10月14日，記者從西安建筑科技大學獲悉，該校交叉創(chuàng)新研究院修復生態(tài)學石輝教授團隊以活化生物炭（ACB）為載體，通過水熱反應聯(lián)合化學共沉淀法，研發(fā)出新型氮硫共摻雜生物炭基磷酸銀復合光催化劑（N,S-Ag3PO4@ACB），對高濃度諾氟沙星表現(xiàn)出高效去除效果。相關成果近日發(fā)表在《自然》旗下期刊《npj 清潔水》上。

近年來，抗生素作為新興污染物受到全球學者的關注。諾氟沙星是目前最常用的喹諾酮類抗生素藥物。由于其進入人體無法被完全代謝，導致易殘留在多種水體中，危害嚴重。光催化是目前降解此類污染物最有效且有前景的技術之一，但傳統(tǒng)光催化劑存在光生載流子快速重組的現(xiàn)象，限制了該技術的推廣應用。

為解決這一難題，石輝團隊構建了本質上含有納米銀顆粒的硫化銀/磷酸銀/活化生物炭三元復合光催化劑，該復合光催化劑在200—800納米全可見光段均有明顯的吸收，在光照120分鐘時對高濃度（50毫克每升）諾氟沙星的去除率超過90.42%，降解速率常數(shù)為0.0175每分鐘，總有機碳去除率達69.67%。在光照60分鐘時即可對常見濃度（10毫克每升）的諾氟沙星完全去除。

“新型復合光催化劑具有多次可重復利用性、光穩(wěn)定性和在復雜環(huán)境下的抗干擾性?！闭撐牡谝蛔髡呒嫱ㄓ嵶髡?、西安建筑科技大學教師王彤彤表示，該復合光催化劑具有特殊的p-n異質結與Z-scheme型光生載流子轉移模式，采用氮硫共摻雜方式能豐富復合光催化劑的元素組成、表面官能團和缺陷，同時也活化了介孔結構。

“我們還發(fā)現(xiàn)了尚未見報道的新降解中間體（P7）?！蓖跬榻B說，P7是喹諾酮類抗生素共有的官能團，其對該類抗生素的降解過程起到承上啟下的關鍵作用。

石輝表示，研究揭示了非金屬元素共摻雜協(xié)同增強貴金屬半導體催化的作用機制，為喹諾酮類抗生素的降解過程及新降解中間體提供了關鍵數(shù)據(jù)，有助于推動低成本光催化技術的高效應用。

（受訪者供圖）