據(jù)外媒報(bào)導(dǎo),美國能源部所屬勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的研究員與賓夕法尼亞州立大學(xué)(PSU)和愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室(INL)合作,基於一種天然蛋白質(zhì),設(shè)計(jì)了一種新工藝,可以從電子垃圾中提取和提純稀土元素。這為美國實(shí)現(xiàn)更多元化且可持續(xù)的稀土業(yè)務(wù)提供了新途徑,同時(shí)對(duì)該國在清潔行業(yè)獲得競(jìng)爭力起到了至關(guān)重要的作用。
該天然蛋白質(zhì)又稱為lanmodulin,其能夠一次性萃取和提純複雜金屬混合物中的稀土元素,從而更有利於美國稀土和環(huán)保業(yè)務(wù)的發(fā)展。
此類複雜金屬混合物包括電子垃圾和煤炭副產(chǎn)品等,它們雖然會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大的破壞,但是因含有大量的稀有金屬元素,也被許多材料研究者認(rèn)為是一種可開發(fā)的資源。
近幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,稀土元素的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。其常被應(yīng)用於很多高科技和國家的安全設(shè)備中,包括電腦組件、大功率磁鐵、風(fēng)力渦輪機(jī)、智能手機(jī)、太陽能電池板、超導(dǎo)體、混合動(dòng)力/電動(dòng)汽車電池、LCD屏、夜視鏡和可調(diào)微波諧振器等。
由於提煉稀土元素的傳統(tǒng)化學(xué)工藝都非常複雜,且會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成較大威脅的原因,業(yè)內(nèi)人員就努力尋找一種化學(xué)工藝相對(duì)簡單,且對(duì)自然環(huán)境較為友好的方法來生產(chǎn)提取稀土元素。
2018年,PSU的Joseph Cotruvo教授團(tuán)隊(duì)分離出了細(xì)菌蛋白質(zhì)lanmodulin,並對(duì)其進(jìn)行表徵,表明其是唯一已知的宏螯合劑,可自然地進(jìn)化,以可逆的方式隔離稀土元素。
另外,LLNL和PSU團(tuán)隊(duì)還一起研究了lanmodulin溶劑的化學(xué)性質(zhì)以及其在工業(yè)中應(yīng)用的潛力。最終發(fā)現(xiàn),lanmodulin特別喜歡與鑭系元素(屬於稀土金屬)結(jié)合,同時(shí)與大多數(shù)非稀土元素的親和力很低。
因此說,該方法若能被順利應(yīng)用在實(shí)際生活中的話,那美國稀土來源將更為廣泛。