Materiais metálicos com espessura de poucas camadas atômicas podem extrair muito rapidamente o ouro presente na água e em soluções. Os pesquisadores anunciam uma eficiência de 99,99 % em 15 segundos para íons de ouro dissolvidos. Eles recuperaram assim 0,15 g de ouro a partir de 30 processadores de computador antigos.
A reciclagem de resíduos eletrônicos baseia-se frequentemente na dissolução prévia dos metais. Essa etapa produz um líquido contendo muitos íons diferentes. O principal obstáculo é então capturar o ouro com alta seletividade, sem recuperar ao mesmo tempo o cobre, o níquel ou outros elementos muito mais abundantes.
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A equipe estudou vários dicalcogenetos de metais de transição em forma bidimensional. Esses materiais associam um metal ao enxofre e podem formar folhas muito finas. As variantes testadas incluíam nomeadamente dissulfeto de molibdênio, tungstênio, tântalo e titânio.
Essas folhas capturaram os íons Au3+ com grande rapidez. A eficiência medida atingiu 99,99 % após 0,25 minuto.
O dissulfeto de titânio apresentou a maior capacidade. Um grama de material poderia, teoricamente, fixar até 9 093 mg de ouro nas condições experimentais. Esse valor excede em cerca de uma ordem de grandeza o de muitos adsorventes de referência comparados pelos autores.
O mecanismo combina adsorção e reação química. Os íons de ouro fixam-se na superfície rica em elétrons e são reduzidos a ouro metálico.
Para testar uma situação mais próxima da reciclagem, os pesquisadores produziram 5 g de nanofolhas de dissulfeto de titânio. Eles as montaram em membranas e, em seguida, trataram uma solução obtida a partir de 30 processadores usados. O processo forneceu 0,15 g de ouro com 23,8 quilates.
Essa demonstração ainda é realizada em escala de laboratório. O custo de fabricação, a vida útil das membranas e sua regeneração deverão ser avaliados em uma cadeia industrial. Os autores depositaram um pedido de patente e planejam agora estudar uma produção maior, bem como o tratamento contínuo das soluções de reciclagem.