Polymer-assisted ureolytic microbially induced carbonate precipitation: mechanisms, efficiency optimization, and bio-cementation applications
近日，《Reviews in Environmental Science and Bio/Technology》在線發(fā)表了東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院盧曉林研究員團(tuán)隊(duì)的最新綜述成果，文章標(biāo)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(dǎo)碳酸鹽沉淀（UMICP）進(jìn)行微生物膠結(jié)已被認(rèn)為傳統(tǒng)膠結(jié)方法的綠色低碳生物處理替代方案。雖然UMICP綠色環(huán)保且具有巨大的潛力，但其實(shí)際應(yīng)用面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：膠結(jié)效率不佳、顆粒固結(jié)不均勻以及氨副產(chǎn)品排放。為了解決這些問題，研究團(tuán)隊(duì)提出聚合物輔助UMICP （P-UMICP）作為一種變革性的生物膠結(jié)方法并在本文中進(jìn)行總結(jié)歸納。
該綜述系統(tǒng)地討論了從功能聚合物對(duì)UMICP的三個(gè)關(guān)鍵增強(qiáng)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(diǎn)且通過納米級(jí)砂漿效應(yīng)促進(jìn)了晶體間鍵合。其次，聚合物基質(zhì)使得微生物在膠凝介質(zhì)內(nèi)分布均勻。第三，選定的聚合物結(jié)構(gòu)通過離子交換機(jī)制使其具有氨的吸附能力，有效地減少了副產(chǎn)物氨的揮發(fā)。此外，該綜述還討論了P-UMICP在裂縫修復(fù)、生物磚制造、再生磚骨料利用、土壤穩(wěn)定和海岸侵蝕防護(hù)等方面的可行性。
東南大學(xué)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