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  該工作采用的釀酒酵母（SCV）來(lái)自發(fā)酵工業(yè)，再生納米纖維來(lái)自廢木材粉末，生物質(zhì)原料具備的低成本和大批量特性確保了大型患者的低成本和可擴(kuò)展的生產(chǎn)潛力以及良好的環(huán)境可持續(xù)性。更重要的是，這種納米纖維氣凝膠的制備不引入任何交聯(lián)劑，從而避免了有毒物質(zhì)的添加。 

圖1.生物質(zhì)廢棄物衍生酵母細(xì)胞負(fù)載再生纖維素納米纖維氣凝膠及其在人體綜合除鉛應(yīng)用的示意圖描述。生物質(zhì)廢棄物氣凝膠具有多孔的微結(jié)構(gòu)和豐富的官能團(tuán)，在人體胃腸道和血液中表現(xiàn)出良好的綜合除鉛性能。

  研究了負(fù)載SCV的氣凝膠對(duì)鉛離子的水環(huán)境吸附性能。該氣凝膠能在100分鐘內(nèi)到達(dá)吸附平衡。當(dāng)酵母細(xì)胞質(zhì)量從0.5%增加到5%時(shí)，吸附容量增加了150%到350%。最大吸附容量為103.26mg g^?1（SCV-3氣凝膠）。這種極高的吸附能力得益于多孔納米纖維網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和酵母細(xì)胞的高負(fù)載率。在Cd²⁺，Zn²⁺，Ni²⁺和Mg²⁺等雜質(zhì)離子的存在下，SCV-3氣凝膠對(duì)Pb²⁺表現(xiàn)出較高的選擇性. Pb²⁺的去除率大約是Cd²⁺和Ni²⁺的兩倍，而幾乎不吸附Zn²⁺和Mg²⁺。

  進(jìn)一步對(duì)SCV細(xì)胞以及SCV-3氣凝膠吸附機(jī)理進(jìn)行研究，SCV-3氣凝膠的吸附機(jī)理與SCV細(xì)胞相似。結(jié)合吸附前后FTIR圖譜分析，1240 cm^-1處的峰值(酰胺帶C-NⅢ)在吸附結(jié)束時(shí)消失，表明酰胺基團(tuán)參與了鉛離子的吸附。吸附前后的XPS的C譜，N譜，O譜以及Pb譜圖顯示Pb²⁺已經(jīng)成功的吸附在氣凝膠表面，以及C-O-Pb和Pb-NH₂絡(luò)合物的生成。吸附前后的EDX圖譜顯示K⁺與鉛離子發(fā)生離子交換，助力了鉛離子的吸附。綜上所述，SCV-3氣凝膠吸附鉛的機(jī)理包括靜電吸引，化學(xué)相互作用，以及離子交換作用。

  論文鏈接：http://doi.10.1002/adfm.202215059