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吴贺君教授团队发表木质素稳定皮克林乳液在农药领域应用方面重要综述

2025-12-29   作者:吴汇彬 袁向阳   审稿:吴贺君     (浏览次数:)     打印    收藏

近日,四川农业大学理学院农业智能自组装先进材料团队吴贺君教授在国际知名期刊International Journal of Biological Macromolecules(中科院2TopIF=8.5)在线发表题为 Research progress on lignin-stabilized Pickering emulsions in pesticide applications: A review综述论文。理学院生物资源化学2023级硕士研究生吴汇彬和化学生物学专业2023级本科生岳彤为论文共同第一作者,吴贺君教授为通讯作者。论文工作得到国家自然科学基金、四川省科技计划以及大学生创新创业训练项目等项目资助。


研究背景

在全球农业面临生态保护与可持续发展双重压力下,传统农药制剂因有机溶剂依赖性强、靶向性不足及环境风险高等问题亟需改进。Pickering乳液作为一种由固体颗粒稳定的乳液体系,以其高稳定性、助剂用量少、界面可设计性及可控释放,为开发环保型农药载体提供了新路径。木质素作为储量丰富的天然高分子,兼具可再生性、生物降解性及多重功能特性(如紫外吸收、抗氧化),其纳米颗粒在稳定Pickering乳液方面表现出独特优势。现有研究多聚焦于乳液制备工艺或木质素材料本身,缺乏针对其在农药递送领域“结构-性能-应用”关系的系统分析,这限制了该技术的定向设计与农业实践应用。

本文系统综述了木质素稳定Pickering乳液在农药领域的研究进展。首先梳理了木质素纳米颗粒的制备方法,分析了颗粒尺寸、表面性质对其乳化行为的影响;进而深入探讨了木质素颗粒在油-水界面的稳定机制,阐明了颗粒性质、油/水相性质、乳化工艺等因素对乳液稳定性与类型影响。在应用方面,木质素基Pickering乳液通过界面封装与功能设计,显著提升了农药的光稳定性、叶面附着性与耐雨冲性,并实现了pH、酶响应等智能释放行为,在阿维菌素、吡唑醚菌酯等多种农药递送中展现出增效减排潜力。研究同时指出,该体系在降低非靶标生物毒性方面具有优势,但其长期环境行为与生态风险仍需系统评估。论文还总结了当前研究中存在的挑战,并提出未来应在功能性设计、释放行为精准调控、环境行为评价等方面开展深入研究。

结论与展望

木质素稳定Pickering乳液作为一种环境友好的农药载体体系,不仅能提高农药利用率、延长持效期、减少环境污染,还可通过智能响应实现精准释放,具有良好的农业应用潜力和环境友好特性。但其实际应用仍面临稳定性控制、规模化制备、系统毒性评估及成本效益等多重挑战。未来研究应聚焦于木质素颗粒的功能化修饰与复合稳定剂开发,以构建多重响应型智能递送系统;同时需加强田间试验验证,建立从实验室到农田的跨尺度评价方法,并推动相关标准与法规的制定,以促进该技术向高效、低风险、可持续的绿色农药制剂方向转化,助力农业生产的生态化与智能化发展。


1   论文图文摘要

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.149753