電子設(shè)備已成為我們?nèi)祟惿钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?,為滿足日益增長的需求而生產(chǎn)的電子設(shè)備產(chǎn)生了大量的電子垃圾(電子垃圾)。印刷電路板(PCB)就是一個很好的例子,每年大約有5000萬噸,每年增長8.8%(4-6個)。盡管多氯聯(lián)苯含有的貴金屬比礦山的礦石多(7),但80%的廢物仍被送往垃圾填埋場,主要是因為缺乏選擇性的、高產(chǎn)量的非氰化物回收程序。目前城市采礦的一種方法是基于產(chǎn)生危險廢物的火法;這種方法主要在發(fā)展中國家實行。濕法冶金可以提供所需的選擇性,因為使用消化溶液更環(huán)保,而生物冶金方法仍然難以捉摸。
因此,從電子廢物中回收貴金屬的理想方法(3)應(yīng)該是從化學(xué)消化的溶液中選擇性地捕獲貴金屬,而不需要焚燒。據(jù)報道,含氮或含硫的吸附劑為高吸收能力提供了必要的親和力。例如,將咪唑固定在介孔二氧化硅上,將N,N-二甲氨基乙基丙烯酸甲酯(DMAEMA)共價鍵合到商業(yè)聚乙烯包覆的聚丙烯皮芯結(jié)構(gòu)纖維上,已被報道為貴金屬吸附劑(12,13)。近,我們的團(tuán)隊報道了環(huán)糊精可以通過形成類似酶的絡(luò)合物與金離子共沉淀,這是一種可能為黃金回收提供經(jīng)濟(jì)手段的方法。還對鋯基金屬有機(jī)骨架,如UIO-66和UIO-66-NH2進(jìn)行了貴金屬吸收篩查。
研究了以生物材料為基礎(chǔ)的吸附劑,如交聯(lián)多糖凝膠和化學(xué)改性的柿單寧凝膠對貴金屬的回收(16,17),其對金的高吸附容量分別為7.57和7.7 mmol/g。然而,大多數(shù)吸附劑通常在純金屬溶液中或在有限數(shù)量的競爭金屬存在的情況下進(jìn)行測試。然而,這些方案在經(jīng)濟(jì)上不太可行,吸收能力或選擇性較低,很少有人報道它們在實際電子廢物或廢水中的適用性。需要一種更有針對性的方法,使用強(qiáng)烈結(jié)合金屬的螯合劑。
卟啉對過渡金屬,特別是貴金屬具有的結(jié)合親和力和選擇性。這種強(qiáng)大的有機(jī)功能原則上可以用于性多孔網(wǎng)絡(luò)聚合物,以便將其固定化,以便從復(fù)雜的基質(zhì)中回收分離金屬。近的兩篇文章,一篇由我們的小組發(fā)表(19篇),另一篇由Dichtel及其同事發(fā)表(20篇),重點(diǎn)是從水中去除新出現(xiàn)的有機(jī)微污染物;然而,既沒有涉及金屬,也沒有涉及含卟啉的多孔聚合物。目前的挑戰(zhàn)是將卟啉安裝到材料中,同時使用可持續(xù)的方法和起始材料。