近日，生态环境与城市建设学院丁翠翠教授领衔的资源绿色低碳转化团队在生物质资源高质化利用研究领域取得突破性进展，以福建理工大学为第一单位，分别在国际知名期刊《Materials Horizons》和《Chemical Engineering Journal》上发表题为A surfactant-free, eco-sustainable detergent utilizing collagen Pickering emulsions和Flexible crosslinked collagen membranes with self-reinforcing effect for corneal repair的研究论文。
胶原基绿色洗涤剂：无表面活性剂的环保清洁新选择
针对传统石油基洗涤剂污染环境、刺激人体的突出问题，团队受亚洲传统淘米水清洁智慧启发，研发出一种以天然胶原为核心的无表面活性剂绿色洗涤剂。该洗涤剂以制革工业副产物——脱灰牛皮边角料为原料，通过温和提取工艺获得天然胶原，无需化学修饰即可直接使用，实现了生物质废料的高值化利用。其创新清洁机制源于胶原固有的两亲性和纤维结构，在油污表面原位形成Pickering乳液，通过强大的界面吸附作用牢牢包裹并去除污渍，清洁效率高达90%，与市售洗涤剂性能相当。更值得关注的是，该洗涤剂展现出卓越的生物安全性，解决了传统洗涤剂生态污染的痛点。成本低廉，具备显著的产业化潜力，为循环经济下的绿色清洁产品开发提供了新范式。
自增强胶原膜：角膜修复的生物医用新突破
面对全球角膜供体短缺及传统修复材料力学性能不足的临床困境，团队开发出一种具有机械自增强效应的柔性交联胶原膜（COL-PPR）。该材料创新性地引入聚乙二醇-羧甲基-β-环糊精构筑的聚准轮烷（PPR）作为柔性交联剂，通过动态滑动交联点设计，解决了传统胶原材料拉伸强度低、疲劳抗性差的难题。COL-PPR可承受超过5200次循环拉伸，应力增强率高达1758%，与天然角膜力学性能高度匹配。兔眼板层角膜移植实验验证，该材料术后7天即可实现角膜上皮完全覆盖，28天恢复正常眼表形态，365天随访显示角膜透明度、曲率及生物力学性能均接近健康角膜，且有效抑制炎症反应与新生血管生成。其优异的光学性能和细胞相容性，为角膜盲患者提供了新型生物替代材料，有望缓解角膜供体短缺的全球医疗危机。
两项成果均得到国家自然科学基金面上项目、福建省优秀青年科学基金等项目资助。
图1 洗涤剂全生命周期可持续性和安全性评估示意图
图2 PPR-COL作为角膜修复材料的设计原理