2024年11月，铜仁学院生物资源综合利用与开发课题组发表的研究论文《新型生物质果胶吸附材料的制备及水溶液中铜离子(Ⅱ)吸附性能研究》，由杂志社推荐入选中国科协“科创中国”科技期刊双语传播工程平台。2022年，该研究论文发表于中文核心期刊《化学试剂》，且该论文于2024年被《化学试剂》期刊评为优质论文。

    该研究工作在铜仁学院姚元勇、陈仕学老师的指导下，由2016级本科生何来斌主要完成。研究采用水提-醇沉法，从豆腐柴叶中提取天然果胶，成功制备了一种新型生物质果胶吸附材料，并发现其对水溶液中的铜离子具有出色的吸附性能。此外，研究还表明，该材料主要通过静电吸附和配合作用实现对铜离子的高效去除。为进一步提升材料的实用性，研究团队还探索了将亲水性磁性纳米颗粒Fe₃O₄@SiO₂负载于新型生物质果胶吸附材料上的方法。这一创新赋予了材料在磁场作用下的“运动能力”，有助于水体中重金属离子的回收再利用。

该研究成果不仅为重金属离子废水的处理提供了一种新的高效材料，同时也展示了生物质资源在环保领域的巨大潜力。未来，研究团队将继续深化相关研究，推动该技术的实际应用，为环境保护贡献力量。

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一、研究方法

图1 碱化果胶吸附污水中重金属铜离子实验技术路线

二、研究结果

图2 磁性纳米颗粒Fe3O4@SiO2 红外光谱图

                                      (a) 果胶碱化作用的UV-Vis光谱图；

                                      (b) 果胶碱化作用不同时间375 nm处的吸光值；  (c) 果胶碱化作用的IR光谱图

图3 UV-Vis和IR考察作用时间对果胶碱化作用的影响

图4 果胶碱化时间对铜离子的吸附效果影响

（a）Dosage均为新型吸附材料的剂量与吸附率的关系；(b) 剂量与单位吸附量的关系

（c）碱化作用时间与半乳糖醛酸含量的关系；（d）碱化作用时间与酯化度的关系；

图5 新型生物质果胶吸附材料吸附能力与成分分析图

6 新型生物质果胶吸附材料吸附作用机制

第一作者

姚元勇，男，硕士研究生，教授，硕士生导师，入选贵州省"千层次"创新人才，贵州省科技专家库成员。2013年-至今，先后承担贵州省“125”重大科技专项天然产物研究方向项目 1 项，主持完成省部级项目1项，市厅级项目4项。近年来，在国内外相关刊物(如Catal. Surv. Asia.、Rev. Org. Chem.、Chin. J. Chem.、Front. Chem、ChemistryOpen、J. Heterocyclic. Chem.、有机化学、中成药等杂志)发表高水平学术论文20余篇，参与撰写英文专著1部。2017-2023年期间，指导在校大学生参加各类学科竞赛（挑战杯、创新创业计划、互联网+等），获省部级奖15项（其中特等奖1项、一等奖3项、二等奖4项、三等奖8项）。

通讯作者2：陈仕学

陈仕学，女，中共党员，硕士研究生，教授。硕士生导师，期间主持校级教学改革研究项目3项，省级教学改革研究项目1项；主要从事天然产物提取、纯化分离及应用研究；主持完成铜仁市科技计划项目3项、铜仁市委重大决策问题研究课题2项；主持完成教育厅创新群体项目1项；主持完成贵州省科技厅项目2项；发表教改论文3篇，发表学术论文20余篇，其中核心期刊13篇；曾获贵州省“千层次”创新型人才、铜仁市科技进步“三等奖”（排名第1）、铜仁市优秀教师、铜仁学院教学名师等荣誉称号；近年来，指导学生参加省级各类学科竞赛，获省级三创比赛“特等奖”1项，“一等奖”1项，“二等奖”1项；参加省级挑战杯比赛获省级“一等奖”2项，“二等奖”2项，“三等奖”5项；参加互联网+比赛获“铜奖”2项。

（图文/姚元勇，陈仕学；一审：屈明和；二审：郭雷；三审：冷森林）