利用基因工程自组合蛋白质生物吸收剂来有效和选择性地稀元素回收
Xue Wei1, Wenyan Zhang1, Baotong Zhu1
1College of the Environment and Ecology, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361102, China.
Environmental science & technology
|August 21, 2025
概括
一种新的蛋白质生物吸收剂PCI-Hans-LanM有效地从工业废物中回收稀土元素. 这种生物工程方法为再生能源开采提供了可持续的解决方案,并支持循环经济.
科学领域:
- 生物技术
- 材料科学
- 环境科学
背景情况:
- 全球对稀土元素 (REEs) 的需求在高科技和清洁能源应用中不断增加.
- 传统的可再生能源提取方法对环境有害,耗费大量资源.
- 需要从低质量的二次资源中回收可再生能源的可持续替代方案.
研究的目的:
- 开发一种用于稀土元素的新型,高效和可持续的生物吸收剂.
- 将一个功能性蛋白质 (lanmodulin) 固定在一个载体上以提高性能.
- 证明生物吸收剂在从工业废物中回收可再生能源方面的有效性.
主要方法:
- 在Escherichia coli中将*Hansschlegelia quercus*lanmodulin (*Hans*-LanM) 基因融合为蛋白质晶体内含物 (PCI),用于单固定.
- PCI-Hans-LanM生物吸附剂的吸附和脱吸动力学和容量的表征.
- 测试生物吸收剂的选择性,可重复使用性,稳定性和从煤灰液中回收可再生能源的性能.
主要成果:
- PCI-Hans-LanM生物吸收剂表现出快速吸附/脱吸动力,容量为157.6197.7μmol-REE/g.
- 观察到高选择性,捕获REEs与超过2000倍的非REEs.
- 生物吸收剂在10个重复使用周期和一个月的储存过程中保持性能,并且实现了比煤灰液的433倍的纯度增加.
结论:
- PCI-Hans-LanM是一种高效且可重复使用的生物吸收剂,用于可持续的稀土元素回收.
- 生物工程策略可以创建先进的生物吸收剂,以有效地从废物流中提取REE.
- 这种方法有助于循环经济,并使稀土元素供应链多样化.
