南开新闻网讯（通讯员 郎宇鹏）利用纳米材料与制备技术发展的纳米农药，已被国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）评为“改变世界的十大化学新兴技术”之首，成为了国际绿色农药创新发展的主流。纳米农药可显著改善农药有效成分的生物活性、利用率和持效期，降低农药施用量和施用次数，减少农药流失和加速残留物降解。然而，其复杂的制备工艺与高昂成本，一直是制约其广泛应用的瓶颈。
近日，南开大学化学学院、元素有机化学全国重点实验室、有机新物质创造前沿科学中心和农药国家工程研究中心（天津）的汪清民教授团队在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上发表题为“光交联和自组装整合的多级纳米递送平台：在农药递送和环境安全性中的结构依赖性”（Hierarchical nano-delivery platforms through photo-crosslinking & self-assembly integration: Structure-dependent performance in pesticide delivery and environmental safety）的文章。该研究犹如为农药分子设计了一套智能“纳米战甲”，不仅大幅提升了药效与稳定性，更实现了在害虫体内的精准释放，实现了精准施药与环境保护双赢。
纳米颗粒制备与应用示意图
传统农药在保卫粮食安全的同时，也因利用率低、残留高、非靶向毒害等问题，对生态环境构成压力。汪清民团队瞄准这一核心难题，采用光引发交联和自组装结合的制备策略，巧妙利用硫辛酸、木质素两种天然产物，创新性地设计了凝胶-表或中间层-矿化外壳的内中外三层“纳米战甲”。整个过程绿色、高效。这套“战甲”能响应害虫肠道特有的碱性环境或酶信号，实现定时定位的靶向释放，直击要害，减少在作物和环境中的无效残留。同时外甲的丰富化学结构赋予其优异的叶面铺展与持留能力，加上内核的缓释设计，使农药更持久地发挥作用，从源头减少施用量。这一“纳米战甲”还具有突出的环境友好性，因其材料源于天然，制备过程绿色。水生生物毒性试验表明，其对斑马鱼水生生物的毒性比传统乳油制剂降低约49 %，环境安全性显著提高。
汪清民教授及南开大学化学学院宋红健博士生导师、天津农学院张静静副教授为该论文共同通讯作者。南开大学化学学院博士研究生许鑫鑫为该论文第一作者。该研究工作获得国家重点研发计划资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171432
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