水里面有抗生素这类新污染物的问题,怎么低成本又高效地清理掉,一直是大家挺头疼的事情。最近,西安建筑科技大学的一个团队在这方面有了新的突破。他们利用农林废弃物造出来的生物炭,搞出了一种新型的光催化剂,这东西叫做CN/Bi/Ag@ACB。 这个研究把很多废弃物变废为宝,而且操作流程比较环保,不用费多大劲儿。他们把这个催化剂的结构设计得很巧妙,用光就可以把水里的抗生素给分解掉。Nature旗下的Communications Chemistry这期刊就登载了这个成果,中科院一区TOP期刊这水准可不低。 这种催化剂最大的亮点就是把光生的载流子分开得特别好,效率一下子就上去了。实验显示,在120分钟之内,50毫克/升浓度的四环素几乎能被它完全分解掉。就算是处理真的废水里面的诺氟沙星、氯霉素这些乱七八糟的抗生素,效果也很顶。 更牛的是,它不光能去污还能杀菌。放48小时进去看看,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这种细菌能杀灭99%,做到了“既去污又杀菌”。这个办法既省了钱又挺绿色环保。 王彤彤老师作为论文第一作者兼通讯作者把这一切给解释了一遍。其实就是利用生物炭作为电子的传输介质和载体,通过双Z-Scheme这样的结构来提高效率。他们用的那个叫超声-球磨、水热合成与化学共沉淀的绿色合成策略也很关键。 这次研发的主要目的是为了解决水里新污染物残留的问题。那些抗生素不仅会破坏生态平衡还会催生超级细菌,对人身体有潜在的威胁。光催化技术本来就因为节能、环保被看好,但以前因为效率不够高、稳定性差之类的问题没什么人用得上。 这次团队另辟蹊径解决了这些老毛病。“Z-Scheme”这种结构设计很特别,让整个系统变得更高效、更稳定了。研究成果发表在《通讯 化学》上已经说明它确实很有价值了。 在可见光下运行的时候效果特别好。因为它把光的利用范围拓宽了很多,所以分解速度是纯半导体材料的好几倍。不光是四环素一种药管用,处理别的药物也一样行得通。 王彤彤老师也说了这个结构设计的精妙之处在于它巧妙地利用了生物炭作为电子介质和载体的作用。通过这个双Z-Scheme的载流子传输通道不光是响应范围宽了效率也高了。 实验数据显示的挺清楚:在可见光照射下50毫克/升高浓度的四环素降解得特别快,120分钟内几乎能做到完全去除干净。降解速度是纯半导体材料的8.56到13.50倍左右。 处理实际废水的时候对于诺氟沙星、氯霉素这些抗生素也表现得非常好能协同去除还有抗干扰能力很强。 值得一提的是这个催化剂还具备持续杀菌的功能。在48小时内对水体中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的灭菌率高达99%,实现了“去污”与“杀菌”的双重功效。 这个团队的研究成果给解决水体抗生素污染难题提供了新的技术方案这次西安建大科研团队确实是取得了重要进展。 华商报大风新闻记者从西安建筑科技大学了解到这个消息。西安建大修复生态学团队在新污染低碳高效治理领域取得重要进展成功构建了一种双Z-Scheme型生物炭基纳米复合光催化剂为解决水体抗生素污染难题提供了新的技术方案。