阻垢剂是一种非常重要的水处理药剂，常应用于海水/苦咸水淡化、循环冷却水等系统，以缓解结垢带来的膜污染、循环冷却水系统传热效率降低及设备腐蚀等问题。目前市场上传统的阻垢剂主要是磷系阻垢剂，但在其使用过程中会增加水中磷元素的含量，导致水体富营养化和增加膜系统生物污染。所以低磷或无磷阻垢剂的研发受到了人们的广泛关注。多糖类物质是一类天然聚合物，如淀粉，壳聚糖，菊糖和海藻酸等，不仅具有无磷和可生物降解等特点，其分子链上还含有丰富的活性官能团，包括羟基、羧基和氨基等，具有良好的螯合、分散和晶格畸变等作用。与目前学术界广泛研究的一类绿色减垢剂——聚天冬氨酸相比，这些天然高分子材料还具有来源广泛、易改性等特点。因此，多糖类天然高分子具有作为绿色阻垢剂的显著潜力。
       杨琥教授课题组以一种来源广泛价格低廉的天然高分子材料——淀粉为主要基材，采用接枝共聚手段，制备了具有不同分子链结构的淀粉接枝聚丙烯酸（St-g-PAA）阻垢剂，通过静态阻垢法对接枝产物的阻垢性能进行了评价，重点研究了接枝共聚物结构因素（接枝率及接枝链分布等）对阻垢性能的影响，还使用扫描电子显微镜和X射线衍射对垢体晶型变化进行了系统分析，从分子水平上，建立了构效关系。研究表明St-g-PAA分子链形态结构对其阻垢效率具有重要影响。在接枝率相近的情况下，支链数量较多且接枝链较短的St-g-PAA表现出更佳的阻垢性能，这可能是由于支链端基活性效应被增强所引起的螯合、分散和晶格畸变等多种效应协同作用的结果，如图1所示。该研究成果为多糖类绿色阻垢剂的研发提供了一定的理论依据。

       这一科研成果近日在线发表于Water Research（doi: 10.1016/j.watres.2018.04.021）。博士生余伟和硕士生王亚文是该工作共同第一作者，杨琥教授是通讯作者，环境学院李爱民教授参与了课题的研究。研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省“六大人才高峰”项目和污染控制与资源化国家重点实验室的支持，作者对此一并表示感谢。