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美國研發(fā)新工藝 從電子垃圾中提取稀土元素制汽車電池
時間:2020-08-18 11:52來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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（圖片來源：勞倫斯利弗莫爾國家實驗室）
據(jù)外媒報道，美國能源部所屬勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員與賓夕法尼亞州立大學(xué)（PSU）和愛達荷國家實驗室（INL）合作，基于一種天然蛋白質(zhì)，設(shè)計了一種新工藝，可以從低品位資源中提取和提純稀土元素（REE），為美國實現(xiàn)更多元化且可持續(xù)的稀土元素業(yè)務(wù)提供了新途徑。
此種名為lanmodulin的細菌蛋白質(zhì)能夠一次性萃取和提純復(fù)雜金屬混合物中的稀土元素，此類復(fù)雜金屬混合物包括電子垃圾和煤炭副產(chǎn)品等。
稀土元素對于美國在清潔能源行業(yè)獲得競爭力至關(guān)重要，因為稀土通常被用于很多高科技和國家安全設(shè)備中，包括計算機組件、大功率磁鐵、風(fēng)力渦輪機、手機、太陽能電池板、超導(dǎo)體、混合動力/電動汽車電池、LCD屏、夜視鏡和可調(diào)微波諧振器。
截至目前，提取和提純稀土元素的化學(xué)工藝都很復(fù)雜，而且對環(huán)境有害。從電子垃圾和煤炭副產(chǎn)品等新來源中提取或回收稀土元素，同時使用lanmodulin等天然產(chǎn)品，可能會帶來很大的改變。
2018年，PSU的Joseph Cotruvo教授團隊分離出了細菌蛋白質(zhì)lanmodulin，并對其進行表征，表明其是唯一已知的宏螯合劑，可自然地進化，以可逆的方式隔離稀土元素。而鐵或鈣等經(jīng)典大分子隔離元素?zé)o法選擇性地隔離稀土元素。LLNL和PSU團隊研究了lanmodulin溶劑的化學(xué)性以及其可用于工業(yè)應(yīng)用的潛力。他們的研究提供了直接證據(jù)，證明lanmodulin特別喜歡與鑭系元素（屬于稀土金屬）結(jié)合，同時與大多數(shù)非稀土元素的親和力很低。
此外，與其他化學(xué)提取法不同，此種蛋白質(zhì)可以一步就從電子垃圾和燃燒前的煤炭中，定量且選擇性地提取稀土元素。
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