迄今为止，氰化物仍是主要的黄金浸出和电镀工艺，这主要归功于其优异的性能和低廉的成本[1]、[2]。湿法黄金提取是冶金行业中成熟的技术。目前全球约80%的黄金通过氰化物浸出法提取，该工艺已使用了几十年[3]。在电镀行业中，氰化物也被用作镀液中的稳定剂，从而提高了镀层的质量[4]。此外，电子、珠宝等行业也会产生含有金氰化物络合物（Au(CN)2−的大量工业废水[5]、[6]。废水中的金属氰化物络合物和氰化物具有极强的毒性和危害性，必须采取有效的处理措施[1]。
在含有金氰化物的废水中，金离子和氰化物离子以稳定的络合物形式存在（lgβAu(CN)2- = 36.6），这使得废水处理更加困难。这类废水的典型特点是高碱性，pH值范围为9.5至11。目前，工业上广泛采用氧化法和硫化物沉淀法去除有毒氰化物或将其转化为无毒化合物。前者会破坏氰化物结构，阻碍氰化物离子的回收和再利用，造成资源浪费；而后者通常需要酸化处理，可能会释放出高毒性的氢氰酸气体[7]、[8]。因此，迫切需要寻找一种绿色高效的方法来有效回收黄金并保持氰化物的完整结构。
目前，关于Au(CN)2−去除的研究较少。传统的离子交换[9]、吸附[10]和溶剂萃取[11]技术仅能进行初步富集，无法实现脱络。因此，还需要额外的萃取和还原方法。此外，工业上长期以来一直使用锌丝/锌粉还原法去除Au(CN)2−，同时从金氰化物溶液中回收黄金[12]。尽管这种方法简单有效，但也存在缺点，如利用率低且容易生成稳定的Zn(CN)42−，导致铅污染（表S1）。因此，亟需开发一种新技术，在碱性条件下破坏Au(CN)2−的结构，实现高毒性Au(CN)2−的转化，并在不破坏有用氰化物的前提下回收黄金。
作为一种新型水处理材料，强还原性的铝（Al0）可能是有效的金氰化物络合物直接还原替代品。用于从金氰化物络合物中回收黄金的材料需要具备两个特性：强还原性和适应碱性环境的能力。Al0具有酸碱两性，并且在碱性条件下表现出极负的氧化还原电位（E0(Al3+/Al0) = −2.33 V（表S2）。根据Pearson的硬软酸碱理论（HSAB理论），CN−属于软碱，倾向于与软酸金属（如Au+和过渡金属（铁、钴、镍等）结合，但难以与硬酸金属（如Al3+）形成稳定的络合物[13]、[14]。基于这些特性，使用基于Al0的材料可以降低氰化物离子形成络合物的可能性。
然而，在强碱性条件下，Al0容易与水反应生成氢气[15]，导致快速且严重的腐蚀，从而降低与低浓度溶质的接触[16]。因此，必须找到一种方法来调控Al0释放电子的传输方向和速率。铜作为一种活性低于氢的金属，可以有效降低Al0与水的反应性，并抑制氢气的生成[17]、[18]、[19]。这意味着铜可能在调控电子传输方向和速率方面发挥重要作用。此外，一些学者认为铜可以作为金的亲和位点，金在铜表面易于发生还原[20]。因此，预计Cu@Al0的原位改性可以调控Al0的电子传输路径和方向，从而促进Au(CN)2−的直接还原脱络和黄金的回收。
为了验证这一观点，我们采用CuSO4·5H2O作为前驱体，通过一步机械球磨法合成了新型铜改性的铝复合材料（Cu@Al0）。铜可能在促进Au(CN)2−的去除和金属金的回收方面发挥关键作用，通过防止Al0在碱性条件下的过度腐蚀并调控电子传输路径。首先研究了材料的球磨参数以及溶液参数对Au(CN)2−去除的影响；其次通过表面成分的变化证明了机械化学过程的界面反应机制；随后提出了铜在Au(CN)2−络合物还原脱络、零价金（Au0回收以及反应后氰化物去向方面的关键作用；最后探讨了该材料的实际应用潜力（不同共存离子的影响及实际废水处理效果）。
