采矿用于采矿溶液:评估用于稀土元素分离的结合

科学领域:

• 生物化学和材料科学 材料科学
• 生物有机化学 生物有机化学
• 分离科学 分离科学

背景情况:

• 稀土元素对现代技术至关重要,包括绿色能源和电子产品.
• 传统的REE分离方法昂贵,能源密集,并产生大量的废物.
• REEs与离子有相似之处,使其能够与结合蛋白相互作用.

研究的目的:

• 识别和表征具有高亲和力对REE分离的结合.
• 为了研究结构和REE结合亲缘关系之间的关系.
• 开发一种新,高效,环保的 REE 分离技术.

主要方法:

• 对REE亲属性结域的生物信息选.
• 评估了七个具有不同几何形状的独特结合域.
• 在溶液和固定状态下对选定的亲和性和选择性测试.
• 使用HEW5进行单阶段分离的演示.

主要成果:

• 在结合环的电荷和REE亲和力之间发现了强烈的相关性,富含酸的环显示出更高的亲和力.
• 与相似的半径 (∼1 Å) 的REEs的结合亲和度最高.
• 固定HEW5对中间REEs具有很高的选择性,并且在分离和时达到>90%的纯度和产量.
• HEW5有效地从模拟的液流中去除了非REE离子.

结论:

• 高电荷,富含酸的可以有效地结合和分离REEs.
• 来自Nocardioides zeae*的HEW5是一种有前途的候选物,用于无化剂的REE分离.
• 这种生物启发的方法为传统的REE分离工艺提供了一个可持续的替代方案.