Supramolecular Gold Stripping from Activated Carbon Using α-Cyclodextrin

化学 等温滴定量热法 环糊精 超分子化学 滴定法 水溶液 分子识别 结晶学 化学计量学 分子 无机化学 物理化学 晶体结构 有机化学 物理 量子力学
作者
Wenqi Liu,Leighton O. Jones,Huang Wu,Charlotte L. Stern,Rebecca A. Sponenburg,George C. Schatz,J. Fraser Stoddart
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (4): 1984-1992 被引量:36
标识
DOI:10.1021/jacs.0c11769
摘要

We report the molecular recognition of the Au(CN)2– anion, a crucial intermediate in today's gold mining industry, by α-cyclodextrin. Three X-ray single-crystal superstructures—KAu(CN)2⊂α-cyclodextrin, KAu(CN)2⊂(α-cyclodextrin)2, and KAg(CN)2⊂(α-cyclodextrin)2—demonstrate that the binding cavity of α-cyclodextrin is a good fit for metal-coordination complexes, such as Au(CN)2– and Ag(CN)2– with linear geometries, while the K+ ions fulfill the role of linking α-cyclodextrin tori together as a result of [K+···O] ion−dipole interactions. A 1:1 binding stoichiometry between Au(CN)2– and α-cyclodextrin in aqueous solution, revealed by 1H NMR titrations, has produced binding constants in the order of 104 M–1. Isothermal calorimetry titrations indicate that this molecular recognition is driven by a favorable enthalpy change overcoming a small entropic penalty. The adduct formation of KAu(CN)2⊂α-cyclodextrin in aqueous solution is sustained by multiple [C–H···π] and [C–H···anion] interactions in addition to hydrophobic effects. The molecular recognition has also been investigated by DFT calculations, which suggest that the 2:1 binding stoichiometry between α-cyclodextrin and Au(CN)2– is favored in the presence of ethanol. We have demonstrated that this molecular recognition process between α-cyclodextrin and KAu(CN)2 can be applied to the stripping of gold from the surface of activated carbon at room temperature. Moreover, this stripping process is selective for Au(CN)2– in the presence of Ag(CN)2–, which has a lower binding affinity toward α-cyclodextrin. This molecular recognition process could, in principle, be integrated into commercial gold-mining protocols and lead to significantly reduced costs, energy consumption, and environmental impact.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JWonder发布了新的文献求助10
刚刚
strug783发布了新的文献求助10
1秒前
十文字完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
玛卡巴卡的小推车完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
科研通AI5应助zzj-zjut采纳,获得10
4秒前
4秒前
JWonder完成签到,获得积分10
5秒前
小白发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
jakeyjakey发布了新的文献求助10
8秒前
彭于晏应助Lgenius采纳,获得10
9秒前
小二郎应助复杂静竹采纳,获得10
9秒前
10秒前
板凳完成签到 ,获得积分10
11秒前
wanci应助米尔的猫采纳,获得10
11秒前
Joker完成签到,获得积分10
12秒前
dique3hao完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
秋子发布了新的文献求助10
14秒前
uniphoton发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
情怀应助kudoukoumei采纳,获得10
16秒前
大气亦巧发布了新的文献求助10
19秒前
九儿发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
李暴龙完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
和和和完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
iwhsgfes发布了新的文献求助10
22秒前
李暴龙发布了新的文献求助10
23秒前
flj7038完成签到,获得积分0
23秒前
小新发布了新的文献求助10
25秒前
jakeyjakey完成签到,获得积分10
26秒前
糕糕完成签到,获得积分20
27秒前
kudoukoumei发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325604
关于积分的说明 10223724
捐赠科研通 3040799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669004
邀请新用户注册赠送积分活动 798962
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648