Des matériaux métalliques épais de quelques couches atomiques peuvent extraire très rapidement l’or présent dans l’eau et des solutions. Les chercheurs annoncent une efficacité de 99.99 % en 15 secondes pour des ions d’or dissous. Ils ont ainsi récupéré 0.15 g d’or à partir de 30 anciens processeurs informatiques.
Le recyclage des déchets électroniques repose souvent sur une dissolution préalable des métaux. Cette étape produit un liquide contenant de nombreux ions différents. Le principal obstacle consiste ensuite à capter l’or avec une forte sélectivité, sans récupérer en même temps le cuivre, le nickel ou d’autres éléments beaucoup plus abondants.
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L’équipe a étudié plusieurs dichalcogénures de métaux de transition sous forme bidimensionnelle. Ces matériaux associent un métal à du soufre et peuvent former des feuillets très minces. Les variantes testées comprenaient notamment le disulfure de molybdène, de tungstène, de tantale et de titane.
Ces feuillets ont capté les ions Au3+ avec une grande rapidité. L’efficacité mesurée atteignait 99.99 % après 0.25 minute.
Le disulfure de titane a présenté la capacité la plus élevée. Un gramme de matériau pouvait théoriquement fixer jusqu’à 9 093 mg d’or dans les conditions expérimentales. Cette valeur dépasse d’environ un ordre de grandeur celle de nombreux adsorbants de référence comparés par les auteurs.
Le mécanisme combine adsorption et réaction chimique. Les ions d’or se fixent sur la surface riche en électrons, puis sont réduits en or métallique.
Pour tester une situation plus proche du recyclage, les chercheurs ont produit 5 g de nanofeuillets de disulfure de titane. Ils les ont assemblés en membranes, puis ont traité une solution obtenue à partir de 30 processeurs usagés. Le procédé a fourni 0.15 g d’or titrant 23.8 carats.
Cette démonstration reste réalisée à l’échelle du laboratoire. Le coût de fabrication, la durée de vie des membranes et leur régénération devront être évalués dans une chaîne industrielle. Les auteurs ont déposé une demande de brevet et prévoient désormais d’étudier une production plus importante ainsi que le traitement continu des solutions de recyclage.