進入5月份后，受國際金價回落及假期促銷等多重因素影響，終端黃金價格出現(xiàn)較為明顯回落，不少品牌黃金優(yōu)惠后價格從幾周前每克700元重回每克600元以下。作為一種稀缺貴金屬，其價格波動引起人們廣泛關(guān)注。

金是一種稀有的不可再生資源，并不活躍，具有較強的耐氧化性以及耐腐蝕等性能，在工業(yè)、航空、裝飾等領(lǐng)域有著寶貴的應(yīng)用價值，資源利用與開發(fā)極為重要。

盡管我國工業(yè)廢水的治理取得了顯著成效，但體量仍然龐大，每年約有6%含有貴金屬的工業(yè)廢水被排放，而金就隱藏其中。工業(yè)廢水排放通常可分為普通排放與回收后再排放兩種途徑。

普通排放是將工業(yè)廢水先進行化學(xué)處理降解污染物后，再進行沉淀過濾，逐次處理達標后進行排放?；厥蘸笤倥欧攀窍葘U水中的貴金屬固態(tài)化，再進行分離，隨后濃縮提純，實現(xiàn)回收利用，其余步驟與普通排放類似。顯然，回收后再排放途徑可有效減輕資源浪費，將廢水中的金進行濃縮提純，回收后的黃金甚至與市場流通的黃金無異。

根據(jù)金在廢水中的含量濃度可分為微量金與痕量金。目前，有不同的處理技術(shù)用于金的回收，微量處理較為成熟，普及程度較高，代表性的技術(shù)有活性碳吸附、離子交換法等?？紤]到金在廢水中的含量極低，更多以痕量金的方式存在，濃度較低，因此實現(xiàn)痕量金富集頗具難度。研究高效的回收材料用于痕量金回收是一大熱點，一些化學(xué)材料為痕量金的回收提供了可行途徑，具有十足的研究潛力。

納米零價鐵是化合價為零的納米級單質(zhì)鐵，由金屬鐵核心包覆氧化鐵類外殼形成納米復(fù)合材料，常被用作回收試劑。它的比表面積與表面能較大，擁有良好的吸附與反應(yīng)性能。利用納米零價鐵與廢水中痕量金的高效接觸活性，能夠?qū)崿F(xiàn)對水中痕量金富集回收。納米零價鐵富集金的能力是納米零價鐵持久反應(yīng)活性、適宜粒徑和獨特化學(xué)反應(yīng)共同作用的結(jié)果。

在金的富集過程中，痕量金可與零價納米鐵形成微小原電池，殼層氧化鐵充當負極，金離子被還原，并沉積充當局部正極，作為種子可進一步生長成金納米顆粒和納米團簇，從而實現(xiàn)金回收。

金屬有機框架材料是一類晶體多孔框架材料，因其結(jié)構(gòu)多樣、表面積大，具有化學(xué)可調(diào)性和選擇性客體吸附性能而倍受關(guān)注，是從復(fù)雜液體中提取痕量金的一種有著良好前景的材料。暨南大學(xué)寧國宏教授團隊利用偕胺肟化反應(yīng)設(shè)計了新型銀基金屬有機框架材料，在極低金濃度下能夠提供最大吸附容量。金屬有機框架中偕胺肟基團引入可為金離子帶來新的結(jié)合位點，從而增強吸附能力。該材料可用于快速和選擇性地從復(fù)雜的廢水混合物中提取痕量金。

共價有機框架是一種多孔有機框架材料，由有機分子基元通過共價鍵連接形成二維或三維結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性良好，具有優(yōu)異的孔隙率和出色的功能可調(diào)性。在痕量金捕獲領(lǐng)域，利用特定基團與金離子的強效結(jié)合，為共價有機框架材料的設(shè)計指明了方向，作為一類有前景的回收試劑正在快速發(fā)展。利用骨架工程策略，中國科學(xué)院曾高峰教授團隊通過引入電離骨架，將共價有機框架的亞胺鍵轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子胺鍵，合成材料可通過庫侖力對金離子進行捕獲。研究表明，作為金吸附劑，結(jié)合胺鍵位點的共價有機框架材料，克服金離子的弱結(jié)合能力，提高了選擇性和吸附效率。

當然，用于痕量金回收的化學(xué)材料并不局限于這幾類，還有納米聚合物纖維、氣凝膠、碳氮化物等。盡管這一領(lǐng)域正在加速發(fā)展，但在未來研究高效金回收材料同時，探索出一種既能節(jié)約成本又能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的方法仍任重道遠。

（作者莫尊理系西北師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，呂文博系西北師范大學(xué)碩士研究生）

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！