非晶相工程化铬基配位聚合物在强酸性环境中实现高效金回收

为解决电子废弃物中金资源回收效率低、选择性差的问题，研究人员通过金属-有机配位系统分子工程设计出新型非晶铬-乙二醛双(2-羟基苯胺)配位聚合物(Cr-GBHA aCPs)。该材料在pH=2.62强酸环境下展现4242 mg/g超高金吸附容量，并通过协同静电识别-螯合配位-还原三重机制实现8次循环100%回收率，为贵金属回收提供了创新解决方案。

　　

随着电子产品迭代加速，全球电子废弃物年产量已突破5000万吨，其中蕴含的黄金资源价值超过100亿美元。然而传统冶金技术面临两大困境：一是电子废弃物中金浓度低且共存铜、镍等干扰离子，现有吸附材料选择性不足；二是强酸浸出环境导致多数晶体材料结构坍塌。金属有机框架(MOF)虽具有高比表面积优势，但其刚性晶体结构限制活性位点暴露，且在酸性条件下稳定性差。如何开发兼具高吸附容量、强酸耐受性和动态适应性的新型材料，成为资源回收领域的重大挑战。

中国某高校研究团队在《Environmental Research》发表研究，通过非晶相工程策略设计出铬基配位聚合物Cr-GBHA aCPs。该材料采用溶剂热法一步合成，关键突破在于：利用非晶态结构的不饱和配位特性暴露更多酚羟基/胺基活性位点；通过配体GBHA的分子设计整合静电吸附、配位螯合和氧化还原三重功能。实验采用X射线光电子能谱(XPS)和同步辐射等技术证实吸附机制，并构建动态吸附模型评估工业适用性。

Preparation of Cr-GBHA aCPs
通过160°C溶剂热反应72小时，使Cr³⁺与GBHA配体自组装形成非晶网络结构。扫描电镜显示材料呈现典型无定形形貌，比表面积达380 m²/g。

Cr-GBHA aCPs characterizations
XPS分析揭示材料表面存在Cr-N₄配位中心和游离酚羟基。在pH=2.62条件下，Zeta电位仍保持+18.7 mV，说明其独特的两性离子结构赋予卓越酸稳定性。

Conclusions
该研究实现三大创新：1) 创纪录的金吸附容量(4242 mg/g)比传统UiO-66-TU提高13倍；2) 首次在配位聚合物中实现Au³⁺→Au⁰的原位还原；3) 突破性解决酸性环境循环稳定性难题。机理研究表明，酚羟基通过静电作用优先捕获[AuCl₄]^-，随后胺基进行配位锁定，同时酚羟基电子转移将金还原为单质态，形成"捕获-固定-转化"协同机制。

这项研究为电子废弃物资源化提供了新思路，其非晶工程策略可拓展至其他贵金属回收体系。材料在CPU浸出液实验中保持96.5%回收率，验证了工业化应用潜力。未来通过配体库筛选和反应动力学优化，有望构建更高效的智能吸附平台。