马里兰大学胡良兵团队开发新型纳米材料，高效去除农药残留并延长果蔬保质期
马里兰大学胡良兵团队开发新型纳米材料，高效去除农药残留并延长果蔬保质期
马里兰大学帕克分校胡良兵教授团队最新研究开发出一种新型纳米材料Cu2+-ChNC，该材料不仅能够有效去除水果蔬菜表面的农药残留，还具有优异的保鲜效果。这一创新成果发表在国际知名期刊《Matter》上，为食品安全和农产品保鲜提供了新的解决方案。
研究背景
水果和蔬菜上残留的农药和除草剂对健康构成重大风险，已成为全球消费者普遍关注的问题。针对这一问题，胡良兵教授团队开发了一种新型的一维（1D）多孔材料——Cu2+离子螯合壳聚糖纳米晶体（Cu2+-ChNC）。
研究团队
胡良兵，马里兰大学帕克校区教授。2002年本科毕业于中国科学技术大学，2019年获得Small青年科学家创新奖，入围2020年度美国布拉瓦尼克国家青年科学家奖，入围2021年美国“布拉瓦尼克国家青年物理科学与工程奖”。研究兴趣包括：纳米材料和纳米结构，大规模的纳米制造，储能器件如固态电池、钠离子电池，印制电子。
Yimin Mao，马里兰大学帕克分校材料科学与工程系助理研究教授。
研究内容
这种纳米晶体由渔业废弃物中的甲壳素衍生而成，具有高效的化学残留物吸收能力和抗菌特性。研究团队还开发了一款基于智能手机的应用程序，方便用户在家庭环境中检查残留物水平，从而提高食品安全性和质量。
图1：使用Cu2+-ChNC去除农药和除草剂的工作示意图，以及Cu2+-ChNC在采后保鲜中的双重功能。
图2：Cu2+-ChNC的物理表征。
图3：使用Cu2+-ChNC悬浮液进行采后洗涤的效果评估。
图4：Cu2+-ChNC涂层对草莓保鲜效果的影响。
图5：Cu2+-ChNC在采后保鲜中的应用范围。
研究成果
实验结果显示，Cu2+-ChNC不仅能有效吸收如草甘膦和氯氰菊酯等常见化学残留物，还能形成抗菌涂层，显著抑制细菌生长。使用Cu2+-ChNC处理的草莓在室温下储存5天后，仍能保持新鲜度和质感，且重量损失减少。此外，Cu2+-ChNC的抗菌性能通过抑制大肠杆菌和单核细胞增生李斯特菌的生长得到了验证。
应用前景
所有合成材料均符合美国食品药品监督管理局（FDA）的“公认安全认证”（GRAS）标准，预示着Cu2+-ChNC在未来采后处理和保鲜领域的应用潜力。研究团队开发的基于智能手机图像分析的应用程序，为消费者检查食品的清洁度提供了便利。
这一创新性研究成果不仅解决了食品安全问题，还为农业废弃物的高值化利用开辟了新途径，具有重要的科学意义和应用价值。
文献信息
标题：Ion-chelated porous chitosan nanocrystal for highly efficient postharvest preservation
期刊：Matter
DOI：10.1016/j.matt.2024.06.004