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印度辣木种子的蛋白质应用于水中矿物分离



全 文 :2015 年第 7 期 /第 36 卷 黄 金GOLD 信 息 纵 横 77
远古细菌可能成为金矿找矿标志
科学家对侏罗纪岩石的研究有了新的发现,古代细菌生
物的有机残骸有富集金元素的能力。
澳大利亚科廷大学研究员 Siyu Hu发现,在含有特殊有机
物质的远古岩石中可能含有史前金矿藏。
在她的研究中,Hu女士把传统方法(如光学显微法和扫
描电子显微法)和拉曼光谱法相结合。拉曼光谱法可以测量
出不同类型的有机物质对激光的不同反射方式,这是通过联
系物质内分子差异和反射光中频率的微小变化而得出的。
Hu在新西兰最大的金矿 Macraes 收集样本,其中包含在
不同温度和压力下形成的许多种岩石,它们都是在地表以下
8 km深处热液形成的。
Hu说:“这些岩石是侏罗纪变质岩,距现在已经有数亿年
历史,它们随着地壳运动迁移,最终到近地或者出露地表。”
Hu说这类岩石一般发育有 2 种金矿床类型:
第一种是金富集在石英脉之中,此类型是非常普遍的,因
为金元素总是随着热液迁移最终富集成矿,而这一般发生在
石英脉之中。
第二种则比较有趣,金在石墨岩中富集,这意味着不存在
矿脉。
她发现第二种成矿方式中金元素往往和有机物质共存。
她说:“成矿母岩中含有许多有机物质,它们可能是在百万年
前含金热液流经时慢慢地富集了金元素。”
Hu的研究利用 Macraes金矿样本,根据样本各自在拉曼
光谱法下的特征以及成岩温度辨别出 4 种有机物质。其中的
两种(类型 1 和类型 4)与含金硫化矿物共存,表明它们可能
在金矿成矿过程中扮演了重要角色。但是类型 4 的形成原因
现在不明了,Hu认为类型 1 与远古细菌有关,说明硫化物还
原菌可能有能力提取或者吸附金元素并且富集,为未来形成
金或者硫化矿物矿床打下基础。
Hu还在继续研究类型 1 和类型 4 有机物质和金元素之
间的联系。
污水中重金属去除新技术
去除污水中重金属的传统方法有其局限性,只能去除特
定百分比的重金属,并且余下的量很难再被去除。该问题引
起了来自墨西哥理工学院(IPN)的一位年轻研究员 Gabriel
Ramirez Monter的关注,他研发出一种技术可以低成本高效率
的去除重金属污染物,效率超过了传统技术。
据Monter Ramirez所言,在研究中他设计出了一种树状聚
合物结构,这是一种像树一样的多枝杈结构分子。
他表示:“树状聚合物会附着在微细过滤膜上并延伸,微
细过滤膜是一种多孔的薄膜,其孔隙大小决定了它在正常情
况下不具备捕获重金属的能力。但是一旦树状聚合物就位,
它就获得了去除重金属离子的能力。就像海葵使用触手集中
并捕获食物那样,树状聚合物的枝杈可以捕获污染物。”
他解释说,通过利用树状聚合物,研究团队把微细过滤膜
转化为了纳米级过滤膜。“该树状聚合物结构的另一项优势
就是它可以被清洗并重新利用,捕捉物的去除操作也简单易
行。”
“在墨西哥,重金属污染问题通常和工业生产以及其他重
要经济活动挂钩,比如矿业生产或者是油气产业等。而这些
市场是我们新技术的推广方向。”Monter Ramirez说。
印度辣木种子的蛋白质
应用于水中矿物分离
此前有研究发现,印度传统辣木种子的提取液可应用于
水净化。瑞典乌普萨拉大学的一项新的研究当中,研究者们
发现印度传统辣木种子还可以用作不同材料间的分离。分离
工艺是矿业生产中一种很重要的技术,而印度辣木种子新作
用的研究可以减少矿业对昂贵合成化学品的消耗。
辣木被称作“神奇树木”,因为它们有着非常多的用处,
包括用于食物以及作为原料制油,辣木的种子还可以用来净
化水。种子中蛋白质的特殊性质得到了来自瑞典乌普萨拉大
学、纳米比亚温特和克理工学院以及法国格勒诺布尔劳厄—
朗之万研究院研究组的深入研究。
根据发表在《胶体和界面科学》杂志上的新研究结果显
示,印度辣木种子不仅限于除杂,还可以用于多种不同材料的
分离。分离工艺在矿业生产之中属于非常重要的技术,它可
以把有用材料同废料分离开来。应用纯天然产品进行分离可
以减少昂贵合成化学品的消耗量。
辣木种子中的蛋白质会与水中颗粒结合并使它们聚集在
一起,之后它们可以通过过滤或者沉淀被轻易移除。调整好
蛋白质用量会避免过剩的蛋白在净化过的水中残留。而蛋白
质侵入材料表面的程度也随材料的不同有很大差异,比如铝
表面侵入程度远小于硅。
研究团队成员 Maja Hellsing博士说:“该发现可以帮助我
们在水净化过程中优化辣木种子蛋白质使用量。”
在蛋白质与粒子结合后加入清洁剂进行试验,结果显示
不同材料会有不同的行为表现。一般用作消毒剂的阳离子清
洗剂会导致蛋白质从铝表面分离开来。这项发现证明了蛋白
质与粒子的结合是可控制的,这也为不同材料的分离提供了
基础。
研究带头人 Adrian Rennie 博士说:“把蛋白和清洗剂结
合起来使用应用于矿业生产分离技术对辣木资源量大的许多
国家来说是很有前景的。”
(翻译:戴台鹏)