华中师大李海兵教授团队JAFC：基于磷酸柱芳烃功能化纳米门控膜用于稀土La离子选择性控释
日期：
2024-12-09
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近日，华中师范大学绿色农药全国重点实验室/化学学院李海兵教授团队开发基于磷酸柱芳烃功能化纳米门控膜，实现稀土La离子的控释，促进小麦种子萌发。该研究成果发表在农业领域国际期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry，该论文第一作者为博士生徐卫卫，李海兵教授为独立通讯作者。稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称，其广泛应用于现代通讯、化工等领域。研究发现，镧离子 (La3+) 作为轻稀土的一种，对植物生长有一定的影响，可以作为离子型植物生长调节剂用于作物生长发育中，低浓度的La3+可以促进种子的萌发，提高根系活力，促进植物对N、P、K等营养元素的吸收，增强植物的光合作用能力。然而，由于稀土离子的化学和物理相似性，稀土元素极少以单一存在的形式出现，经常是多种稀土离子并存，因此在对环境中La3+进行控制释放时往往会受到其它稀土离子及干扰离子的影响，因此如何实现对环境中La3+的高选择性控制释放是当前的重难点问题。该团队基于磷酸基团与La3+的高亲和特点，特异性设计合成La3+受体分子磷酸柱[5]芳烃（PP5），通过仿生策略，将PP5引入多孔纳米通道内，成功构筑PP5纳米通道，实现了对La3+的高选择性控制释放，在此基础上研究释放后的La3+对作物种子萌发及幼苗生长的影响。