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烏賊骨＋棉花，可吸附99.8%微塑料！
導讀：11月29日，武漢大學資源與環(huán)境科學學院鄧紅兵教授團隊與華中科技大學周雪教授團隊攜手取得重要科研突破，成功研制出一種可重復使用且可生物降解的新型全生物質纖維海綿。
11月29日，武漢大學資源與環(huán)境科學學院鄧紅兵教授團隊與華中科技大學周雪教授團隊攜手取得重要科研突破，成功研制出一種可重復使用且可生物降解的新型全生物質纖維海綿。相關研究成果日前發(fā)表在國際學術刊物《科學進展》上。
圖一，用于去除微塑料的可持續(xù)自組裝超分子生物質纖維泡沫。(A)纖維素和β-甲殼素無交聯制備自組裝超分子生物質泡沫的途徑。(B)由于活性官能團豐富，生物質纖維泡沫通過多級相互作用(物理攔截、靜電吸附和多重分子間相互作用)去除微塑料。
圖為全生物質纖維海綿吸附多種微塑料后的電鏡圖片，彩色部分為微塑料、灰色部分為海綿。(研究團隊供圖)
武漢大學資源與環(huán)境科學學院博士后 吳洋：我們的研究發(fā)現，烏賊骨甲殼素結晶形態(tài)與龍蝦殼甲殼素不同，具有更高的反應活性，更容易被制成海綿，可以吸附更多微塑料。我國烏賊捕撈量巨大，被當作廢棄物的大量的烏賊骨可以作為提取甲殼素的原料，制作效率更高的全生物微塑料吸附海綿。
這種海綿由廢棄烏賊骨提取的甲殼素和棉花制成，具有多孔結構和豐富的表面官能團在處理水中微塑料污染方面表現卓越。研究團隊利用灌溉水、湖水、海水和池塘水四種實際水源的樣本對材料性能進行了評估，發(fā)現這種材料的吸附能力基本上不受水中無機顆粒、重金屬、有機污染物和微生物的影響，確定了其在實際水域中的穩(wěn)定性。研究顯示，這種新型全生物質纖維海綿在第一次吸附循環(huán)中可以去除水中99.8%的微塑料，五個循環(huán)后，仍保持了超過95%的去除率，表明它具有良好的可重復使用性。
微塑料污染已成為全球性的環(huán)境挑戰(zhàn)，對水生生態(tài)系統(tǒng)及人類健康構成嚴重威脅。這種新型全生物質纖維海綿的出現，無疑是在環(huán)保材料領域的一大亮點。
值得一提的是，該海綿不僅具有出色的吸附性能，還具備可重復使用和可生物降解的特性。在吸附飽和后，通過特定的處理工藝，海綿能夠輕松地脫附再生，可多次循環(huán)使用，大大降低了處理成本和資源消耗。而當海綿達到使用壽命極限后，其可在自然環(huán)境中逐漸生物降解，不會像傳統(tǒng)吸附材料那樣留下二次污染隱患，真正實現了從使用到廢棄全過程的環(huán)境友好。
鄧紅兵教授表示，生物質材料是解決水中微塑料污染這一復雜問題有效、經濟的方案，這種全生物質纖維海綿制備方式簡單，具有大規(guī)模生產的潛力，有望在不久的將來應用到現實生活中的大規(guī)模水處理或家用凈水器內。周雪教授也提到，跨校團隊的合作在此次研究中起到了關鍵作用，不同學科背景的專家和研究人員相互協(xié)作、優(yōu)勢互補，才使得這一綜合性強、技術難度高的研究得以順利推進。
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