浙江大学王立教授和俞豪杰副教授团队CEJ：二茂铁基金属有机框架材料制备及选择性金回收

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贵金属特别是金是极为重要的金属资源，具有特有的稀缺性和战略价值。目前金资源的获取仍主要依靠金矿开采，随着全世界范围内富金矿脉逐渐被开采殆尽，高纯度金的开采成本也在不断攀升。金具有良好的导电性和稳定性而被广泛应用于各类电子产品。联合国发布的《关于电子废品的报告》显示，从1吨废旧电子产品(WEEE)提炼出的黄金量几乎是等重金矿的800倍，废旧电子产品也可以被称为“城市矿山”。目前传统的金回收方法通常采用王水溶解法等，但由于选择性差，大量其它金属如铜、镍等(>99%)难以与金有效分离。

浙江大学王立教授和俞豪杰副教授团队制备了新型二茂铁基金属有机框架材料（FMOF-Co，图1），将二茂铁基团作为关键吸附与还原位点引入到金属有机框架中，表现出优异的选择性金吸附和还原特性。在单一金离子溶液中，FMOF-Co在20分钟内对金离子的最高吸附容量可达到~1900 mg/g。对于WEEE的模拟混合溶液（[Au³⁺]=90ppm、[Cu²⁺]=18000ppm、[Ni²⁺]=3300ppm），经1小时的吸附后，FMOF-Co对Au、Cu和Ni的回收率分别为85.0%、2.8%和2.5%。所得FMOF-Co/Au混合物经离心分离，于空气中高温热解除去FMOF-Co中有机物，并利用其热解产生的碳而将吸附的金离子还原为单质金（图2），最终产物的含金量高达~95 wt%，而Co、Cu、Ni和Fe等其它金属杂质含量均小于3 wt%，具有较好的实际应用价值。

图1 FMOF-Co金属有机框架微球

图2 FMOF-Co对WEEE中金的回收流程及回收的金样品

相关成果近期以题为Ferrocene-based metal-organic framework for highly efficient recovery of gold from WEEE的论文在国际著名期刊Chemical Engineering Journal（2019年影响因子10.652）上发表。论文的第一作者为浙江大学化学工程与生物工程学院博士生刘纪扬和邓正，通讯作者为俞豪杰副教授。

王立教授和俞豪杰副教授团队长期从事二茂铁基化合物及聚合物的合成和应用研究，经Web of Science文献检索，该团队在二茂铁基化合物及聚合物方面发表的论文数全国排名第一。近年来在二茂铁基金属有机框架材料研究方面取得多项重要进展，分别发表于Coordination Chemistry Reviews（2019年影响因子15.367）、Journal of Hazardous Materials（2019年影响因子9.038）、Journal of Materials Chemistry A（2019年影响因子11.301）、Angewandte Chemie-International Edition（2019年影响因子12.959）等期刊。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.128360

https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213737

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122274

https://doi.org/10.1039/c9ta03403j

https://doi.org/10.1002/anie.201004745

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