近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草風(fēng)味化學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊利用滸苔可控構(gòu)建單原子納米材料，并實現(xiàn)高風(fēng)險除草劑光催化降解，為提升農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)主動保障水平提供了技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《化學(xué)工程雜志（Chemical Engineering Journal）》（JCR Top 5％，IF 2023＝13.3）上。

農(nóng)藥殘留有效控制是保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與風(fēng)味品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。三嗪類除草劑莠去津在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，土壤半衰期長、水溶性大等特點使其極易造成農(nóng)田、地表及灌溉水源污染，并會對煙草、大豆等作物產(chǎn)生藥害。基于半導(dǎo)體納米材料的光催化技術(shù)，近年來已發(fā)展成為消除農(nóng)藥污染的有效手段。研究開發(fā)適宜的催化劑材料并明確其對高風(fēng)險農(nóng)藥的降解規(guī)律，有助于提升農(nóng)殘控制的效率與安全性。

該研究以青島海域的滸苔為原料，成功構(gòu)建生物質(zhì)衍生單原子鐵修飾納米材料，實現(xiàn)生物質(zhì)源金屬活性位點的精準(zhǔn)調(diào)控，其中具有Fe-N6配位結(jié)構(gòu)的納米材料對莠去津的降解速率高達(dá)0.13 min-1，并具有優(yōu)異的氯耐受性，展示了該材料在高鹽環(huán)境中的應(yīng)用潛力。基于理論計算和實驗分析，首次揭示了生物質(zhì)衍生單原子催化劑中配位微環(huán)境變化對莠去津光催化降解的影響機(jī)制。研究結(jié)果可為農(nóng)藥殘留有效控制提供一種新技術(shù)，為生物質(zhì)多元化利用提供一種新思路。

煙草所劉雪博士為論文第一作者，方松副研究員為通訊作者。江蘇大學(xué)和澳大利亞阿德萊德大學(xué)參與相關(guān)研究工作。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。

圖　滸苔衍生單原子鐵修飾納米材料的制備及應(yīng)用