金是世界上最美的化學元素之一，也是人類較早發(fā)現(xiàn)和利用的貴金屬之一。作為五金之首，因其具備的獨特性質和高穩(wěn)定性，在工業(yè)催化、醫(yī)療、環(huán)境、電化學等領域有著重要的用途。作為一種不可再生資源，其有限的礦產(chǎn)儲量促使必須尋找其他路徑如從日均產(chǎn)生的大量電子垃圾（如手機、電腦）當中高效獲取金（僅我國就擁有手機用戶數(shù)達13億之多）。然而，無論是對于金礦還是電子垃圾，當前主流的金提取方式仍是使用堿性氰化物或者高濃度強酸，這些方法存在著毒性大和能耗高的缺點（在我國南方尤其嚴重，如廣東貴嶼）。隨著人類社會對環(huán)境要求的日益嚴格，研究開發(fā)一種綠色、高效、低成本和有選擇性的金提取方法變得越發(fā)緊迫。
針對這一挑戰(zhàn)，陜西師范大學“光子鼻與分子材料”創(chuàng)新團隊楊鵬教授于2012年發(fā)現(xiàn)一類新的Au氧化反應，即DNA中堿基的類吡啶結構可以與三價Au離子形成有效配合物，從而降低Au的氧化能壘，實現(xiàn)在室溫中性溫和水溶液中的高效Au氧化和刻蝕（需加入少量弱氧化劑NBS, N-溴代丁二酰亞胺引發(fā)氧化反應），相關成果發(fā)表在Chem. Commun.上（Chem. Commun. 2012, 48, 8787）；诖顺晒，在國家自然科學基金委的支持下（nos. 21374057, 51303100, 51673112），楊鵬課題組于2014年進一步闡明其刻蝕機理，發(fā)現(xiàn)其本質就是NBS和類吡啶結構（如生物大分子DNA或者小分子吡啶試劑）對Au的協(xié)同氧化刻蝕機制（Langmuir 2015, 31, 2922）。
在以上工作基礎之上，楊鵬課題組于2014年開始嘗試使用此類原創(chuàng)性化學方法來實現(xiàn)對低品味金礦和電子垃圾中Au的高效回收，期待為解決關乎國計民生的重大問題而提供一些有益思路。近日，楊鵬課題組在國際頂尖化學類期刊《德國應用化學》上報道了最新研究成果（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201703412），并被遴選為Hot Paper。在此工作中，為降低成本從而真正實現(xiàn)大規(guī)模應用，他們直接使用NBS和吡啶(Py)的室溫中性水溶液對低品味金礦和電子垃圾中的Au進行高效提取，發(fā)現(xiàn)該體系可以取代傳統(tǒng)的劇毒氰化物和高濃度強酸體系而取得更加高的提取效率，成本卻低很多，細胞和生物毒性也極大降低，從而有望解決目前從低品味金礦和電子垃圾中提取Au所面臨的巨大的環(huán)境污染和高能耗問題，為采礦工業(yè)和處理電子廢料提供了一種新策略，為可持續(xù)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供了現(xiàn)實的參考和指導。該論文第一作者為楊鵬教授指導的碩士研究生樂春林。該工作還得到了西北工業(yè)大學生命學院鄧旭東老師和天津醫(yī)科大學張旭老師的特別支持，他們也是本工作的合作者。陜西師范大學化學化工學院，應用表面與膠體化學教育部重點實驗室為該工作的第一單位及唯一通訊作者單位。
楊鵬課題組組建于2012年底，主要致力于生物大分子表界面化學及材料系統(tǒng)的應用研究。經(jīng)過幾年的努力，已取得了一定的系統(tǒng)性研究成果，已在Chem. Rev. (2013, 113, 5547)、Angew. Chem.Int. Ed. (2017, DOI: 10.1002/anie.201703412)、Adv.Mater. (2016, 28, 579, VIP paper)、Adv. Mater. (2016,28, 7414, Frontispiece)等權威學術期刊發(fā)表綜述和研究論文五十篇。
論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201703412/full
