近日，我校化学化工学院天然高分子改性与生态功能材料团队在生态功能坭兴陶应用研究领域取得新进展，研究成果以“Humpback Whale-Inspired High-Sensitive Dual-Piezoceramic Composite With Superior Force-Electricity Conversion for Efficient Demulsification”为题发表在国际学术期刊Advanced Functional Materials上。该论文第一作者为化学化工学院2021级博士研究生张武相，通讯作者为化学化工学院教授黄祖强、张燕娟，广西大学是唯一完成单位。

安全且可持续的压电催化技术在水体净化领域应用前景广阔，但压电陶瓷的固有刚性使实现卓越的压电催化效率颇具挑战，因为此过程需消耗大量能量，且压电陶瓷存在疲劳断裂的风险。基于此，该团队受座头鲸胸鳍前缘不规则结节在湍流中产生空化效应和流动涡的启发，以具有自发极化性能的生态功能坭兴陶为基体材料，经聚多巴胺仿生修饰后定向生长钛酸钡，合成具有高力—电敏感性的超润湿双压电复合材料。该仿生复合材料在温和机械力触发下产生了关键空化效应，聚多巴胺的配位作用使生态功能坭兴陶与钛酸钡之间实现高效的应力与电荷传输，因而复合材料表现出卓越的压电响应，产生1.46×10⁹ V/m的压电局域电场和活性氧，从而避免了疲劳断裂与高能耗。以普通搅拌为机械力，在15分钟内通过电场极化油滴和活性氧降解乳化剂实现了水包油乳化液的完全破乳，其性能优于对比催化剂3.3至4.0倍。这种策略实现了可持续且高效的破乳，在大规模含油废水的净化处理中展现出巨大的应用潜力。

据悉，该团队研发的机械活化协同生物矿化制备生态功能坭兴陶技术已转让至企业实现成果转化与产业化，为钦州坭兴陶这一国家级非物质文化遗产注入新的发展活力，广西广播电视台对外传播中心对该技术的科研攻关和产业化应用做了“校企联合创新 科技赋能坭兴陶产业升级”的专题报道。该团队系统研究其在食品加工、水果保鲜、水体处理、工业催化剂等领域的应用，已在Advanced Functional Materials、Journal of Materials Science & Technology、Chemical Engineering Journal、Food Chemistry、Journal of Hazardous Materials等国际期刊发表多篇学术论文。