科學(xué)研究

輕工學(xué)院王學(xué)川教授團隊/張素風(fēng)教授團隊在《Nature Communications》上發(fā)表論文

2024-06-26 16:37 文、圖/輕工學(xué)院 朱興 點(diǎn)擊:[]

開(kāi)發(fā)人工樹(shù)葉處理環(huán)境超載的CO2對于碳中和意義重大。近期,陜西科技大學(xué)輕工學(xué)院生物質(zhì)與功能材料研究所(王學(xué)川教授團隊)與纖維新材料及廢棄物資源化利用團隊(張素風(fēng)教授團隊)成員合作,制備了一種迄今為止最接近自然葉片的EcoLeaf。具體而言,該葉片以紙為基材,利用活性自由基聚合技術(shù)在其表面接枝構筑光響應聚合物涂層,與此同時(shí)將光合作用的關(guān)鍵固碳酶—碳酸酐酶原位包埋在其中(圖1)。在可見(jiàn)光照射下,光響應性交聯(lián)涂層結構發(fā)生變化,從而實(shí)現交聯(lián)網(wǎng)孔(仿葉片氣孔)的可控開(kāi)合,進(jìn)而實(shí)現載酶葉片對空氣中CO2固碳速率的調節(圖2-圖3)。此外,該Ecoleaf具有與天然葉片相似的機械性能(圖4),并可順利地參與生態(tài)系統降解與養分循環(huán)過(guò)程,實(shí)現“化作春泥更護花”的美好理想(圖5)。Ecoleaf中的固碳途徑具有較為靈活的可設計性,未來(lái)可為其它生物固碳途徑提供仿生的多功能平臺。該工作以“Arti?cial cellulosic leaf with adjustable enzymatic CO2 sequestration capability”為題發(fā)表在《Nature Communications》上(Nat Commun, 2024, 15(1): 4898)。陜西科技大學(xué)是本論文的唯一通訊單位,輕工學(xué)院碩士生杜晨曦為該論文的第一作者,朱興副教授與賀斌博士為該論文的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金委、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計劃、陜西省教育廳重點(diǎn)項目的支持。

(核稿:李新平 編輯:劉倩)

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