科學研究:"采礦"細菌將有毒的銅離子變成有用的金屬
發布時間:2021-04-26
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科學研究:"采礦"細菌將有毒的銅離子變成有用的金屬

銅是最廣泛使用的金屬之一,但是將其提取並提煉成有用的形式是非常耗費能源的,並且同時需要苛刻的化學處理,大量的汙染也在所難免。但是現在,休斯頓大學的研究人員發現了能夠將有毒的銅離子自然轉化為(wei) 金屬銅的細菌。

無論一個(ge) 環境在我們(men) 看來是多麽(me) 的荒涼,某種形式的生命都有可能找到在那裏繁衍的方法。銅礦就是這樣一個(ge) 例子:銅礦可能是有毒的,但是某些種類的細菌已經被發現生活在那裏。而在新的研究中,研究人員調查了它們(men) 在這些礦井中的實際表現。

使用電子顯微鏡,研究小組檢驗了從(cong) 巴西的一個(ge) 銅礦中分離出來的一種芽孢杆菌。他們(men) 發現,這些細菌能夠通過將有毒的硫酸銅離子轉化為(wei) 一種穩定的單原子形式,即零價(jia) 銅而生存。這就是我們(men) 最熟悉的方便的金屬銅。

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"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+)並將其轉化為(wei) 單原子的零價(jia) 銅(Cu0)。"微生物的目的是通過將離子銅轉化為(wei) 單原子銅,為(wei) 自己創造一個(ge) 毒性較小的環境,但同時它們(men) 也製造出對我們(men) 人類有用的東(dong) 西"。

這一發現特別有趣,因為(wei) 人類自己的這種物質轉換的工業(ye) 過程是相當不環保的,需要有毒的溶劑並產(chan) 生危險的氣體(ti) ,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(wei) 了生產(chan) 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(wei) 有用的形式,最終可能更安全、更有效,它們(men) 可以讓礦山從(cong) 廢物流中提取有價(jia) 值的材料,如酸性礦井排水。其他物種可能也在執行類似的功能--畢竟,其他細菌已被發現將有毒金屬轉化為(wei) 小金塊的能力。

然而,像往常一樣,還有一個(ge) 問題,那就是這個(ge) 過程在工業(ye) 用途上的可擴展性如何。該研究的下一步將是調查這方麵的情況,並從(cong) 細菌中收獲銅。

該研究發表在《科學進展》雜誌上。

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