电子废料正成为采矿业的重要贵金属来源

电子废料正成为采矿业的重要贵金属来源 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 博士后研究员 Anže Zupanc 在粉碎的电路板上测试有机溶剂，成功提取出其中的金和铜。资料来源：Riitta-Leena Inki催化与绿色化学研究小组的 Timo Repo 教授领导的最新研究成果发表在《Angewandte Chemie》杂志上。文章介绍了一种三阶段工艺，即首先从电子废料中溶解铜，然后溶解银，最后溶解金。通过这种方法，金属可以有选择性地从塑料、陶瓷和其他材料中分离出来，得到纯净的贵金属。此外，所使用的溶剂也很容易回收利用。赫尔辛基大学的研究人员对粉碎的电路板进行了有机溶剂测试，成功提取了其中的金和铜。从粉碎的旧太阳能电池板中分离出了银。这一结果尤其令人感兴趣，因为太阳能电池板是一种大批量生产的产品，其回收利用迄今为止一直极具挑战性。赫尔辛基大学化学系博士后研究员 Anže Zupanc 说："在这项研究中，我们使用了所谓的深共晶溶剂，即在室温和常压下呈固态的物质制成的液体，如氯化胆碱（也用于家禽饲料）和尿素，以及其他安全的有机化合物。"深共晶溶剂是一种特殊类型的溶剂，由两种或两种以上的简单化合物组成，共同形成一种熔点较低的混合物。这些溶剂被称为深共晶溶剂，因为它们的熔点大大低于每个成分本身的熔点。深共晶溶剂对环境友好，可再生，在许多情况下可生物降解。深共晶溶剂有许多用途，包括化学反应、催化和萃取技术。在这项研究中，乳酸也被用作溶剂，过氧化氢被用作氧化剂。Repo 教授指出："一个重要的结果是，溶剂可以重复使用，将绿色化学的原则付诸实践。在实验室条件下取得的成果是向可持续化学工艺迈出的重要一步。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

《高三化学<催化剂与反应历程>专题突破》

《高三化学<催化剂与反应历程>专题突破》 简介：《高三化学<催化剂与反应历程>专题突破》专门针对高三化学中“催化剂与反应历程”这一重要专题进行深入讲解。资料详细分析了催化剂的作用原理、种类特点以及对化学反应速率和反应方向的影响，同时深入探讨了化学反应历程的相关知识，如反应机理、能量变化等。通过典型例题、图表分析和实验案例，帮助学生理解复杂的概念和原理，掌握解题方法和技巧，突破这一专题的学习难点，提升在高考化学中相关题型的解题能力，是高三学生化学复习的重要资料。 标签： #高三化学 #催化剂 #反应历程 #专题复习 #高考化学 文件大小：NG 链接：https://pan.quark.cn/s/e2882484ad49

Redwood Materials与Ultium Cells将合作回收通用汽车的电动车电池废料

Redwood Materials与Ultium Cells将合作回收通用汽车的电动车电池废料 随着汽车制造商和电池制造商寻求控制其电池材料供应，而不是依赖全球领先的中国，电池回收成为一个热门行业。在美国和欧洲等海外地区，针对回收和国产关键电池材料（如锂、镍、钴、锰和石墨）的激励措施层出不穷。乔-拜登总统于 2022 年 8 月签署的《减少通货膨胀法案》为电池制造和关键矿物加工提供了税收减免。2023 年 2 月，该法案获得通过，能源部向这家初创公司提供了 20 亿美元的贷款，用于在内华达州建设电池回收设施。能源部还向 Ultium Cells 提供了 25 亿美元贷款，用于在美国开发电池生产设施。回收电动车电池的道路还很长，因为大部分电池都是现在生产的，很多年后才会报废。因此，与 Ultium 签订的废料回收协议就显得尤为重要。Redwood公司与丰田和松下（为特斯拉生产电池）也有合作，它已经成为电动汽车电池回收领域家喻户晓的企业，但该领域的任何初创公司都需要坚持近期战略，以保持长期盈利。废料的产生量也不小。Redwood 发言人介绍说，一般电池工厂会产生 5% 到 10% 的废料，这意味着 Redwood 每年要管理大约 10000 吨材料，相当于每天一卡车的废料。公司表示，Redwood 将回收 Ultium 的废料，并将其加工成高质量的电池材料，然后作为国内生产的阳极和阴极组件供应给电池制造商。对材料进行加工，而不仅仅是回收利用，也是Redwood公司长期战略的一部分，因为材料的价格经常波动。如今，材料通常被运往亚洲加工，然后再运回美国，而加工材料的过程会产生巨大的收益。2023 年 8 月，Redwood公司融资 10 亿美元，用于扩建电池回收设施，其部分目标是提高阳极铜箔和阴极活性材料的生产能力。公司当时表示，预计到 2025 年，阴极活性材料和阳极箔的年产量将达到约 100 千兆瓦时，可为 100 万辆电动汽车提供动力。到 2030 年，Redwood 希望年产量能达到 500 千兆瓦时，为 500 万辆电动汽车提供电力。该公司尚未证实这一时间表是否准确。Ultium Cells将向Redwood供应废料的两家工厂各占地280万平方英尺，预计每年生产的电池片总和将超过8000亿千瓦时，Redwood表示将接收其中的大部分废料。2021 年，Ultium 还与加拿大电池回收公司 Li-Cycle合作回收废料，但通用汽车尚未证实该交易是否仍在进行。 Ultium 还正在密歇根州建设第三家工厂。Redwood没有透露是否也会从该工厂获得废料。 ... PC版： 手机版：

催化剂设计的革命性变革：新研究将结构与反应性能联系起来

催化剂设计的革命性变革：新研究将结构与反应性能联系起来 一个研究小组推出了一个新的研究框架，简化了对催化剂结构如何影响其反应的理解，这是在应对气候变化和实现可持续发展方面取得的一项重大进展。研究人员取得突破的详细情况发表在《Angewandte Chemie》杂志上。了解催化剂表面如何影响其活性有助于设计出满足特定反应要求的高效催化剂结构。然而，鉴于电催化剂复杂的界面微环境，要掌握这种关系背后的机理并非易事。东北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）副教授、论文通讯作者李浩指出："为了破解这一难题，我们对氧化锡催化剂中的电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）进行了深入研究。这样，我们不仅揭示了二氧化锡基催化剂在二氧化碳还原过程中的活性表面物种，还建立了表面物种与二氧化碳还原性能之间的明确相关性。"标准研究范式揭示了二氧化锡电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）的结构-性能-活性关系。这幅图片说明了氧空位（1/1 ML 覆盖率）和表面活性物种（锡层）引起的表面重构，它们对选择性 HCOOH 的产生负有责任。CO2RR 被认为是减少二氧化碳排放和生产高价值燃料的一种可行方法，其中甲酸（HCOOH）因其在制药、冶金和环境修复等行业的广泛应用而成为一种值得关注的产品。所提出的方法有助于确定二氧化锡在特定电催化条件下进行二氧化碳还原反应的真正表面状态。此外，研究小组还通过使用不同形状的二氧化锡和先进的表征技术进行实验，证实了他们的发现。李和他的同事将理论研究与实验电化学技术相结合，开发出了他们的方法。"我们弥合了理论与实验之间的差距，提供了对催化剂在实际工艺条件下行为的全面了解，"李补充道。研究小组目前正致力于将这种方法应用于各种电化学反应。在此过程中，他们希望能发现更多独特的结构-活性相关性，从而加快高性能和可扩展电催化剂的设计。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

日本研究人员找到将塑料垃圾转化为化学宝藏的突破性新方法

日本研究人员找到将塑料垃圾转化为化学宝藏的突破性新方法 北海道大学的研究人员开发出了一种开创性的方法，通过利用塑料废弃物引发自由基链式反应来解毒有害化学物质，从而实现塑料废弃物的再利用。这种方法既提高了安全性和效率，又解决了塑料垃圾的环境问题，为可持续发展和具有经济吸引力的化学工艺铺平了道路。艺术想象图描绘了从塑料纤维中产生的被称为自由基的极高活性分子。图片来源：Koji Kubota 和 Hajime Ito北海道大学化学反应设计与发现研究所（WPI-ICReDD）的研究人员领导的研究小组开发出一种方法，利用普通塑料材料而不是潜在的爆炸性化合物来引发自由基链式反应。这种方法大大提高了过程的安全性，同时还提供了一种重新利用聚乙烯和聚醋酸乙烯等普通塑料的方法。这些研究成果已发表在《美国化学学会杂志》上。(上图）利用机械力引发自由基链式反应的一般方案。(下图）利用杂货袋碎片在球磨罐中引发反应。资料来源：Koji Kubota 等人，《美国化学学会杂志》。2023 年 12 月 22 日研究人员利用球磨机（一种在钢罐中快速摇动钢球以混合固体化学物质的机器）进行研究。当钢球撞击塑料时，机械力会打破化学键，形成自由基，自由基具有高活性的非键电子。这些自由基促进了自我维持的链式反应，从而促进了有机卤化物的脱卤反应，即用氢原子取代卤原子。"使用商品塑料作为化学试剂是有机合成的一个全新视角，"Koji Kubota 副教授说。"我相信，这种方法不仅能开发出安全、高效的基于自由基的反应，还能为利用废塑料这一严重的社会问题提供新的途径"。北海道大学化学反应设计与发现研究所（WPI-ICReDD）研究团队的 Koji Kubota 副教授（左）和 Hajime Ito 教授（右）。资料来源：WPI-ICReDD在球磨罐中加入普通杂货袋的塑料碎片并成功进行反应，证明了废塑料的再利用。研究小组还展示了他们的方法可用于处理工业中广泛使用的剧毒多卤化合物。他们利用聚乙烯引发自由基反应，从一种常用于阻燃剂的化合物中去除多个卤原子，从而降低了其毒性。研究人员预计，由于这种方法在成本和安全性方面的优势，它将赢得业界的关注。Hajime Ito 教授评论说："我们的新方法使用稳定、廉价和丰富的塑料材料作为自由基链式反应的引发剂，在促进开发具有工业吸引力、安全和高效的化学工艺方面具有巨大潜力。"这项研究得到了日本学术振兴会、日本科学技术振兴机构和日本文部科学省的资助。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

一种新的掺杂方法利用空气和光来增强有机半导体的导电性

一种新的掺杂方法利用空气和光来增强有机半导体的导电性 这种新方法是将导电塑料浸入一种特殊的盐溶液（一种光催化剂）中，然后用光对其进行短时间的照射，从而得到一种掺杂 p 的导电塑料，在这种塑料中，唯一消耗的物质是空气中的氧气。资料来源：Thor Balkhed我们相信，这种方法将极大地影响我们掺杂有机半导体的方式。林雪平大学副教授西蒙娜-法比亚诺（Simone Fabiano）说："所有元件都价格低廉、易于获得，而且可能对环境无害，这是未来可持续电子产品的先决条件。"基于导电塑料而非硅的半导体具有许多潜在应用。其中，有机半导体可用于数字显示器、太阳能电池、发光二极管、传感器、植入物和能源储存。林雪平大学有机电子实验室的研究人员杨志远、Simone Fabiano 和 Qingqing Wang。图片来源：Thor Balkhed为了增强导电性和改变半导体特性，通常会引入所谓的掺杂剂。这些添加剂可促进半导体材料内部电荷的移动，并可定制为诱导正电荷（p-掺杂）或负电荷（n-掺杂）。目前最常用的掺杂剂通常反应性很强（不稳定）、价格昂贵、制造难度大，或者三者兼而有之。现在，林雪平大学的研究人员开发出了一种可在室温下进行的掺杂方法，将氧等低效掺杂剂作为主要掺杂剂，并通过光激活掺杂过程。"我们的方法受到了大自然的启发，因为它与光合作用等有许多相似之处。在我们的方法中，光能激活光催化剂，然后促进电子从通常低效的掺杂剂转移到有机半导体材料，"Simone Fabiano 说。这种新方法是将导电塑料浸入一种特殊的盐溶液（一种光催化剂）中，然后用光照短时间。光照时间的长短决定了材料的掺杂程度。之后，将溶液回收以供将来使用，留下的是掺杂 p 的导电塑料，其中唯一消耗的物质是空气中的氧气。林雪平大学高级副教授 Simone Fabiano。图片来源：Thor Balkhed之所以能够做到这一点，是因为光催化剂充当了"电子穿梭机"的角色，在牺牲性弱氧化剂或还原剂存在的情况下，向材料吸收电子或捐献电子。这在化学中很常见，但以前从未在有机电子学中使用过。"我们还可以在同一反应中结合 p 掺杂和 n 掺杂，这是非常独特的。这简化了电子设备的生产，尤其是那些需要同时掺杂 p 和 n 的半导体的设备，如热电发生器。"Simone Fabiano 说："所有部件都可以同时制造，同时掺杂，而不是一个一个地掺杂，这使得工艺更具可扩展性。"与传统半导体相比，掺杂有机半导体具有更好的导电性，而且这种工艺可以按比例放大。有机电子实验室的西蒙娜-法比亚诺（Simone Fabiano）及其研究小组于2024年早些时候展示了如何利用水等环保溶剂加工导电塑料；这是他们的下一步研究。沃伦贝格学院研究员西蒙娜-法比亚诺（Simone Fabiano）说："我们正在努力全面了解其背后的机理以及还有哪些潜在的应用领域。但这是一种非常有前景的方法，表明光催化掺杂是有机电子学的新基石。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：