未来对贵金属和稀土元素的需求将不断增加，但由于产地有限，因此稳定供应便成为重要课题。尽管科学家们正在探讨通过精密设备回收进行循环再利用，以及从海水和温泉水中提取等方法，但要从杂质繁多的混合溶液中提取极其微量的有用金属难度很高，还要求金属回收技术既高效又环保。
图：从温泉水中吸附回收稀土元素的概念图（供图：大阪公立大学）
大阪公立大学研究生院工学研究科的东雅之教授、尾岛由紘副教授和博士一年级研究生木原摩耶的研究团队利用添加了磷酸基的面包酵母（P酵母），成功地实现了从合成海水和温泉水等环境水中选择性回收微量稀土元素。相关研究成果已经在线发表在《Environmental Technology and Innovation》杂志上。
研究团队此前就用食品添加剂对面包酵母的磷酸基进行修饰，开发出了一种具备安全、高吸附性能的材料“P酵母”。P酵母可以通过调节pH值，从含有其他二价金属离子和稀土元素的溶液中选择性地吸附稀土元素，但此前尚不清楚在类似环境水这样含有大量非稀土元素成分的条件下是否也能具有相同的效果。
为了评估P酵母的性能，本次研究使用富含高浓度钠离子的合成海水模拟真实海水，并加入镝离子和镱离子作为稀土元素，以此来评估其从溶液中吸附稀土元素的效果。结果表明，对于这两种稀土元素离子，P酵母都可以通过调节pH值进行选择性吸附。接下来，研究团队又使用含有稀土元素的强酸性温泉水——秋田县玉川温泉的温泉水进行了稀土元素吸附评估。在分析了温泉水中的金属成分，并明确水中含有几ppb～几十ppb浓度的铈和钆等稀土元素后，（添加碱性物质）调节温泉水pH值，除去生成的铝和铁的沉淀物，随后添加P酵母测试吸附效果。结果发现，P酵母可以有选择地吸附稀土元素，而几乎不吸附钙和镁。
东教授和尾岛副教授表示：“我们以面包酵母为基础，开发出了一种高效、环保的‘回收有用重金属’和‘去除有害重金属’的材料。虽然在实际环境中应用门槛尚高，但我们首次证明了这种材料可以应用于环境水。今后我们将继续积累实验案例，提高技术水平，为实现资源循环型社会和净化环境做出贡献。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Environmental Technology and Innovation
论文：Adsorption of rare earth ions from synthetic seawater and hot spring water using phosphorylated yeast
DOI ：doi.org/10.1016/j.eti.2023.103093
