Veel waardevolle metalen zoals goud, zilver, lithium en uranium zijn van vitaal belang voor geavanceerde technologie en moderne industrie. De terrestrische minerale reserves van deze metalen zijn over het algemeen zeer beperkt of lijden aan hoge mijnbouwkosten. Hoewel de meeste van deze waardevolle metaalionen in de oceaan kunnen worden gevonden, zijn goedkope en zeer efficiënte adsorbentia nog steeds de sleutel tot de ontwikkeling van de winning van deze metalen uit zeewater.

Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Li Chaoxu van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT), Chinese Academy of Sciences (CAS), heeft onthuld dat biologische nanofibrillen op efficiënte wijze waardevolle metaalelementen uit water kunnen halen.

Hun bevindingen zijn gepubliceerd in ACS Nano op 15 augustus.

De groep heeft de afgelopen jaren veel onderzoek gedaan naar de afschilfering en zelfassemblage van biologische nanofibrillen. Ze ontdekten dat cyano-ethylsubstitutie een snelle afschilfering van cyanoethylcellulose-nanofibrillen mogelijk zou maken door milde afschuiving (bijv. handmatig schudden en homogeniseren) binnen 30 minuten met een conversie tot ongeveer 90%.

Onlangs ontdekten ze dat cellulosefibrillen bij voorkeur werden geëxfolieerd uit de lignine-arme laag van secundaire celwanden van balsahout tijdens een in-situ amidoximatieproces en deze fibrillen werden opgevuld in de houtceltracheïden.

Wanneer de celtracheïden loodrecht op de stroom worden uitgelijnd, kunnen de resulterende houtsoorten dienen als efficiënte en hogedrukfiltratiemembranen om aquatische uraniumionen op te vangen, analoog aan een typische trapsgewijze filtratie, waardoor een afstotingsverhouding> 99% en flux ~ 920 L m ^-2 h ^-1 voor een 2 mm dik vrijstaand membraan onder een druk van 6 bar.

"Deze studie biedt niet alleen een in-situ benadering voor het produceren van biologische nanomaterialen, maar biedt ook een duurzame route voor hoogrenderende extractie van waterig uranium", zegt prof. LI Mingjie, een van de overeenkomstige auteurs van de studie.

In hun recensie gepubliceerd in Exploration op 11 juli rapporteerden ze dat functionele groepen (bijv. carboxyl, amino, fosfonaat en hydroxy) van biologische nanofibrillen chemische reductie en vangst van edelmetaalionen (bijv. goud, zilver en platina) uit water mogelijk maakten, wat een groene en duurzame route voor de terugwinning van edele metalen. + Verder verkennen

Het ontsmetten van water met zware metalen met behulp van eiwit uit plantaardig afval