西安建筑科技大学的一个科研团队最近在水处理方面取得了重要突破,成功把一种双Z-Scheme型生物炭基纳米复合光催化剂构建出来了,给治理水体中的抗生素污染难题带来了新希望。这个团队的主要研究方向是修复生态学,他们发现去除水中抗生素这类新污染物既高效又低成本,是环境治理领域的一大挑战。最近,华商报大风新闻的记者从这个团队了解到了他们在新污染低碳高效治理领域的新成果。这项研究把常见的农林废弃物给利用起来,制备出高比表面积的多孔生物炭,并且采用了“超声-球磨、水热合成与化学共沉淀”的绿色合成策略,首次把具有双Z-Scheme异质结的生物炭基石墨相氮化碳/钨酸铋/磷酸银复合光催化剂(CN/Bi/Ag@ACB)构建出来了。 这种新型催化剂因为独特的结构设计,巧妙地给电子传输和载体提供了功能。它不仅拓宽了可见光响应范围,还从根本上提升了光生载流子的分离效率。这个团队的青年教师王彤彤是这次研究论文的第一作者和通讯作者,她介绍说:“这种催化剂不仅能让降解速率提高8.56至13.50倍,在可见光照射下还能在120分钟内把高浓度(50毫克/升)的四环素给降解掉。” 另外,在实际废水处理过程中,这个催化剂对诺氟沙星、氯霉素等多种抗生素也显示出了优异的协同去除效果和抗干扰能力。更值得一提的是,它还有持续杀菌的功能。在48小时内,这个催化剂对水体中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的灭菌率高达99%,“去污”与“杀菌”两者都可以同时完成。这个重要进展给治理新污染物提供了新的技术方案。 据了解相关研究成果已经发表在Nature旗下权威期刊Communications Chemistry(中科院一区TOP期刊)上。残留抗生素作为一种新污染物破坏生态平衡还可能诱导超级细菌产生危害人体健康。光催化技术因为绿色节能无二次污染被视为治理新污染物的利器但受限于光生载流子复合率高可见光利用不足材料稳定性差等问题难以满足实际废水处理需求。这次西安建筑科技大学研究团队另辟蹊径终于在这方面取得了突破。