武漢科研人員變花粉為環(huán)保吸附材料與生物塑料

記者11日從武漢大學(xué)獲悉，該校資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授鄧紅兵帶領(lǐng)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(huán)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(xù)閉環(huán)解決方案，于近期相繼發(fā)表于國際期刊《先進功能材料》與《科學(xué)進展》。

鄧紅兵介紹，全球每年農(nóng)業(yè)活動中會產(chǎn)生數(shù)百萬噸廢棄生物質(zhì)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(jié)構(gòu)惰性強，長期被視為難以利用的“邊角料”。

鄧紅兵帶領(lǐng)團隊在持續(xù)開展微塑料去除研究過程中，發(fā)現(xiàn)魷魚甲殼素等對微納米塑料具有較強捕集能力。在此基礎(chǔ)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(xié)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?！编嚰t兵說。

實驗發(fā)現(xiàn)，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(yīng)性，對藥物、內(nèi)分泌干擾物、油類等疏水性污染物展現(xiàn)出良好吸附兼容性，具備在水體凈化、工業(yè)廢水處理、環(huán)境修復(fù)等方面的應(yīng)用潛力。

更進一步，團隊探索了花粉顆粒的結(jié)構(gòu)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(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授趙澤介紹，花粉是一種非常細(xì)小的天然顆粒，與細(xì)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(jié)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(huán)保，使用后可通過水處理實現(xiàn)循環(huán)再生，廢棄后半年內(nèi)還能被微生物完全降解，且不會產(chǎn)生微塑料，有望替代傳統(tǒng)塑料，助力減少塑料污染。