20.06.2023, 12:36
КНЦ РАН
393

Выведена формула биоминерала меди мулуита

❋ 4.5

Российские ученые изучили синтетический аналог биоминерала мулуита, определили его химическую формулу и кристаллическую структуру.

Кристаллы синтетического мулуита
Кристаллы синтетического мулуита / ©Пресс-служба Кольского научного центра / Автор: Euclio Drusus

Результаты исследования, проведенного сотрудниками Санкт-Петербургского государственного университета, лаборатории природоподобных технологий и экологической безопасности Арктики Кольского научного центра РАН и Института проблем химической физики РАН опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

Оксалат меди мулуит представляет собой типичный биоминерал, который образуется в результате контакта медьсодержащих минералов с источниками щавелевой кислоты (например, кислотообразующих организмов – лишайников, грибов, бактерий, или птичьего помета). Единичных монокристаллов мулуита природного происхождения пока не обнаружено. Мулуит был открыт в 1986 году в Западной Австралии как продукт взаимодействия птичьего помета с халькопиритом на станции Мулу-Даунс. Находили его и в лишайниках, растущих на вулканических породах, образованных в том числе и медьсодержащими минералами.

Несмотря на то, что медь – это один из необходимых для высших растений и животных элементов, некоторые ее соединения токсичны для живых организмов. Попадая в почву и воду, медьсодержащие отходы могут снижать активность почвенных ферментов и разнообразие микроорганизмов. Поскольку этот металл и его сплавы широко применяются в машиностроении электротехнике, химическом производстве и других областях хозяйства, проблема очистки от него окружающей среды весьма актуальна.

Перспективным способом очистки территорий в последние годы считают биоремедиацию: технологии, применяющие в качестве главного «инструмента» живые организмы. Для вывода меди из круговорота можно использовать образование нерастворимых соединений, например, мулуита. Например, болгарские ученые описали извлечение меди и других металлов из промышленных сточных вод с помощью плесневого гриба Aspergillus niger. Мулуит рассматривается в качестве прекурсора для образования ряда широко используемых наночастиц, таких как Cu, CuO, Cu2O и Cu(OH)2, и проявляет интересные физико-химические, в том числе антиферромагнитные свойства.

Свойства оксалата меди изучаются уже более пятидесяти лет, но его рентгеноструктурный анализ до сих пор не проводился из-за сложности синтеза монокристаллов. Авторы статьи получили синтетический аналог мулуита, провели рентгеноструктурный анализ монокристаллов и пришли к выводу, что его идеализированная структура должна описываться формулой Cu(C2O4).

Комбинация различных экспериментальных методик позволила предположить механизм встраивания молекул воды в разрывы цепей оксалата меди. Такое встраивание молекул Н2О приводит к структурному разупорядочению, что объясняет отсутствие в природе и в синтетических экспериментах кристаллов, пригодных для рентгеноструктурного анализа. Чем больше содержание Н2О в структуре, тем сильнее беспорядок будет влиять на образование кристаллов. Ученые подтвердили, что наиболее оправданной формулой для этого биоминерала следует считать Cu(C2O4)·nH2O. В целом полученная структурная модель хорошо согласуется с ранее опубликованными данными.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
КНЦ РАН
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

18 сентября, 12:02
Любовь С.

Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий