Rol de la propiedad semiconductora en el mecanismo de cementación selectiva de óxidos de hierro hacia el oro en la interacción galvánica con aluminio cero valente a partir de soluciones de tiosulfato amoniacal de oro-cobre
Autores: Zoleta, Joshua; Aikawa, Kosei; Okada, Nako; Park, Ilhwan; Ito, Mayumi; Elakneswaran, Yogarajah; Hiroyoshi, Naoki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
óxidos de hierro
Mediadores electrónicos
Experimento de cementación
Recuperación selectiva
Experimentos electroquímicos
Propiedades semiconductoras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Los óxidos de hierro (hematita, Fe2O3, y magnetita, Fe3O4), que se utilizaron anteriormente como mediadores electrónicos en el sistema galvánico con aluminio cero valente (ZVAl), han demostrado recuperar Au durante la cementación en medios de tiourea amoniacal Au-Cu de manera selectiva, lo que justifica una investigación más profunda. Esta investigación se centra en investigar el papel de las propiedades semiconductoras de los óxidos metálicos realizando un experimento de cementación al mezclar 0.15 g de mediadores electrónicos (Fe3O4, Fe2O3, TiO2 (anatasa y rutilo)) y 0.15 g de polvo de aluminio cero valente como donador de electrones en varios experimentos electroquímicos. Los resultados revelaron que durante el experimento de cementación, el Fe2O3 y el Fe3O4 sintéticos fueron consistentemente capaces de recuperar selectivamente Au alrededor del 90% y Cu alrededor del 20%. En comparación con el carbón activado (AC), el TiO2, en formas de anatasa y rutilo, obtuvo una recuperación selectiva de oro, pero la recuperación fue totalmente insignificante en comparación con la de los óxidos de hierro, obteniendo un promedio de 93% de recuperación de Au y 63% de Cu. El análisis electroquímico y de superficie respalda los resultados obtenidos durante el proceso de cementación, donde el TiO2, mediante voltametría cíclica (CV), obtuvo dos picos de reducción centrados en -1.0 V y -0.5 V asignados a la reducción de iones de Au y Cu, respectivamente. Además, varios análisis de espectroscopia de impedancia electroquímica revelaron que el potencial de banda plana obtenido en el gráfico de Mott-Schottky es de alrededor de -1.0 V y -0.2 V para los óxidos de hierro y los óxidos de titanio, respectivamente, sugiriendo que los electrones viajan de la interfaz del semiconductor a la interfaz del electrolito, y los electrones son accesibles solo para los iones de Au en la interfaz del electrolito (banda de reducción alrededor de -1.0 V). La determinación de este mecanismo de cementación selectiva es única. Se ha propuesto que las propiedades semiconductoras de Fe2O3, Fe3O4, y, al configurar su diagrama de bandas de energía relativo, el viaje de electrones desde la interfaz óxido de hierro-electrolito facilita la cementación selectiva hacia los iones Au(S2O3)23+ en soluciones de tiourea amoniacal de oro-cobre.
Descripción
Los óxidos de hierro (hematita, Fe2O3, y magnetita, Fe3O4), que se utilizaron anteriormente como mediadores electrónicos en el sistema galvánico con aluminio cero valente (ZVAl), han demostrado recuperar Au durante la cementación en medios de tiourea amoniacal Au-Cu de manera selectiva, lo que justifica una investigación más profunda. Esta investigación se centra en investigar el papel de las propiedades semiconductoras de los óxidos metálicos realizando un experimento de cementación al mezclar 0.15 g de mediadores electrónicos (Fe3O4, Fe2O3, TiO2 (anatasa y rutilo)) y 0.15 g de polvo de aluminio cero valente como donador de electrones en varios experimentos electroquímicos. Los resultados revelaron que durante el experimento de cementación, el Fe2O3 y el Fe3O4 sintéticos fueron consistentemente capaces de recuperar selectivamente Au alrededor del 90% y Cu alrededor del 20%. En comparación con el carbón activado (AC), el TiO2, en formas de anatasa y rutilo, obtuvo una recuperación selectiva de oro, pero la recuperación fue totalmente insignificante en comparación con la de los óxidos de hierro, obteniendo un promedio de 93% de recuperación de Au y 63% de Cu. El análisis electroquímico y de superficie respalda los resultados obtenidos durante el proceso de cementación, donde el TiO2, mediante voltametría cíclica (CV), obtuvo dos picos de reducción centrados en -1.0 V y -0.5 V asignados a la reducción de iones de Au y Cu, respectivamente. Además, varios análisis de espectroscopia de impedancia electroquímica revelaron que el potencial de banda plana obtenido en el gráfico de Mott-Schottky es de alrededor de -1.0 V y -0.2 V para los óxidos de hierro y los óxidos de titanio, respectivamente, sugiriendo que los electrones viajan de la interfaz del semiconductor a la interfaz del electrolito, y los electrones son accesibles solo para los iones de Au en la interfaz del electrolito (banda de reducción alrededor de -1.0 V). La determinación de este mecanismo de cementación selectiva es única. Se ha propuesto que las propiedades semiconductoras de Fe2O3, Fe3O4, y, al configurar su diagrama de bandas de energía relativo, el viaje de electrones desde la interfaz óxido de hierro-electrolito facilita la cementación selectiva hacia los iones Au(S2O3)23+ en soluciones de tiourea amoniacal de oro-cobre.