科學(xué)研究

輕工學(xué)院王學(xué)川教授團(tuán)隊(duì)/張素風(fēng)教授團(tuán)隊(duì)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:[]

開發(fā)人工樹葉處理環(huán)境超載的CO2對(duì)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(tuán)隊(duì))與纖維新材料及廢棄物資源化利用團(tuán)隊(duì)(張素風(fēng)教授團(tuán)隊(duì))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(gòu)筑光響應(yīng)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)。在可見光照射下,光響應(yīng)性交聯(lián)涂層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)交聯(lián)網(wǎng)孔(仿葉片氣孔)的可控開合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)載酶葉片對(duì)空氣中CO2固碳速率的調(diào)節(jié)(圖2-圖3)。此外,該Ecoleaf具有與天然葉片相似的機(jī)械性能(圖4),并可順利地參與生態(tài)系統(tǒng)降解與養(yǎng)分循環(huán)過程,實(shí)現(xiàn)“化作春泥更護(hù)花”的美好理想(圖5)。Ecoleaf中的固碳途徑具有較為靈活的可設(shè)計(jì)性,未來可為其它生物固碳途徑提供仿生的多功能平臺(tái)。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(jì)劃、陜西省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。

(核稿:李新平 編輯:劉倩)

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