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

開(kāi)發(fā)人工樹(shù)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(jiàn)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(kāi)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(guò)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(lái)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(guó)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）