【消費(fèi)電子實(shí)驗(yàn)室-2024/8/2】京都大學(xué)發(fā)布公報(bào)，稱其聯(lián)合德國研究小組研發(fā)出了一種新型高分子材料，能有選擇性地大量捕捉水中有毒的重金屬離子，凈化水環(huán)境。

據(jù)介紹，其靈感來自于通過選擇性捕獲植物體內(nèi)有毒重金屬離子來保護(hù)植物和水環(huán)境的蛋白質(zhì)。相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表在《自然・通訊》上（DOI：s41467-024-49869-8）。

目前常用的凈水材料主要依靠材料中的小孔吸附離子，或者通過材料中的離子和水中的離子相交換來凈化水。但這些凈水材料通常很難兼顧清除效率以及有選擇性地清除目標(biāo)離子。

一些動植物巧妙利用能選擇性地與特定重金屬離子結(jié)合的蛋白質(zhì)，保護(hù)自身免受重金屬離子毒害。比如，植物會利用細(xì)胞內(nèi)的植物螯合肽，選擇性地捕捉根部吸收的地下水中包含的鎘等重金屬離子，并把它們封閉進(jìn)液泡中。

研究人員受此啟發(fā)，設(shè)計(jì)出一種合成高分子，這種高分子擁有植物螯合肽與重金屬離子結(jié)合時(shí)所利用的相同的官能團(tuán)。研究小組證實(shí)了它和鎘離子的結(jié)合能力超過植物螯合肽。

研究小組還實(shí)現(xiàn)了這種高分子材料的超高集成，使得捕捉離子的效率得到極大提升。在對工業(yè)廢水進(jìn)行的凈化實(shí)驗(yàn)中，3 毫升這種超高集成材料在一小時(shí)內(nèi)將 300 毫升廢水中的鎘離子清除到符合世界衛(wèi)生組織設(shè)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。