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王宝娟副教授团队在染料废水处理与安全回用领域取得重要研究进展

编辑:王晓丽

预审:靳鹏宇

终审:王少仁

发布时间:2026-09-18

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传统染料废水成分复杂、毒性高且难降解,其中蒽醌类和三苯甲烷类染料被广泛使用,对水生态环境和人体健康构成潜在威胁。漆酶作为一种绿色生物催化剂,可在分子氧参与下氧化多种有机污染物,但游离漆酶存在稳定性差、氧化还原电位低、介体易泄漏等问题,限制了其在染料废水处理中的实际应用。针对上述难题,王宝娟副教授团队联合王广凤教授、安徽大学方泽民教授,提出了一种三重修饰共固定漆酶-介体系统(LMS)新策略。研究人员通过原位矿化将漆酶LCC5包封于锰基金属有机框架(MnMOF)中,共固定ABTS和对香豆酸(pCA)两种氧化还原介体,并进一步采用聚乙二醇(PEG)进行表面交联,成功构建了MnMOF@LCC5@M@PEG复合催化剂。该复合材料相对游离漆酶活性达292.03%,并表现出优异的热稳定性、pH稳定性、有机溶剂和金属离子耐受性以及重复使用性能。在染料降解方面,MnMOF@LCC5@M@PEG可在15分钟内完全降解100 mg/L茜素红(AR),且在自来水、湖水和河水等实际水样中仍保持良好去除效果。机制研究表明,ABTS与pCA双介体可形成协同电子传递循环,拓宽底物范围并加速非酚类染料氧化;GC-MS分析证实AR被降解为邻苯二甲酸等小分子产物。此外,团队还构建了双筛过滤装置,将共固定化LMS用于连续处理染料废水,处理后的出水用于水稻育苗,种子发芽率超过90%,与自来水对照组相当,显示出良好的安全回用潜力。

上述工作于近日发表于环境科学与工程领域重要期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院1区TOP,IF=10.6),论文题目为“A triple-modified co-immobilized laccase system with dual mediators on MnMOF: Enhanced dye degradation and wastewater detoxification for safe rice seedling cultivation”(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.143487)。安徽师范大学为第一单位,王宝娟副教授、王广凤教授和方泽民教授为通讯作者,喻娇、刘胜龙、滕依梦为共同第一作者。微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室(SKLMMDIU-KF202503)、安徽省高校分子酶学与检测卓越创新团队(2022AH010012)等项目支持。



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