革命性綠色冶金技術：用表面能量從廢合金中高效提煉金屬

墨爾本大學與法赫德國王石油礦產大學(KFUPM)的科學家團隊，最近開發出一項可能徹底改變金屬提煉方式的創新技術。這項基於「電毛細現象」的新方法，能利用金屬表面能量的差異，選擇性地從液態合金中分離出不同金屬，這在冶金學領域是前所未見的全新概念。

傳統金屬精煉技術主要依賴元素間的化學性質差異，不僅需要高溫處理，還會產生有害廢棄物。雖然也有利用熔點和沸點差異的熱處理方法，但這些製程往往耗能且效率不彰。相較之下，這項新技術巧妙地運用金屬表面能量的差異來實現分離效果。

在熔融合金中，某些金屬會因其表面能量特性而自然遷移至表面。這項技術先將粗金屬和廢合金溶解於鎵(Ga)等低熔點後過渡金屬中，形成在室溫或接近室溫下仍保持液態的合金。當這些液態合金被置入特殊溶液中時，會形成液-液介面層，此時只需施加微小電荷，就能降低合金的表面張力，使鉍(Bi)、錫(Sn)、鉛(Pb)等表面能量較低的金屬依特定順序分離出來。

研究團隊領導人Mohannad Mayyas博士表示：「我們的金屬排出技術在商業應用時，預計將採用成熟的再生能源來實現淨零排放製程。這項發現為永續冶金開啟了新大門，讓我們能用更少的能源、不產生化學廢棄物的方式來精煉金屬。」

該研究的第一作者、墨爾本大學博士生Xichao Zhang強調：「我們的分離過程非常快速，且能精確控制純度和顆粒大小。」研究團隊預期這項技術未來可應用於處理焊料合金、粗鎵、鉛渣等多種「難處理」的冶金廢料。

這項發表於《先進功能材料》期刊的突破性研究，不僅推進了材料科學發展，更為全球綠色工業製程和迴圈經濟提供了創新解決方案。目前KFUPM已著手進行技術放大研究，為工業化應用做準備。

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