Des chercheurs de l'Université Cornell ont créé une méthode durable pour extraire l'or des déchets électroniques et l'utiliser comme catalyseur pour transformer le CO2 en matières organiques précieuses.
Ce processus offre une alternative écologique aux méthodes d'extraction traditionnelles, utilise de grandes quantités de déchets électroniques et contribue à atténuer les émissions de CO2, présentant ainsi une voie prometteuse pour la conservation de l'environnement et la récupération des ressources.
Récupération innovante de l’or des déchets électroniques
Une équipe de chercheurs dirigée par l'Université Cornell a créé une méthode pour extraire l'or des déchets électroniques et le réutiliser comme catalyseur pour convertir le dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre majeur, en matières organiques utiles.
Cette approche innovante pourrait apporter une solution durable à une partie des 50 millions de tonnes de déchets électroniques générés chaque année, dont seulement 20 % sont actuellement recyclés. Amin Zadehnazari, chercheur postdoctoral dans le laboratoire d'Alireza Abbaspourrad, professeur agrégé Yongkeun Joh de chimie alimentaire et de technologie des ingrédients au Collège d'agriculture et des sciences de la vie, a souligné les avantages environnementaux et pratiques potentiels de ce processus.
Percée dans l’adsorption sélective de l’or
Zadehnazari a développé deux structures organiques covalentes liées au vinyle (VCOF) pour éliminer efficacement les ions d'or et les nanoparticules des circuits imprimés mis au rebut. L'un de ces VCOF a démontré une capacité impressionnante à capturer 99,9 % de l'or tout en minimisant l'extraction d'autres métaux, comme le nickel et le cuivre, assurant ainsi un processus de récupération très sélectif.
"Nous pouvons ensuite utiliser les COF chargés d'or pour convertir le CO2 en produits chimiques utiles", a déclaré Zadehnazari. "En transformant le CO2 en matériaux à valeur ajoutée, nous réduisons non seulement les besoins en matière d'élimination des déchets, mais nous apportons également des avantages à la fois environnementaux et pratiques. C'est en quelque sorte une situation gagnant-gagnant pour l'environnement."
Abbaspourrad est l'auteur correspondant et l'auteur principal de Zadehnazari de « Recycling E-waste Into Gold-loaded Covalent Organic Framework Catalysts for Terminal Alkyne Carboxylation », qui a été publié le 30 décembre dansCommunications naturelles.
Techniques d’extraction d’or respectueuses de l’environnement
Les déchets électroniques sont une véritable mine d’or : on estime qu’une tonne de déchets électroniques contient au moins 10 fois plus d’or qu’une tonne de minerai dont l’or est extrait. Et avec les prévisions de 80 millions de tonnes de déchets électroniques d’ici 2030, il est de plus en plus important de trouver des moyens de récupérer ce métal précieux.
Les méthodes traditionnelles de récupération de l’or des déchets électroniques font appel à des produits chimiques agressifs, notamment le cyanure, qui présentent des risques environnementaux. La méthode de Zadehnazari est réalisée sans produits chimiques dangereux, en utilisant l’adsorption chimique – l’adhésion de particules à une surface.
Avantages des nouvelles méthodes basées sur COF
Les structures organiques covalentes (COF) sont des matériaux cristallins poreux connus pour avoir de multiples utilisations potentielles, notamment la détection chimique et le stockage d'énergie. Zadehnazari a synthétisé deux VCOF, en utilisant le tétrathiafulvalène (TTF) et le tétraphényléthylène (TPE) comme éléments constitutifs.
Le TTF-COF a montré une adsorption supérieure de l’or en raison de sa richesse en soufre, pour lequel l’or a une affinité naturelle. En plus d'afficher une capacité d'adsorption élevée, le TTF-COF a résisté à 16 lavages et réutilisations, avec une faible perte d'efficacité d'adsorption.
Et sous pression ambiante de CO2 à 50 degrésCelsius(122 degrésFahrenheit), le COF chargé en or qui en résulte convertit efficacement le CO2 en matière organique via la carboxylation.
Les autres méthodes de récupération de l’or et d’autres métaux précieux des déchets électroniques ne sont généralement pas aussi sélectives que l’idée de Zadehnazari et génèrent des impuretés, a déclaré Abbaspourrad.
"Savoir combien d'or et d'autres métaux précieux entrent dans ces types d'appareils électroniques, être capable de les récupérer de manière à pouvoir capturer sélectivement le métal souhaité - dans ce cas, l'or - est très important", a déclaré Abbaspourrad.
Référence : « Recyclage des déchets électroniques en catalyseurs à structure organique covalente chargés d'or pour la carboxylation des alcynes terminaux » par Amin Zadehnazari, Florian Auras, Ataf Ali Altaf, Amin Zarei, Ahmadreza Khosropour, Saeed Amirjalayer et Alireza AbbaspourradCommunications naturelles.
DOI : 10.1038/s41467-024-55156-3
Les co-auteurs incluent Amin Zarei, chercheur postdoctoral au laboratoire d’Abbaspourrad ; l'ancien chercheur postdoctoral Ataf Ali Altaf ; Ahmadreza Khosropour, associé de recherche en laboratoire ; Saeed Amirjalayer de l'Université de Munster, Allemagne ; et Florian Auras de l'Université de technologie de Dresde, également en Allemagne.
La recherche a fait appel au Cornell Center for Materials Research et aux installations Cornell NMR, tous deux financés par la National Science Foundation.
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Des chercheurs de l'Université Cornell ont créé une méthode durable pour extraire l'or des déchets électroniques et l'utiliser comme catalyseur pour transformer le CO2 en matières organiques précieuses.
Ce processus offre une alternative écologique aux méthodes d'extraction traditionnelles, utilise de grandes quantités de déchets électroniques et contribue à atténuer les émissions de CO2, présentant ainsi une voie prometteuse pour la conservation de l'environnement et la récupération des ressources.
Récupération innovante de l’or des déchets électroniques
Une équipe de chercheurs dirigée par l'Université Cornell a créé une méthode pour extraire l'or des déchets électroniques et le réutiliser comme catalyseur pour convertir le dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre majeur, en matières organiques utiles.
Cette approche innovante pourrait apporter une solution durable à une partie des 50 millions de tonnes de déchets électroniques générés chaque année, dont seulement 20 % sont actuellement recyclés. Amin Zadehnazari, chercheur postdoctoral dans le laboratoire d'Alireza Abbaspourrad, professeur agrégé Yongkeun Joh de chimie alimentaire et de technologie des ingrédients au Collège d'agriculture et des sciences de la vie, a souligné les avantages environnementaux et pratiques potentiels de ce processus.
Percée dans l’adsorption sélective de l’or
Zadehnazari a développé deux structures organiques covalentes liées au vinyle (VCOF) pour éliminer efficacement les ions d'or et les nanoparticules des circuits imprimés mis au rebut. L'un de ces VCOF a démontré une capacité impressionnante à capturer 99,9 % de l'or tout en minimisant l'extraction d'autres métaux, comme le nickel et le cuivre, assurant ainsi un processus de récupération très sélectif.
"Nous pouvons ensuite utiliser les COF chargés d'or pour convertir le CO2 en produits chimiques utiles", a déclaré Zadehnazari. "En transformant le CO2 en matériaux à valeur ajoutée, nous réduisons non seulement les besoins en matière d'élimination des déchets, mais nous apportons également des avantages à la fois environnementaux et pratiques. C'est en quelque sorte une situation gagnant-gagnant pour l'environnement."
Abbaspourrad est l'auteur correspondant et l'auteur principal de Zadehnazari de « Recycling E-waste Into Gold-loaded Covalent Organic Framework Catalysts for Terminal Alkyne Carboxylation », qui a été publié le 30 décembre dansCommunications naturelles.
Techniques d’extraction d’or respectueuses de l’environnement
Les déchets électroniques sont une véritable mine d’or : on estime qu’une tonne de déchets électroniques contient au moins 10 fois plus d’or qu’une tonne de minerai dont l’or est extrait. Et avec les prévisions de 80 millions de tonnes de déchets électroniques d’ici 2030, il est de plus en plus important de trouver des moyens de récupérer ce métal précieux.
Les méthodes traditionnelles de récupération de l’or des déchets électroniques font appel à des produits chimiques agressifs, notamment le cyanure, qui présentent des risques environnementaux. La méthode de Zadehnazari est réalisée sans produits chimiques dangereux, en utilisant l’adsorption chimique – l’adhésion de particules à une surface.
Avantages des nouvelles méthodes basées sur COF
Les structures organiques covalentes (COF) sont des matériaux cristallins poreux connus pour avoir de multiples utilisations potentielles, notamment la détection chimique et le stockage d'énergie. Zadehnazari a synthétisé deux VCOF, en utilisant le tétrathiafulvalène (TTF) et le tétraphényléthylène (TPE) comme éléments constitutifs.
Le TTF-COF a montré une adsorption supérieure de l’or en raison de sa richesse en soufre, pour lequel l’or a une affinité naturelle. En plus d'afficher une capacité d'adsorption élevée, le TTF-COF a résisté à 16 lavages et réutilisations, avec une faible perte d'efficacité d'adsorption.
Et sous pression ambiante de CO2 à 50 degrésCelsius(122 degrésFahrenheit), le COF chargé en or qui en résulte convertit efficacement le CO2 en matière organique via la carboxylation.
Les autres méthodes de récupération de l’or et d’autres métaux précieux des déchets électroniques ne sont généralement pas aussi sélectives que l’idée de Zadehnazari et génèrent des impuretés, a déclaré Abbaspourrad.
"Savoir combien d'or et d'autres métaux précieux entrent dans ces types d'appareils électroniques, être capable de les récupérer de manière à pouvoir capturer sélectivement le métal souhaité - dans ce cas, l'or - est très important", a déclaré Abbaspourrad.
Référence : « Recyclage des déchets électroniques en catalyseurs à structure organique covalente chargés d'or pour la carboxylation des alcynes terminaux » par Amin Zadehnazari, Florian Auras, Ataf Ali Altaf, Amin Zarei, Ahmadreza Khosropour, Saeed Amirjalayer et Alireza AbbaspourradCommunications naturelles.
DOI : 10.1038/s41467-024-55156-3
Les co-auteurs incluent Amin Zarei, chercheur postdoctoral au laboratoire d’Abbaspourrad ; l'ancien chercheur postdoctoral Ataf Ali Altaf ; Ahmadreza Khosropour, associé de recherche en laboratoire ; Saeed Amirjalayer de l'Université de Munster, Allemagne ; et Florian Auras de l'Université de technologie de Dresde, également en Allemagne.
La recherche a fait appel au Cornell Center for Materials Research et aux installations Cornell NMR, tous deux financés par la National Science Foundation.
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