絮凝技术应用300多年来，主要用于去除悬浮物和胶体类物质，对于环境风险较高的小分子溶解性物质去除效果甚微。絮凝能否作为废水深度处理的有效途径，取决于在小分子物质从小尺度转变到大尺度絮体的过程中能否形成介尺度凝聚核。因此，如何通过分子设计诱发小分子相间传质形成凝聚核，是絮凝剂研究领域遇到的最大挑战。北京大学赵华章教授团队与耶鲁大学Menachem Elimelech教授团队等合作，从仿生学入手，通过模仿海葵的身体构造和捕食特征，制备了智能化仿海葵纳米絮凝剂。该絮凝剂在使用前呈核壳胶束结构存在于水中，解决了多数絮凝剂在储运过程中易失稳的难题。尤为重要的是，在使用时由于浓度和pH变化，絮凝剂会发生类似海葵捕食的构型反转：由铝硅复合物组成的“壳”会水解相变，去除悬浮物和胶体；由有机官能团组成的“核”外翻并环绕固定于“壳”上，象海葵的触手捕捉水中小分子，诱发小分子形成了凝聚核进而形成絮体去除。通过上述智能过程，新型絮凝剂可实现一步去除悬浮物、胶体和溶解性污染物，简化深度处理工艺，实现水资源高效利用。Jinwei Liu, Menachem Elimelech, Huazhang Zhao et al.Actinia-like multifunctional nanocoagulant for single-step removal of water contaminants. Nature Nanotechnology 2018.https://www.nature.com/articles/s41565-018-0307-8