人妻

Z型WO3/BiFe03/DSB光催化剂高效低毒化降解氨苄西林的机理研究
发布时间: 2025-05-23
浏览次数:

npj Clean Water2025

论文作者:余俊新,谷天宇,王瑞莹,朱晓晖,李哲璇,朱威明,蒋丽,

董志颖*,李兵*

DOI:10.1038/s41545-025-00442-w

抗生素在医疗畜牧等行业中被广泛应用,然而,抗生素的过度使用会导致其在环境和生物体中持续积累,从而对人类、动物和植物的健康造成危害。同时,在降解过程中,抗生素会产生比母体化合物毒性更高的副产物,已成为一个重要的全球环境问题。β-内酰胺类抗生素氨苄西林(AMP)作为一种临床药物被大量使用,前人的研究未对其降解产生的生态毒性提出有效的解决方法。本研究开发了一种以厨余垃圾厌氧消化产生的生物炭(DSB)为基底的光催化材料 WO₃-BiFeO₃/DSBWBD),用于水体中氨苄西林的降解。通过微流控技术制备了WBD光催化剂,借助一系列表征技术分析了催化剂的表面形貌、结构组成,评估了光响应、电荷传输效率和氧化还原能力,并对其光催化氧化能力及降解产物的解毒路径进行了研究。结合密度泛函理论(DFT)、生态结构活性关系(ECOSAR)和毒性估算软件工具(T.E.S.T)预测了氨苄西林降解过程中生成的中间产物的生态毒性。WBD 光催化材料在低毒化降解氨苄西林方面表现出卓越的效率和稳定性,优于现有的光催化材料,为降低水体中抗生素的毒性提供了新的解决方案。相关研究成果发表在Nature品牌下高学术水平子刊《npj Clean Water》(SCI, JCR Q1,水资源领域1, IF = 10.5)