近日，太阳集团1088vip甯國宏/李丹教授團隊以太阳集团app首页為唯一單位于2022年12月15日，在Nature Communications（IF=16.9）上發表了題為 “Selective and rapid extraction of trace amount of gold from complex liquids with silver(I)-organic frameworks” 的重要研究成果（圖1）。
圖1 文章标題頁截圖。
黃金作為一種貴金屬深受人們喜愛，在催化，抗癌，抗菌，電子産品等領域更有着廣泛的應用。目前黃金的主要來源是通過金礦開采和冶煉，采礦往往伴随着高耗能，高污染。每年用于電子産品的黃金高達300噸，随着電子産品更新疊代速度加快，黃金的需求量不斷升高。除此之外，也産生了很多電子垃圾，每一噸電子垃圾中含有200-350克的金，這比金礦的含量高得多。因此，如何高效的從廢棄物中回收金對經濟可持續發展有着重要意義。
圖2 JNM-100和JNM-100-AO材料的制備。
研究團隊一直緻力于動态共價鍵鍊接的金屬有框架材料的研究，在之前工作（CCS Chem. 2020, 2, 2045–2053；Chem. Sci. 2021, 12, 6280–6286；J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 7487–17495.）的基礎上，本研究選用具有C3對稱性的銀三核Ag3L3與2,2',2''-(苯-1,3,5-三基)三乙腈通過Knovengel反應制備了碳碳雙鍵鍊接的Ag(I)-MOF JNM-100，再通過肟基化後修飾制備JNM-100-AO（如圖2）。這是首次報道通過碳碳雙鍵鍊接的MOF材料（簡稱JNM，暨南材料）。
圖3 (a) JNM-100-AO、JNM-100和TFPT-BTAN對金在5 ~ 1000ppm初始濃度範圍内rt的吸附等溫線。 (b) JNM-100和JNM-100- AO在初始濃度為50 mg L−1時吸附金的動力學曲線。 (c) JNM-100-AO對金的可循環吸附性能。 (d) MOF材料吸附金能力對比。 (e) JNM的選擇性吸附性能。
如圖3所示，以JNM作為吸附劑，詳細研究了材料對于水溶液中[AuCl4]−的吸附性能，包括最大吸附量、吸附動力學、吸脫附循環和吸附選擇性。在随着金離子初始濃度的增高，JNM對于金的吸附量也增大，在1000 ppm時JNM-100-AO對金的最大吸附量達到954 mg g−1，超過了大多數已經報道的MOF材料（圖3d）。此外，JNM也表現出良好的循環吸附性能，在酸性硫脲的作用下，JNM能夠進行5次循環吸附且保持較高吸附率。在高濃度幹擾離子的存在下，JNM也能對金離子保持高選擇性的吸附移除。除了在實驗室條件下，JNM對金能夠高效吸附，在一些複雜體系中，JNM也有非常好的吸附性能。對于CPU廢棄物浸出液、生活污水、工業廢水和海水中的痕量金，JNM都能很好的回收。例如，JNM能從150 個CPU廢棄物中回收0.61g黃金，其純度高達23.8K（圖4c）。
圖4 (a) JNM-100-AO從複雜體系中提取金的動力學研究。 (b)從CPU中選擇性提取金的選擇性。 (c) JNM-100-AO從電子垃圾中回收黃金的示意圖。
論文第一作者為太阳集团app首页羅傑博士，通訊作者為甯國宏教授和李丹教授。該論文得到了國家自然科學基金、國家自然科學基金重點項目、廣東省重大基礎與應用基礎計劃、廣東省自然科學傑出青年基金、廣東省國際合作項目、廣州市科技計劃項目和太阳集团app首页等項目的資助。
原文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35467-z
