武漢科研人員變花粉為環保吸附材料與生物塑料

2025-04-14 12:52:18 來源: 中新網

記者11日從武漢大學獲悉，該校資源與環境科學學院教授鄧紅兵帶領團隊利用花粉，不僅制備出可捕捉微納米塑料顆粒的海綿狀材料，而且制作出可降解、可循環的生物塑料。

從污染治理到源頭替代，該系列研究成果給出塑料污染的可持續閉環解決方案，于近期相繼發表于國際期刊《先進功能材料》與《科學進展》。

鄧紅兵介紹，全球每年農業活動中會產生數百萬噸廢棄生物質資源，其中花粉顆粒來源廣泛，廉價易得。然而，花粉因外壁堅硬，結構惰性強，長期被視為難以利用的“邊角料”。

鄧紅兵帶領團隊在持續開展微塑料去除研究過程中，發現魷魚甲殼素等對微納米塑料具有較強捕集能力。在此基礎上，團隊利用魷魚骨提取的β-甲殼素作為柔性骨架，嵌入花粉顆粒，制備出可吸附納米塑料的海綿狀材料。

“花粉表面自帶微納米級紋理圖案，在與甲殼素協同作用下，可通過疏水相互作用、靜電作用及物理截留等機制，捕捉微納米塑料顆粒。”鄧紅兵說。

實驗發現，花粉-甲殼素海綿狀材料對不同粒徑、表面電荷和類型的微塑料均具有廣譜適應性，對藥物、內分泌干擾物、油類等疏水性污染物展現出良好吸附兼容性，具備在水體凈化、工業廢水處理、環境修復等方面的應用潛力。

更進一步，團隊探索了花粉顆粒的結構可塑性與組裝潛力，用堿水將花粉煮至軟化，而后與棉花纖維混在一起，鋪平晾干，得到一種純天然的生物塑料。

“這里主要是利用了花粉顆粒特殊的形狀。”論文共同通訊作者、武漢大學資源與環境科學學院副教授趙澤介紹，花粉是一種非常細小的天然顆粒，與細長的棉花纖維混合后，顆粒和纖維間的形狀差異，會像磚頭和水泥、或泥漿和稻草那樣牢牢連接，形成結實又有韌性的生物塑料。

趙澤介紹，這種生物塑料制作過程簡單、環保，使用后可通過水處理實現循環再生，廢棄后半年內還能被微生物完全降解，且不會產生微塑料，有望替代傳統塑料，助力減少塑料污染。(完)

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