“여기에서 우리는 시아노박테리아 바이오매스에 의한 희토류 원소의 흡수 조건을 최적화하고 그들의 결합을 위한 가장 중요한 화학적 메커니즘을 특성화했습니다. 이러한 시아노박테리아는 미래에 환경 친화적인 공정에 사용될 수 있습니다.”라고 기술 대학의 Thomas Brück 교수는 말했습니다. 뮌헨과 연구의 최근 저자는 언론 보도에서 희토류 원소 회수 및 산업 폐수의 동시 처리를 위해”라고 말했습니다.
Brock은 생체흡착이 수용액에서 바이오매스로의 이온의 빠르고 가역적인 결합의 수동적 대사 과정이라고 설명했습니다.
그와 그의 동료들은 실험실 배양에서 12종의 시아노박테리아에 의해 희토류 유기체인 란탄, 세륨, 네오디뮴 및 테르븀의 생물학적 흡수 가능성을 측정했습니다. 이러한 균주의 대부분은 이전에 생명공학 잠재력에 대해 평가되지 않았습니다. 그들은 나미비아 사막의 건조한 토양, 전 세계 지의류 표면, 차드의 나트론 호수, 남아프리카의 바위 틈 또는 스위스의 오염된 하천과 같은 고도로 특화된 서식지에서 표본을 채취했습니다.
저자들은 새로운 비특징 종을 발견했습니다. 재고 없음 그것은 수용액에서 이 네 가지 지상 요소의 이온에 대해 가장 높은 생체 흡수 능력을 가지고 있으며, 바이오매스 1g당 효율은 84.2~91.5mg입니다. Scytonema hyalenum 그램당 15.5~21.2mg에서 덜 효율적이었습니다. 효과도 있었다 Synechococcus elongates그리고 데스모노스토크 muscorum그리고 Calothrix prefissima및 지정되지 않은 새로운 유형의 코마킬라.
생체흡수는 산도에 크게 의존한다는 것이 밝혀졌습니다. pH 5~6 사이에서 가장 높았고 더 산성인 용액에서는 꾸준히 감소했습니다. 이 과정은 아연, 납, 니켈 또는 알루미늄과 같은 희토류 원소 이외의 금속 양이온으로부터 시아노박테리아 바이오매스에 대한 생체흡착 표면 ‘경쟁’이 없을 때 가장 효과적이었습니다.
빠른 프로세스
저자들은 적외선 분광법이라는 기술을 사용하여 희토류 유기체에 의한 생체 흡수에 주로 책임이 있는 바이오매스의 화학적 기능 그룹을 식별했습니다.
“우리는 시아노박테리아에서 유래한 바이오매스가 카르보닐기와 카르복실기를 운반하는 음전하를 띤 당 부분이 고농축되어 있어 흡착 특성이 우수하다는 것을 발견했습니다. 이러한 음전하 성분은 희토류 원소와 같은 양전하 금속 이온을 끌어당깁니다.”라고 Michael Pepper는 말했습니다. 연구의 첫 번째 저자 및 바이오매스와의 연관성.
Brück, Paper 및 동료들은 시아노박테리아에 의한 REE의 생체 흡수가 낮은 금속 농도에서도 가능하다고 결론지었습니다. 이 과정은 또한 빠릅니다. 예를 들어, 용액에 있는 대부분의 세륨은 반응 시작 후 5분 이내에 생물학적으로 이용 가능했습니다.
“여기에 설명된 시아노박테리아는 건조 물질의 최대 10%에 해당하는 양의 희토류 원소를 흡착할 수 있습니다. 따라서 생체 흡착은 광산에서 희석된 산업 폐수에서 희토류 금속의 회수 및 순환 재사용을 위한 경제적이고 환경적으로 최적화된 프로세스를 제공합니다. , 전자 및 생산 부문.” 화학 “.
그의 견해에 따르면, 지역 경제 주체에 대한 수요와 시장 가격이 향후 몇 년 동안 크게 상승할 가능성이 있기 때문에 이 시스템은 가까운 장래에 경제적으로 실행 가능할 것으로 예상됩니다.
희토류 원소는 발광 다이오드, 휴대폰, 전기 모터, 풍력 터빈, 하드 드라이브, 카메라, 자석 및 저에너지 전구의 주요 구성 요소입니다. 그러나 희소성과 수요로 인해 매우 비쌉니다. 예를 들어, 네오디뮴 산화물 1kg은 현재 약 200유로인 반면 같은 양의 산화 테르븀은 약 3,800유로입니다.
오늘날 중국은 지역 경제 주체의 채굴을 거의 독점하고 있습니다.
"트위터를 통해 다양한 주제에 대한 생각을 나누는 아 동율은 정신적으로 깊이 있습니다. 그는 맥주를 사랑하지만, 때로는 그의 무관심함이 돋보입니다. 그러나 그의 음악에 대한 열정은 누구보다도 진실합니다."