凹面Janus颗粒

捕获降解一体化

通过拓扑工程化的Janus颗粒实现PET纳米塑料的高效捕获与原位酶降解，突破了稀溶液中纳米塑料难以去除的瓶颈。

Ke, Wei · Qian, Ding · Ekram, Akram · Chengyang, Chu · Ding, Yujing · 苏昕 · Yan, Ruiqi · 隋倩 · 张一飞

Small Structures 2026

参数信息

PET去除率

96 %

时空转化率

1.5 × 10^14 particles L^-1·h^-1

酶活性保持率

90 %

技术优势

重复使用仍高效

酶通过疏水锚定肽LCI固定在凹面，强相互作用使其在多次循环中保持高活性和稳定性，减少酶补充成本。

稀溶液也能捕获

凹面结构与疏水表面协同，高效捕获低浓度PET纳米颗粒，突破传统方法在稀溶液中的效率瓶颈。

可规模化连续处理

颗粒可填充于固定床反应器，实现连续流处理，20 h去除96% PET，展现实际应用潜力。

时空转化率超高

连续流反应器中的时空转化率达1.5×10^14 particles L^-1·h^-1，表明单位体积单位时间内处理能力极强。

应用场景

• 纳米塑料污染治理：捕获并降解水中极低浓度的PET纳米塑料，替代低效的传统过滤或吸附法。
• 酶固定化载体：为PET水解酶提供高活性、可重复使用的固定化载体，简化回收并延长酶寿命。
• 废水处理：作为固定床填料，用于连续流处理含纳米塑料的废水，实现高效去除。
• PET生物降解：将捕获的PET纳米塑料原位酶解为小分子，彻底消除二次污染风险。
• 微塑料捕获材料：利用凹面疏水结构选择性捕获微/纳米塑料，提高后续降解或检测的灵敏度。