为了符合以环保方法替代有害工艺的需求，科学家们正致力于开发能够满足催化领域对绿色解决方案日益增长需求的材料，以最大限度地减少工业化学过程中的环境影响。
印度科学技术部下属的自主科研机构纳米科学与技术研究所（INST）的科研人员采用在孢粉素模板上控制生长氧化铜纳米结构的方法，研发了一种“晨星”结构。在这种结构中，孢粉素和聚乙烯亚胺（PEI）的碗状特征及其活化作用促进了这些独特纳米星形结构的合成，开发出一种这种新型铜基催化剂，为更可持续工业化学反应提供了可行的路径，并有可能在包括制药和材料科学在内的多个领域降低成本并减少环境影响。这种设置经过优化，能够在“绿色”条件下可持续地进行催化作用。
孢粉素具有碗状外层结构，作为支架，使氧化铜棒能够生长成纳米星形。孢粉素表面经过PEI功能化处理，提供了对氧化铜纳米结构成核和生长至关重要的胺基。这样形成的催化剂在有机反应中效用更高，并且可以用于环境修复、纳米尺度电子学和表面增强拉曼光谱（SERS）等研究。该催化剂在水中无需添加剂即可表现出优异的效率，超越了传统催化剂，并且可重复使用五个周期，而传统催化剂通常需要高温、添加剂或强溶剂。
这项创新利用孢子（一种丰富的生物质废弃物）作为高价值催化剂基础的研究成果发表在2024年的《Nanoscale》杂志上，是变废为宝的典范，解决了相关领域的迫切需求。其环保的合成方法与可持续发展目标高度契合，直接解决了与传统催化过程相关的环境问题。
中国科学院新疆生态与地理研究所
中国科学院中亚生态与环境研究中心
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