O nitreto de gálio (GaN), um materials de semicondutores de terceira geração crítico, enfrenta desafios significativos de reciclagem devido ao seu crescente geração de resíduos, o que representa uma ameaça à segurança international dos recursos do GA e à sustentabilidade ambiental. Os métodos tradicionais de reciclagem de GaN hidrometalúrgica ou pirometalúrgica geralmente sofrem de baixa eficiência, consumo de alto energia ou poluição secundária. Este estudo introduz uma estratégia interfacial de umedecimento e radical induzida por menoquímica, integrando a ativação mecânica com a geração de radicais in situ em um sistema de baixa água para recuperação de GA. O tratamento pré-umedecimento da superfície GaN, em combinação com a alta força de cisalhamento gerada pela moagem de bola, reduz o ângulo de contato da superfície e aumenta significativamente a eficiência da transferência de massa da interface OH-na interface sólida-líquido. A energia mecânica não apenas induz defeitos da treliça e interrompe as camadas de passivação da superfície, mas também promove a geração de radicais ⋅OH e • O 2 – derivados de Na 2 O 2, com a teoria funcional da densidade (DFT) confirmando que a barreira energética de dissociação das ligações GA -n é reduzida de 4,31 eV para 3,15 eV. Sob condições otimizadas, essa abordagem atinge uma eficiência de lixiviação de GA de 96,67%, produzindo Ga 2 O 3 de alta pureza. A avaliação do ciclo de vida (LCA) demonstrou 38,59% de emissões de carbono e 84,61% reduziu o consumo de água em comparação com os métodos tradicionais. Este sistema sinérgico fornece uma by way of verde e eficiente para a reciclagem de semicondutores inertes, combinando umedecimento interfacial menoquímico com a oxidação química acionada por radicais.
