钛基MXene纳米片30分钟高效回收
回收金属再利用为制氢催化剂…实现贵金属闭环循环
由国内研究团队开发出一项技术，无需使用有毒药剂或外部供电，即可在弱酸性废水中高效回收广泛应用于智能手机、半导体工艺及氢燃料电池等多种产业的关键贵金属钯（Palladium·Pd）。由于钯的供应链高度集中在少数国家，资源安全问题突出，而这一技术能够以环保方式回收和再利用钯，被评价为提升国内贵金属循环技术自立可能性的重要成果。
韩国科学技术研究院（KIST）表示，物资源循环研究团的 Choi Jaewoo 博士与氢·燃料电池研究团的 Kim Jinyoung 博士研究团队，开发出一种利用钛基马克辛（MXene）材料“TiOx/Ti3C2Tx”纳米片（nanosheet）的环保钯回收技术。其特点在于，突破了既有海外技术只能在强酸环境下运行、难以应用于实际工业现场常见的弱酸性废水这一局限。
在弱酸性条件下30分钟内回收率达99.9%
研究团队在纳米材料表面高密度布置具有不饱和氧的“TiOx 纳米簇（nanocluster）”，成功实现在以往方法难以回收的弱酸性环境中，于30分钟内以99.9%的高纯度回收钯。该技术无需额外电力供应或有毒化学药剂，且被回收的钯可自然还原为金属态，仅通过简单过滤即可分离。
该材料实现了1983毫克/克的世界顶级吸附性能，即使在重复使用10次以上后，仍保持约90%的回收效率，其稳定性和可重复使用性得到验证。由于不需要高温处理或强酸工艺，研究团队预计，与现有回收技术相比，碳排放量最多可减少80%以上。
从回收到再利用……提出“贵金属完全循环”方案
尤其是此次技术并非止步于回收环节。回收得到的钯—纳米片复合体可再次用作制氢催化剂（hydrogen evolution catalyst），研究团队将其作为实现贵金属回收—再利用—再投入的“完全闭环循环（closed-loop recycling）”的示范案例。
该技术的适用范围也十分广泛。不仅可用于炼油、石油化工、汽车、氢燃料电池产业产生的废旧催化剂，也被证实可用于回收智能手机、线路板等电子废弃物中所含的钯。KIST 计划今后在工业现场构建能够实时处理含钯废水，并将回收金属再次供应为催化剂、电子材料的循环型资源生态系统，为此将推进技术高度化与商业化。
Choi Jaewoo 博士表示：“通过让原本被废弃在废催化剂和电子废弃物中的贵金属得以轻松回收，有望成为推动国内资源循环体系自立化、降低贵金属进口依赖度的技术转折点”，并称“将通过模块化回收系统来提高商业化可能性”。Kim Jinyoung 博士表示：“我们确认，被回收的钯不仅能用于简单再利用，还可以作为高效制氢的电化学电极催化剂加以应用”，“这显示出其向支撑清洁能源生产的循环型资源扩展的可能性”。
本研究在科学技术信息通信部和气候能源环境部的支持下，以 KIST 主要项目及光伏组件再利用技术开发项目（RS-2025-02223005）的形式开展。研究成果已发表于国际学术期刊《Advanced Functional Materials》最新一期。
论文题目为《用于超高效闭环钯再循环的亲质子 TiOx/Ti3C2Tx 纳米片（Protophilic TiOx/Ti3C2Tx nanosheets for hyper-efficient closed-loop Pd recycling）》。
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