问题 贵金属是半导体、新能源、高端装备制造等行业的关键原材料，需求持续增长。另外，电子废弃物、废催化剂以及矿冶和电镀废水中含有大量可回收的贵金属，被称为“城市矿山”。然而，实际回收过程中存在两大难题：一是低浓度、复杂体系中的贵金属难以高效捕获，传统工艺成本高且收益不稳定；二是部分方法依赖强酸、氰化物等高危化学品，能耗高、环保合规成本大，还可能造成二次污染。如何在安全环保的前提下实现高效、连续、低成本的回收，成为行业亟需突破的技术瓶颈。 原因 传统吸附法的核心问题在于吸附位点容易失活，材料通常只能“吸附一次、再生一次”，再生过程需要加热、化学洗脱或电化学处理，不仅流程复杂，还会增加试剂消耗和能耗，影响长期稳定性。此外，低浓度废水或海水中的贵金属含量极低，且受共存离子和有机物干扰，导致回收效率和选择性难以兼顾，许多应用场景虽技术可行但经济性不足。 影响 江南大学刘天西、林歆怡团队受自然界光合作用的能量转换机制启发，提出光化学再生策略：在纳米碳气凝胶骨架上构建酚—醌氧化还原循环，使材料在吸附贵金属离子的同时完成还原沉积，并通过光生电子驱动吸附位点原位再生，形成“捕获—还原—再生”的闭环系统。实验数据显示，该材料对金的吸附容量高达15925.5 mg/g，稳定运行时间超过250小时，同时显著降低了电力和试剂消耗。在0.6 ppb至1000 ppm的宽浓度范围内，该材料对多种贵金属均表现出高回收率，并适用于CPU浸出液、矿石废水、天然海水等复杂介质。业内人士认为，这种“光驱动原位再生”技术若能实现工程化应用，有望减少传统回收对高能耗和强腐蚀试剂的依赖，推动贵金属回收向连续化、低碳化升级。 对策 从产业应用角度看，下一步重点在于实现规模化、稳定性和系统集成： 1. 开展中试验证，评估材料在复杂水质中长期运行的抗污染能力、选择性和再生效率； 2. 开发针对电子废弃物、废催化剂和工业尾液的工艺包，优化光源利用、反应器设计、固液分离及金属回收等环节； 3. 进行全生命周期评估和安全评估，量化能耗、碳排放、化学品风险及固废处置影响，明确绿色收益； 4. 推动产学研合作与标准化建设，为技术推广提供依据。 前景 在全球资源紧张和绿色转型加速的背景下，提高再生资源回收效率、拓展低浓度资源利用范围是保障关键材料供应的重要方向。该研究为低浓度、复杂体系中的贵金属回收提供了新材料设计思路，也为构建更低碳、更安全的资源循环体系积累了技术储备。随着工程化验证、成本优化和应用标准完善，对应的技术有望在电子废弃物资源化、工业废水深度处理及海水微量资源回收等领域发挥更大作用，并推动环境材料与资源工程的交叉创新。 结语 这个突破性成果标志着我国在资源循环利用领域取得重要进展，展现了科技创新对可持续发展的支撑作用。在全球倡导绿色低碳的今天，中国科学家通过自主创新提出了资源高效利用的解决方案，为构建人与自然和谐共生的现代化提供了科技支持。这不仅是一项技术突破，更是发展理念的革新，预示着资源循环产业将迎来质的飞跃。
该突破性成果标志着我国在资源循环利用领域取得重要进展，展现了科技创新对可持续发展的支撑作用。在全球倡导绿色低碳的今天，中国科学家通过自主创新提出了资源高效利用的解决方案，为构建人与自然和谐共生的现代化提供了科技支持。这不仅是一项技术突破，更是发展理念的革新，预示着资源循环产业将迎来质的飞跃。