進(jìn)入5月份后，受國(guó)際金價(jià)回落及假期促銷等多重因素影響，終端黃金價(jià)格出現(xiàn)較為明顯回落，不少品牌黃金優(yōu)惠后價(jià)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(jià)格波動(dòng)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(qiáng)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(jià)值，資源利用與開(kāi)發(fā)極為重要。

盡管我國(guó)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?？煞譃槠胀ㄅ欧排c回收后再排放兩種途徑。

普通排放是將工業(yè)廢水先進(jìn)行化學(xué)處理降解污染物后，再進(jìn)行沉淀過(guò)濾，逐次處理達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放。回收后再排放是先將廢水中的貴金屬固態(tài)化，再進(jìn)行分離，隨后濃縮提純，實(shí)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(fèi)，將廢水中的金進(jìn)行濃縮提純，回收后的黃金甚至與市場(chǎng)流通的黃金無(wú)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(shí)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(diǎn)，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(jià)鐵是化合價(jià)為零的納米級(jí)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(jià)鐵與廢水中痕量金的高效接觸活性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水中痕量金富集回收。納米零價(jià)鐵富集金的能力是納米零價(jià)鐵持久反應(yīng)活性、適宜粒徑和獨(dú)特化學(xué)反應(yīng)共同作用的結(jié)果。

在金的富集過(guò)程中，痕量金可與零價(jià)納米鐵形成微小原電池，殼層氧化鐵充當(dāng)負(fù)極，金離子被還原，并沉積充當(dāng)局部正極，作為種子可進(jìn)一步生長(zhǎng)成金納米顆粒和納米團(tuán)簇，從而實(shí)現(xiàn)金回收。

金屬有機(jī)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(guó)宏教授團(tuán)隊(duì)利用偕胺肟化反應(yīng)設(shè)計(jì)了新型銀基金屬有機(jī)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(jī)框架中偕胺肟基團(tuán)引入可為金離子帶來(lái)新的結(jié)合位點(diǎn)，從而增強(qiáng)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(jià)有機(jī)框架是一種多孔有機(jī)框架材料，由有機(jī)分子基元通過(guò)共價(jià)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(tuán)與金離子的強(qiáng)效結(jié)合，為共價(jià)有機(jī)框架材料的設(shè)計(jì)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(guó)科學(xué)院曾高峰教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入電離骨架，將共價(jià)有機(jī)框架的亞胺鍵轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子胺鍵，合成材料可通過(guò)庫(kù)侖力對(duì)金離子進(jìn)行捕獲。研究表明，作為金吸附劑，結(jié)合胺鍵位點(diǎn)的共價(jià)有機(jī)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(dāng)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(lái)研究高效金回收材料同時(shí)，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(yuǎn)。

（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）

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