本發(fā)明涉及金回收,具體涉及一種用于回收金的聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料、制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、金(au)以其卓越的導(dǎo)電性、催化活性、化學(xué)穩(wěn)定性及生物相容性,在電子、催化、航空航天、電鍍、納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)等高科技領(lǐng)域中發(fā)揮著不可或缺的作用。然而,作為一種不可再生的稀有資源,原生金礦石儲(chǔ)量日益枯竭,開采難度不斷攀升。傳統(tǒng)的氰化提金工藝雖廣泛應(yīng)用,但其劇毒性對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。此外,復(fù)雜的提取過程耗時(shí)費(fèi)力,難以有效滿足全球?qū)S金日益增長(zhǎng)的需求。與此同時(shí),全球每年產(chǎn)生的數(shù)千萬(wàn)噸電子廢物中蘊(yùn)藏著遠(yuǎn)高于原生礦石的黃金含量,使其被譽(yù)為極具潛力的“城市礦山”。鑒于此,開發(fā)高效、環(huán)保的黃金回收技術(shù),特別是針對(duì)電子廢物浸出液等二次資源,不僅是實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略性舉措,更是推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。
2、為響應(yīng)上述對(duì)金回收技術(shù)的需求,當(dāng)前從廢液中回收黃金的策略主要涵蓋化學(xué)沉淀、溶劑萃取、電解以及吸附等方法。其中,吸附法憑借其操作簡(jiǎn)便、能耗低、環(huán)境友好等顯著優(yōu)勢(shì),日益受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。然而,包括活性炭在內(nèi)的傳統(tǒng)吸附材料,盡管應(yīng)用普遍,卻存在對(duì)黃金吸附容量有限、選擇性不佳、機(jī)械強(qiáng)度不足的問題。這些局限性使得其在電子廢液大規(guī)模、連續(xù)流處理的實(shí)際應(yīng)用中效率偏低,運(yùn)行成本較高。
3、因此,亟需開發(fā)一種具備超高吸附容量、優(yōu)異選擇性及良好機(jī)械性能的自支撐吸附材料,以促進(jìn)貴金屬回收技術(shù)的升級(jí),并最終實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決以上問題,本發(fā)明提供一種用于回收金的聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料、制備方法及應(yīng)用。
2、本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
3、一種用于回收金的聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料,所述聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料是通過將聚硫辛酸負(fù)載于碳?xì)饽z模板上得到的;所述聚硫辛酸與碳?xì)饽z模板的質(zhì)量比為1~4:1~2。
4、所述的碳?xì)饽z模板由巴沙木經(jīng)脫木質(zhì)素后熱解碳化得到的,熱解的溫度為400℃~1000℃。
5、所述聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料的制備方法,具體包括以下步驟:
6、1)將亞氯酸鈉、乙酸與巴沙木塊在水中進(jìn)行反應(yīng)得到脫木質(zhì)素木材;所述亞氯酸鈉、乙酸與巴沙木塊的比例為1g~3g:1ml~3ml:1g~5g。
7、2)將脫木質(zhì)素木材在氬氣保護(hù)下,使用焦耳熱進(jìn)行熱解碳化兩次得到碳?xì)饽z模板;第一次熱解碳化溫度為400℃~600℃;第二次熱解碳化溫度為600℃~1000℃;第一次熱解碳化溫度與第二次熱解碳化溫度的時(shí)間均不超過5s,且第一次熱解碳化溫度的時(shí)間大于第二次熱解碳化溫度的時(shí)間。
8、3)將聚硫辛酸與碳?xì)饽z模板在無(wú)水乙醇中反應(yīng)得到聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料;所述聚硫辛酸與碳?xì)饽z模板的質(zhì)量比為1~4:1~2。
9、優(yōu)選地,所述步驟1)中的水為去離子水。
10、優(yōu)選地,所述步驟1)中反應(yīng)的溫度為80℃~110℃,反應(yīng)的時(shí)間為12h~24h。
11、優(yōu)選地,所述步驟3)中反應(yīng)的溫度為60℃~100℃,反應(yīng)的時(shí)間為12h~24h。
12、優(yōu)選地,所述巴沙木塊的尺寸大小為1cm×1cm×0.5cm。
13、優(yōu)選地,所述聚硫辛酸的分子量大小為206.33da。
14、所述的碳基氣凝膠在回收金中的應(yīng)用。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明具有如下有益效果:
16、本發(fā)明提供一種用于回收金的聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料,所述聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料是通過將聚硫辛酸負(fù)載于碳?xì)饽z模板上得到的;所述聚硫辛酸與碳?xì)饽z模板的質(zhì)量比為1~4:1~2;所述的碳?xì)饽z模板由巴沙木經(jīng)脫木質(zhì)素后熱解碳化得到的,熱解的溫度為400℃~1000℃。聚硫辛酸富含巰基等官能團(tuán),具有獨(dú)特的反應(yīng)活性。本發(fā)明將其負(fù)載于三維貫通、結(jié)構(gòu)可調(diào)的碳?xì)饽z骨架上,構(gòu)建宏觀整體式復(fù)合材料。該復(fù)合材料相比傳統(tǒng)粉末材料,顯示出更高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、易于回收以及連續(xù)流處理潛力。該復(fù)合材料的反應(yīng)界面能夠創(chuàng)造活性中心,這些中心不僅具備強(qiáng)的配位吸附能力,還能促進(jìn)高效的還原反應(yīng)。為進(jìn)一步縮短反應(yīng)時(shí)間、降低能耗,本發(fā)明創(chuàng)新性地利用焦耳熱快速加熱裝置對(duì)材料進(jìn)行原位快速升溫,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)水體中au(iii)的高效選擇性吸附與原位還原為au(0)。這項(xiàng)技術(shù)為從電子廢物浸出液等復(fù)雜水體系中回收金元素,提供了一種集快速、選擇性吸附與貴金屬單質(zhì)化于一體的綠色低碳化解決方案。該技術(shù)在保障水環(huán)境安全與促進(jìn)金資源的可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中具有重要意義。
1.一種用于回收金的聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料,其特征在于,所述聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料是通過將聚硫辛酸負(fù)載于碳?xì)饽z模板上得到的;所述聚硫辛酸與碳?xì)饽z模板的質(zhì)量比為1~4:1~2;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚硫辛酸@碳基氣凝膠復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1)中的水為去離子水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1)中反應(yīng)的溫度為80℃~110℃,反應(yīng)的時(shí)間為12h~24h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述步驟3)中反應(yīng)的溫度為60℃~100℃,反應(yīng)的時(shí)間為12h~24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述巴沙木塊的尺寸大小為1cm×1cm×0.5cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述聚硫辛酸的分子量大小為206.33da。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳基氣凝膠在回收金中的應(yīng)用。