"采礦"細菌將有毒的銅離子變成有用的金屬cnBeta.COM 2021-04-26 |
銅是最廣泛使用的金屬之一,但是將其提取并提煉成有用的形式是非常耗費能源的,并且同時需要苛刻的化學處理,大量的污染也在所難免。但是現(xiàn)在,休斯頓大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了能夠將有毒的銅離子自然轉化為金屬銅的細菌。
無論一個環(huán)境在我們看來是多么的荒涼,某種形式的生命都有可能找到在那里繁衍的方法。銅礦就是這樣一個例子:銅礦可能是有毒的,但是某些種類的細菌已經被發(fā)現(xiàn)生活在那里。而在新的研究中,研究人員調查了它們在這些礦井中的實際表現(xiàn)。
使用電子顯微鏡,研究小組檢驗了從巴西的一個銅礦中分離出來的一種芽孢桿菌。他們發(fā)現(xiàn),這些細菌能夠通過將有毒的硫酸銅離子轉化為一種穩(wěn)定的單原子形式,即零價銅而生存。這就是我們最熟悉的方便的金屬銅。
"該研究的共同作者Debora Rodrigues說:"這些微生物利用一種獨特的生物途徑,其蛋白質陣列能夠提取銅(II)(Cu2+)并將其轉化為單原子的零價銅(Cu0)。"微生物的目的是通過將離子銅轉化為單原子銅,為自己創(chuàng)造一個毒性較小的環(huán)境,但同時它們也制造出對我們人類有用的東西"。
這一發(fā)現(xiàn)特別有趣,因為人類自己的這種物質轉換的工業(yè)過程是相當不環(huán)保的,需要有毒的溶劑并產生危險的氣體,如二氧化硫。廢料,費事,費力,總而言之很昂貴。"就化學反應而言,這是極難完成的,"該研究的共同作者Francisco Robles Hernandez說。"通常情況下,為了生產任何元素的單原子,要使用苛刻的化學品。這種細菌正在非常自然地創(chuàng)造它,這是非常令人印象深刻的。"
該團隊說,利用細菌將銅轉化為有用的形式,最終可能更安全、更有效,它們可以讓礦山從廢物流中提取有價值的材料,如酸性礦井排水。其他物種可能也在執(zhí)行類似的功能--畢竟,其他細菌已被發(fā)現(xiàn)將有毒金屬轉化為小金塊的能力。
然而,像往常一樣,還有一個問題,那就是這個過程在工業(yè)用途上的可擴展性如何。該研究的下一步將是調查這方面的情況,并從細菌中收獲銅。
該研究發(fā)表在《科學進展》雜志上。
責任編輯:劉鑫嶸




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