从矿山废水中提升稀土元素的回收,使用微生物衍生的硫化铁
Simin Jiang1, Ronghao Wu1, Qu Zhang2
1Fujian Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of Environmental and Resource Sciences, Fujian Normal University, Fuzhou 350117, Fujian Province, China.
Water research
|September 17, 2025
概括
本研究介绍了生物合成的硫化铁纳米粒子 (FeS@MR-1),用于有效地从矿山废水中回收稀土元素 (REE). 这种新型生物材料显示了高的REE吸附和选择性回收,提供了一个可持续的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 在技术中对稀土元素 (REEs) 的需求不断增长,需要有效的回收方法.
- 由于天然可用性有限,矿山废水是REE开采的关键来源.
- 现有的REE回收方法经常面临效率和选择性方面的挑战.
研究的目的:
- 探索生物合成的硫化铁纳米颗粒 (FeS@MR-1) 对于从矿山废水中吸附 REE 的有效性.
- 评估FeS@MR-1对REE与非REE的选择性.
- 通过使用FeS@MR-1.来调查REE回收的潜在潜在机制和潜力.
主要方法:
- 生物合成的硫化铁纳米颗粒 (FeS@MR-1) 使用Shewanella oneidensis MR-1.
- 吸附实验以确定REE和非REE吸收效率.
- 使用各种物理化学技术对FeS@MR-1进行表征.
- 吸附动力学,异热和热力学分析.
- 使用乙酸用于REE回收的消化研究.
主要成果:
- FeS@MR-1实现了高吸附效率的REEs (50.3-98.8%) 与最小的亲和力非REEs (1.20-6.37%).
- 生物FeS纳米粒子和细菌细胞之间的协同效应增强了分散,活性点和电子转移.
- 吸附之后是化学吸附,单层吸附和自发的外热过程.
- 使用酸实现了有效的REE脱吸 (78.9-92.8%),使得恢复成为可能.
结论:
- 与REE吸附的单个组件相比,FeS@MR-1显示出更高的性能.
- 这种生物材料具有从真正的矿山废水中选择性和高效地回收REE的巨大潜力.
- 这项研究强调FeS@MR-1是可持续的REE资源管理的实用和有前途的生物材料.
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