“采矿”细菌将有毒的铜离子变成有用的金属

铜是最广泛使用的金属之一,但是将其提取并提炼成有用的形式是非常耗费能源的,并且同时需要苛刻的化学处理,大量的污染也在所难免。但是现在,休斯顿大学的研究人员发现了能够将有毒的铜离子自然转化为金属铜的细菌。

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无论一个环境在我们看来是多么的荒凉,某种形式的生命都有可能找到在那里繁衍的方法。铜矿就是这样一个例子:铜矿可能是有毒的,但是某些种类的细菌已经被发现生活在那里。而在新的研究中,研究人员调查了它们在这些矿井中的实际表现。

使用电子显微镜,研究小组检验了从巴西的一个铜矿中分离出来的一种芽孢杆菌。他们发现,这些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,即零价铜而生存。这就是我们最熟悉的方便的金属铜。

“该研究的共同作者Debora Rodrigues说:”这些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)。”微生物的目的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人类有用的东西”。

这一发现特别有趣,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。废料,费事,费力,总而言之很昂贵。”就化学反应而言,这是极难完成的,”该研究的共同作者Francisco Robles Hernandez说。”通常情况下,为了生产任何元素的单原子,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。”

该团队说,利用细菌将铜转化为有用的形式,最终可能更安全、更有效,它们可以让矿山从废物流中提取有价值的材料,如酸性矿井排水。其他物种可能也在执行类似的功能–毕竟,其他细菌已被发现将有毒金属转化为小金块的能力。

然而,像往常一样,还有一个问题,那就是这个过程在工业用途上的可扩展性如何。该研究的下一步将是调查这方面的情况,并从细菌中收获铜。

该研究发表在《科学进展》杂志上。

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