Många värdefulla metaller som guld, silver, litium och uran är avgörande för högteknologi och modern industri. De terrestra mineralreserverna av dessa metaller är i allmänhet mycket begränsade eller lider av höga gruvkostnader. Även om de flesta av dessa värdefulla metalljoner kan hittas i havet, är billiga och högeffektiva adsorbenter fortfarande nyckeln till utvecklingen av att utvinna dessa metaller från havsvatten.

En forskargrupp ledd av Prof. Li Chaoxu från Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT), Chinese Academy of Sciences (CAS), har avslöjat att biologiska nanofibriller effektivt kan extrahera värdefulla metallelement från vatten.

Deras resultat publicerades i ACS Nano den 15 augusti.

Under de senaste åren har gruppen bedrivit mycket forskningsarbete kring exfoliering och självmontering av biologiska nanofibriller. De fann att cyanoetylsubstitution kunde möjliggöra snabb exfoliering av cyanoetylcellulosananofibriller genom mild skjuvning (t.ex. manuell skakning och homogenisering) inom 30 minuter med en omvandling upp till cirka 90 %.

Nyligen fann de att cellulosafibriller företrädesvis exfolierades från det ligninfattiga lagret av sekundära cellväggar av balsaträ under en in-situ amidoximeringsprocess och dessa fibriller fylldes i träcellstrakeider.

När celltrakeiderna riktas in vinkelrätt mot flödet kan de resulterande träslagen fungera som effektiva och högtrycksfiltreringsmembran för att fånga upp vattenlevande uranjoner, analogt med en typisk kaskadfiltrering, vilket möjliggör ett avstötningsförhållande>99% och flöde ~920 Lm ^-2 h ^-1 för ett 2 mm tjockt fristående membran under 6 bars tryck.

"Denna studie ger inte bara en in-situ-metod för att producera biologiska nanomaterial, utan erbjuder också en hållbar väg för högeffektiv utvinning av vattenhaltigt uran", säger professor LI Mingjie, en av motsvarande författarna till studien.

I deras recension publicerad i Exploration den 11 juli rapporterade de att funktionella grupper (t.ex. karboxyl, amino, fosfonat och hydroxi) av biologiska nanofibriller möjliggjorde kemisk reduktion och infångning av ädelmetalljoner (t.ex. guld, silver och platina) från vatten, vilket gav en grön och hållbar väg för återvinning av ädelmetaller. + Utforska vidare

Dekontaminering av tungmetallvatten med hjälp av protein från växtavfall