中國科學院廣州地球化學研究所團隊利用原位液相透射電子顯微鏡技術，首次於納米尺度捕捉黃金納米顆粒在黃鐵礦表面形成動態過程。相關成果於 1 月 20 日在國際學術期刊 PNAS 發表。研究顛覆傳統認知，證明黃金可在常溫環境於礦石表面「生長」，為開發環保提金技術提供理論基礎。
研究團隊發現黃鐵礦與水介面存在一種特殊「緻密液體層」。這層液體如同「納米工廠」，即使在金濃度極低（僅十億分之幾）流體中，也能有效催化金成核、生長與富集。
實驗使用濃度僅 10 ppb 含金溶液與黃鐵礦晶體置於密閉觀測池。攝影機在第 13 分鐘捕捉到晶體表面形成一層緻密液體層。約 20 分鐘後開始出現黃金納米顆粒，隨時間增加而成長，最終形成納米級金顆粒。
關鍵機制在於黃鐵礦溶解時會消耗溶液氧分子，令局部氧逸度迅速下降。缺氧環境迫使金離子獲得電子，從而沉澱為金屬金。整個過程不需高溫高壓，在接近地表溫和條件即可完成。
這項發現挑戰「金礦必源自地殼深部熱液」傳統說法，解釋為何在河床或表層風化帶常能發現與黃鐵礦共生細粒金。
傳統金礦提煉多依賴氰化浸出法，既耗能也具毒性。氰化鈉為劇毒化學品，口服致死量僅 0.05 至 0.25 克。若在儲存使用過程管理不當，可能引發人員傷亡。含氰化鈉廢水若未妥善處理，也會造成嚴重環境污染。
研究揭露介面化學反應，提供開發低溫、低毒浸金工藝理論基礎。研究團隊表示這項成果有望讓人類開發更精準環保煉金技術，從傳統廢棄礦石中提取黃金，並在全球範圍尋找新黃金資源。
資料來源：中國科學院