The increased demand for various electronic products causes a shortage of precious metals, as limited resources. As the electronics industry market expands, e-waste generated is attracting attention as a sustainable source of valuable metals. However, separating and refining valuable metals from electronic waste is expensive, and process development for commercialization is also tricky. Accordingly, a new porphyrin-based porous polymer adsorbent called COP-180 has recently been developed to utilize the adsorption method, and a selective adsorption mechanism for gold, especially among valuable metals, has been introduced. In this study, an adsorbent membrane is fabricated by electroplating COP-180 with high gold selectivity and cost efficiency on a membrane filter to investigate the process, efficiency, and plating stability for electrochemical gold adsorption. In this system, silver nanowires, conductive materials, were plated on the membrane to achieve an adsorption efficiency of 70% within 6 hours compared to the powder form due to high conductivity and current density than other electrodes. In addition, COP-180 maintained excellent gold adsorption properties even after fabrication as a membrane (1.38 g Au/g COP-180). The gold solution was produced by the desorption process of the previous study, and the surface stability and adsorption efficiency were confirmed by recycling the membrane. In addition, an economic evaluation was conducted, and the developed process can be used as a sustainable resource circulation process within the electronics industry regarding adsorption time and reuse.
다양한 전자제품들의 수요 증가는 한정된 자원인 귀금속의 공급 부족을 야기하며 전자산업 시장이 확대됨에 따라 발생하는 전자 폐기물은 가치 있는 금속의 지속 가능한 원천으로 주목받고 있다. 그러나 전자 폐기물에서 유가금속을 분리 및 정제하는 것은 큰 비용이 소모되며 상용화를 위한 공정 개발 또한 난항을 겪고 있다. 이에 최근에는 흡착 공법을 활용하기 위한 COP-180이라는 새로운 포르피린 기반의 다공성 고분자 흡착제가 개발되어 유가금속 중 특히 금에 대한 선택적 흡착 메커니즘이 소개되었다. 본 연구에서는 높은 금 선택도와 비용적인 효율을 갖는 COP-180을 멤브레인 필터에 전기 도금한 형태로 흡착제 멤브레인을 제작하여 전기화학적 금 흡착을 위한 공정과 효율 및 도금 안정성을 조사한다. 본 시스템의 경우, 전도성 물질인 은 나노와이어를 멤브레인에 도금하여 타 전극 대비 높은 전도도와 전류 밀도로 인해 실제 파우더 형태보다 6시간 이내에 70% 이상의 흡착 효율을 달성하면서 흡착 키네틱 상승을 확인하였다. 또한 멤브레인으로 제작된 이후에도 COP-180은 선택적 금 흡착 특성을 유지했다 (1.38 g Au/g COP-180). 선행 연구 결과의 탈착 기법으로 금 용액을 만들 수 있었으며, 멤브레인 재사용으로 표면 안정성 및 흡착 영향력을 확인하였다. 이 외에도 경제성 평가가 진행됐으며, 이를 통해 개발된 공정은 흡착 시간과 재사용에서 있어 전자산업 내에서의 지속 가능한 자원 순환 공정으로 활용할 수 있다.
