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新发现!“细菌”可将有毒铜离子转化为金属铜

发布时间:2021年4月27日 | 文章来源:长江有色金属 | 浏览次数:36 | 访问原文

铜是使用最广泛的金属之一,但将它的提炼过程需要耗费大量能源,而且需要进行严格的化学处理,大量的污染也在所难免。但现在,美国休斯顿大学的研究人员发现,有一种细菌可以自然地将有毒的铜离子转化为金属铜。

无论在我们看来,一个环境多么不适宜居住,某种形式的生命都有可能找到在那里繁衍的方法。铜矿就是一个这样的例子:铜矿可能是有毒的,但人们发现某些种类的细菌却可以生活在那里。在这项新研究中,研究人员调查了它们在这些矿井中的实际表现。

利用电子显微镜,该团队检测了从巴西一座铜矿中分离出来的一种芽孢杆菌。他们发现,这种细菌能够通过将有毒的硫酸铜离子转化为一种稳定的、单原子形式的零价铜。这就是人们最熟悉的金属铜。

该研究的合著者Debora Rodrigues表示:“这种微生物利用一种独特的生物途径,其蛋白质阵列能够提取铜(II)(Cu2+)并将其转化为单原子的零价铜(Cu0)。这些微生物的目标是通过将离子铜转化为单原子铜,为自己创造一个毒性较小的环境,但同时它们也制造出对我们有益的东西。”

这个发现特别有趣,因为人类自己的这种物质转换的工业过程是相当不环保的,需要有毒的溶剂并产生危险的气体,如二氧化硫。产生废料且费事费力,总而言之代价很昂贵。

研究人员指出,“就化学反应而言,这是极难完成的。通常情况下,为了生产任何元素的单原子,都需要使用苛刻的化学品。这种细菌正在非常自然地创造它,这是非常令人印象深刻的。”

研究小组说,利用细菌将铜转化为可使用的物质,最终会更安全、更有效,而且它们可以让人们从矿山废物流中提取有价值的材料,例如酸性矿山排水道。其他物种可能也有类似的功能,毕竟,已经发现其他细菌可以将有毒金属转化为微小的金块。

然而,和往常一样,有一个问题是这个过程在多大程度上可用于工业用途。该项研究的下一步将是调查这种方法的可行性,并继续从细菌中获取铜。