大连工大王海松教授团队 Carbohyd. Polym.：受皮肤启发的纤维素基水凝胶用于电化学纳米塑料去除

背景：纳米塑料因其粒径小、比表面积大，具有生物穿透性，对健康构成潜在风险，且在水体中广泛存在，成为全球性污染问题。电化学驱动的吸附技术在去除纳米塑料方面潜力巨大，但传统纤维素基水凝胶因亲水基团导致过度膨胀和导电性差，限制了其应用。研究目的：大连工业大学王海松教授团队受皮肤结构启发，旨在开发一种具有疏水-导电协同作用的纤维素基复合水凝胶，以高效去除水中的纳米塑料。结论：通过将羧甲基纤维素（CMC）与聚丙烯酰胺（PAM）、疏水性丙烯酸丁酯（BA）和导电聚苯胺（PANI）聚合，制备了仿皮肤分层结构的复合水凝胶。该材料表现出优异的稳定性、机械韧性和吸附能力，在优化条件下对纳米塑料的去除率高达96%，远优于传统材料。动力学和等温线分析表明吸附过程以化学吸附为主，符合弗伦德利希模型。该仿生设计解决了传统水凝胶的局限性，为纳米塑料污染提供了可扩展、低成本、高效率的解决方案。