2022年3月，山东农业大学水土学院李晓晨课题组，在纳米材料的水环境生态安全及对水污染控制研究方向取得2项研究成果。

纳米金属潜在的环境和生物毒性一直是国内外研究的热点问题，然而研究较多地关注纳米金属对微藻的急性毒性效应及机制，却忽视了藻对纳米金属的防御机制。论文“Defense pathways of Chlamydomonas reinhardtii under silver nanoparticle stress: Extracellular biosorption, internalization and antioxidant genes”阐明了莱茵衣藻对Ag-NPs的三道防御途径（图1）：1）纳米银处理后微藻的b-EPS分泌量增加，能将Ag-NPs隔离在胞外；2）藻细胞受胁迫下酶类抗氧化防御机制：清除ROS的SOD、POD酶活显著提高；3）总PCs含量增加，液泡内观察到Ag螯合物，是重要的GSH-PCs重金属螯合防御途径。该论文发表在Chemosphere（JCR分区1区，IF=7.086）国际期刊，水利土木工程学院徐丽梅老师和赵志琳已毕业研究生为该论文的共同第一作者，水利土木工程学院李晓晨教授和生命科学学院王勇教授为该论文通讯作者。

图1 莱茵衣藻对Ag-NPs的三道防御途径

纳米金属光催化材料因其高效、低成本、环保等优点被认为是降解水中有机物的有效方法，然而其存在难以回收再利用的缺点。 “A novel 2D-WO₃/cellulose acetate film: Photocatalytic performance under real solar irradiation in continuous baffled photo-reactor”论文为克服粉末催化剂在实际应用中分离回收困难的缺点，采用液相剥离法在牛血清白蛋白（BSA）中制备了2D-WO₃，将2D-WO₃与醋酸纤维素（CA）结合形成一种新型柔性催化剂膜（2D-WO₃/CA），并成功应用于连续折流板光反应器（CBPR），CBPR中的2D-WO₃/CA膜在太阳光下表现出优异的光降解性能，在七天的连续处理中对亚甲基蓝MB的平均去除率为85%（图2）。该研究表明，与粉末催化剂相比，2D-WO₃/CA膜在有机污染物处理中具有更大的实际应用潜力。该论文发表在Journal of Water Process Engineering（JCR分区1区，IF=5.485）国际期刊上，水利土木工程学院硕士生齐彬和陈田田老师为该论文的共同第一作者，李晓晨教授为通讯作者。

图2 连续折流板光反应器（CBPR）及光催化机理示意图

以上研究得到了国家自然科学基金项目资助。