近日,《Reviews in Environmental Science and Bio/Technology》在線發表了東南大學生物科學與醫學工程學院盧曉林研究員團隊的最新綜述成果,文章標題為“Polymer-assisted ureolytic microbially induced carbonate precipitation: mechanisms, efficiency optimization, and bio-cementation applications”。
近年來,通過尿素分解菌誘導碳酸鹽沉淀(UMICP)進行微生物膠結已被認為傳統膠結方法的綠色低碳生物處理替代方案。雖然UMICP綠色環保且具有巨大的潛力,但其實際應用面臨著嚴峻的挑戰:膠結效率不佳、顆粒固結不均勻以及氨副產品排放。為了解決這些問題,研究團隊提出聚合物輔助UMICP (P-UMICP)作為一種變革性的生物膠結方法并在本文中進行總結歸納。
該綜述系統地討論了從功能聚合物對UMICP的三個關鍵增強方面。首先,聚合物作為微生物封裝載體提高了微生物生存能力及礦化效率,還能夠提供碳酸鈣成核位點且通過納米級砂漿效應促進了晶體間鍵合。其次,聚合物基質使得微生物在膠凝介質內分布均勻。第三,選定的聚合物結構通過離子交換機制使其具有氨的吸附能力,有效地減少了副產物氨的揮發。此外,該綜述還討論了P-UMICP在裂縫修復、生物磚制造、再生磚骨料利用、土壤穩定和海岸侵蝕防護等方面的可行性。
東南大學博士研究生鄭鈴為第一作者,盧曉林研究員為通訊作者。
論文鏈接:https://doi.org/10.1007/s11157-025-09729-3