本报讯 近日,我校轻工科学与工程学院刘公岩教授团队联合南京大学陈朝见研究员团队在国际学术期刊《Advanced Materials》在线发表研究论文。我校轻工科学与工程学院博士研究生赵鹏为论文第一作者,刘公岩教授和南京大学陈朝见研究员为共同通讯作者,四川大学轻工科学与工程学院为论文第一通讯单位。
随着全球人口增长与制药业快速扩张,废水中抗生素等新兴污染物的检出频率与浓度不断攀升。这类污染物具有显著的环境持久性,难以通过自然过程实现有效降解,对生态系统安全与公共健康构成严重威胁。当前研究中,芬顿法等高级氧化技术虽可通过生成活性氧实现此类污染物的降解,但这类技术往往需在反应体系中投加大量化学药剂,且存在活性成分寿命短、催化剂易团聚失活等问题,导致反应效率与处理经济性受限。纳米限域催化膜的出现为破解这一难题提供了新思路。然而纳米限域催化膜的规模化应用仍面临诸多挑战。
针对挑战,我校轻工科学与工程学院刘公岩教授联合南京大学陈朝见研究员,首次利用制革过程中的胶原纤维网络作为骨架,成功构建了纳米限域催化膜。本研究通过机械分散将胶原纤维解离为纳米原纤维,并结合单宁酸功能化,构建出高孔隙的纳米空腔结构,在提升水通量的同时暴露出丰富的官能团,用于稳定负载催化剂。尤为重要的是,本研究揭示了空间限域效应对催化反应的协同增效机制,显著提升了催化降解效率,从而奠定了胶原基膜作为一种高效、可持续的先进水净化材料平台。
本研究工作得到国家自然科学基金面上项目(22378281)、四川省科技项目(2025YFHZ0299)、四川大学-自贡市合作项目(2024CDZG-6)、以及四川大学工科特色项目-无铬皮革制造等项目的联合资助。