Bioflotation
Das Prinzip der Bioionflotation
Bild: HZDR/HIF
Weil sie die Eigenschaften von Partikeloberflächen modifizieren können, werden Mikroorganismen oder auch Biomoleküle in der Flotation eingesetzt, um Partikel voneinander zu trennen. Bezeichnet wird dieses Verfahren als Bioflotation. Dafür nutzt man ihre Fähigkeit, sich an Oberflächen anzuheften und mit ihnen zu interagieren – zum Beispiel über extrazelluläre polymere Substanzen (EPS), die die Hydrophobizität verändern.
Die Abteilung Biotechnologie erforscht den Einsatz von mikrobiellen Metaboliten und Naturstoffen als Flotationsreagenzien. Diese werden biotechnologisch hergestellt, charakterisiert und gemeinsam mit den Spezialisten der Flotation am HIF getestet. In einem anderen Forschungsansatz wird die „Phage Surface Display" Technologie eingesetzt, um Peptide speziell für hochselektive Flotationsreagenzien zu entwickeln (Gruppe BioKollekt).
Das Team bearbeitet die folgenden Themen:
- Identifizierung und Nutzung von natürlichen biologischen Agenzien zur Partikel- oder Ionenseparation; Entwicklung neuer Flotationsprozesse wie z. B. Bioionenflotation
- Selektion und Weiterentwicklung von partikelspezifischen Peptiden zur Verwendung in Separationsverfahren, zum Beispiel für das Recycling von Feinstpartikeln
- Charakterisierung der Wechselwirkung von Biomolekülen mit Partikeloberflächen oder Metallionen; Generierung eines Prozessverständnisses
- Verfahrensentwicklung zur Produktion von biologischen Agenzien für den Einsatz in Separationsprozessen
Ausgewählte Publikationen
- Chakankar, M. V.; Pollmann, K.; Rudolph, M. "Selective removal of Gallium from mixed metal solutions with Arsenic by ion flotation using the biosurfactant rhamnolipid", Journal of Water Process Engineering 58(2024), 104879, DOI-Link: 10.1016/j.jwpe.2024.104879
- Boelens, P.; Bobeth, C.; Hinman, N.; Weiß, S.; Zhou, S.; Vogel, M.; Drobot, B.; Shams Aldin Azzam, S.; Pollmann, K.; Lederer, F.
"Peptide functionalized Dynabeads for the magnetic carrier separation of rare-earth fluorescent lamp phosphors" Journal of Magnetism and Magnetic Materials 563(2022), 169956
DOI-Link: 10.1016/j.jmmm.2022.169956 - Lederer, F. L.; Braun, R.; Schöne, L. M.; Pollmann, K.
"Identification of Peptides as alternative recycling tools via Phage Surface Display – How biology supports Geosciences", Minerals Engineering 132(2018), 245-250
DOI-Link: 10.1016/j.mineng.2018.12.010 - Luque Consuegra, G.; Kutschke, S.; Rudolph, M.; Pollmann, K.
"Halophilic bacteria as potential pyrite bio-depressants in Cu-Mo bioflotation", Minerals Engineering 145(2020), 106062
DOI-Link: 10.1016/j.mineng.2019.106062