黄金作为贵金属的一种,不仅在全球经济中至关重要,并且在电子设备和工业催化领域也发挥着重要作用。目前,含金产品的处理是不可持续的,因此迫切需要开发有效的黄金提取技术。工业上广泛采用的王水和氰化试剂的黄金回收方法具有试剂消耗大,危害人体健康和环境。电化学贵金属回收法具有高效、设备简单、化学试剂消耗少等优点,但是传统电化学反应的能源消耗限制了其工业应用。在这种情况下,具有能量收集技术的自供电回收系统可能是现代工业社会黄金短缺和能源危机的解决方案。基于摩擦起电和静电感应耦合的摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）可以将收集分布式机械能转化为电能,其输出的电信号经过电路管理与反应池连接能够构建自供电电化学系统,从而避免外部能源消耗。由于电化学反应与电流密度密切相关,而圆盘结构的TENG具有高电流输出性能。因此本文通过优化旋转圆盘式摩擦纳米发电机（R-TENG）结构,实现了高电流输出性能,且成功地实现了黄金的溶解。具体工作内容如下:1.本章内容首先设计了具有完整波形脉冲直流电输出的旋转摩擦纳米发电机,具体的设计参数为格栅中心角度为5°、栅极间距为4°。当电机转速为250rpm时,R-TENG-5°的输出电流为36μA、输出的电荷量为120 n C,而输出的电压随转速增加而变化,说明R-TENG-5°输出电性能不稳定。随后的工作重新设计了旋转摩擦纳米发电机（R-TENG）的结构,该结构的格栅中心角度为1°,间距为0.5°。R-TENG输出的电流随转速增加从0.38 m A增加到1.55 m A,开路电压稳定在700 V。R-TENG在150 rpm时匹配负载为8.5 kΩ时,输出最大功率为24.45 m W,此时对应的最大功率密度为5.31 W·m-2。使用后的R-TENG依然保持稳定的输出性能。2.本章工作中提出了基于旋转摩擦纳米发电机构建的黄金绿色回收体系来实现二次资源中金的提取。首先,以1 wt%Au/Si O2为研究对象,在R-TENG作为电源时,KI溶液中的金纳米颗粒的溶解效率在3小时内可达100%。然而,在相同条件下,直流电源（25 m A,5 V）作为外部驱动源时,金纳米颗粒的溶解效率仅为85%。同时,为了达到85%的金溶解率,TENG所消耗的总电荷仅为直流源的1.6%,表明TENG具有超高的电荷利用率。因此,使用TENG避免了KI溶液中水分裂和单质碘氧化膜形成等副反应,从而促进了黄金溶解反应的进行。此外TENG可以成功地对二次资源如废弃CPU板、工业催化剂、金矿石中的黄金进行提取。最后通过活性炭对KI溶液中金离子进行还原回收。