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  金是世界上最美的化學(xué)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(dú)特性質(zhì)和高穩(wěn)定性，在工業(yè)催化、醫(yī)療、環(huán)境、電化學(xué)等領(lǐng)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(chǔ)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(jī)、電腦）當(dāng)中高效獲取金（僅我國就擁有手機(jī)用戶數(shù)達(dá)13億之多）。然而，無論是對于金礦還是電子垃圾，當(dāng)前主流的金提取方式仍是使用堿性氰化物或者高濃度強(qiáng)酸，這些方法存在著毒性大和能耗高的缺點(diǎn)（在我國南方尤其嚴(yán)重，如廣東貴嶼）。隨著人類社會(huì)對環(huán)境要求的日益嚴(yán)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(xué)“光子鼻與分子材料”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)楊鵬教授于2012年發(fā)現(xiàn)一類新的Au氧化反應(yīng)，即DNA中堿基的類吡啶結(jié)構(gòu)可以與三價(jià)Au離子形成有效配合物，從而降低Au的氧化能壘，實(shí)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(yīng)），相關(guān)成果發(fā)表在Chem. Commun.上（Chem. Commun. 2012, 48, 8787）�；诖顺晒趪易匀豢茖W(xué)基金委的支持下（nos. 21374057, 51303100, 51673112），楊鵬課題組于2014年進(jìn)一步闡明其刻蝕機(jī)理，發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)就是NBS和類吡啶結(jié)構(gòu)（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(jī)制（Langmuir 2015, 31, 2922）。

  在以上工作基礎(chǔ)之上，楊鵬課題組于2014年開始嘗試使用此類原創(chuàng)性化學(xué)方法來實(shí)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(guān)乎國計(jì)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(xué)類期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上報(bào)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(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)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(jìn)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(qiáng)酸體系而取得更加高的提取效率，成本卻低很多，細(xì)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(jì)提供了現(xiàn)實(shí)的參考和指導(dǎo)。該論文第一作者為楊鵬教授指導(dǎo)的碩士研究生樂春林。該工作還得到了西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院鄧旭東老師和天津醫(yī)科大學(xué)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(xué)化學(xué)化工學(xué)院，應(yīng)用表面與膠體化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xué)及材料系統(tǒng)的應(yīng)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(quán)威學(xué)術(shù)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