我院杨朕教授在Water Research发表研究成果

时间:2026-03-05 来源:化科院 点击数:

近日,化学工程与技术系 环境化学工程课题组 在《Water Research》(环境领域顶刊;Nature Index期刊)发表题为“Amoeba-inspired nano-robots for trace low-molecular-weight emerging contaminant removal from water”的研究论文(Water Res. 2026, 293, 15443)。本工作是课题组持续聚焦水处理絮凝技术开发及机理研究〔Water Res.(2024, 254, 121355)(2023, 236, 119942)(2023, 229, 119447)(2022, 213, 118163)(2020, 177, 115775)〕的基础上,在新污染物治理方面取得的又一项重要研究成果。

在自然界,变形虫(Amoeba)捕食时,会伸出伪足捕获食物,并分泌酶将其消化。受此启发,通过将柔性聚合物长链(PNNPAM)与铁氧化物/氢氧化物通过硅烷偶联剂化学键合,课题组设计了一种具有类似变形虫捕食行为的纳米机器人(NR10)。在酸性储存液中,NR10的聚合物链向内收缩、无机组分作为壳层,呈现出稳定的核壳结构;当投加到近中性待处理水体后,聚合物链如变形虫“伪足”一样自发向外伸展,通过疏水缔合作用对11种代表性小分子有机新污染物展现出高效的捕获能力;在过氧化氢共存时,NR10中的铁位点催化过氧化氢产气,强化NR10的运动能力并进一步提高了污染物的捕获效率;同时,芬顿反应产生的羟基自由基也参与氧化被聚合物链富集的小分子有机新污染物,促进了污染物的降解过程。

本工作得到国家自然科学基金面上项目、江苏省自然科学基金杰出青年项目、江苏省生物医药功能材料协同创新中心等的经费支持。校科学计算中心对本工作中的理论计算部分提供了有益的硬件支持。

化科院赵丽娜博士(上图左三)为本论文唯一第一作者,杨朕教授为唯一通讯作者;我校化科院为第一单位。

相关阅读:

https://mp.weixin.qq.com/s/gl4yiHBifScGBVMGd5_W8w

https://mp.weixin.qq.com/s/G25YHyVqhl4wh8pGMZf-Aw

Copyright © 2009-20010 南京师范大学 化学与材料科学学院. All rights reserved.