受榫卯结构启发！中南大学《自然·通讯》：新型仿生纳米粘土气凝胶，巧除水中有机污染物

随着工业化和城市化加速，水体中有机污染物（如抗生素、合成染料）成为全球公共卫生挑战。中南大学张翼教授团队受中国传统榫卯结构启发，开发了一种钙离子增强的氨基酸插层层状双金属氢氧化物（LDH）复合气凝胶。研究背景在于传统LDH粉末回收困难、易二次污染，而高LDH含量的气凝胶脆性大。研究目的是制备一种兼具高吸附-光催化活性、优异力学性能和稳定性的多功能材料。研究通过结构记忆效应和超临界干燥技术，构建了互锁网络结构的轻质气凝胶，实现了压缩强度（40.1-45.5 MPa）和韧性协同提升。该材料对四环素、甲基橙等有机污染物去除效率达95.4%-99.9%，五次循环后仍保持87%效率；同时可作为荧光探针，检测限低至710 nM。在液氮温度和丁烷火焰等极端环境下表现出卓越稳定性和阻燃性（极限氧指数约100%）。该工作为可持续水处理技术提供了新方案。