Nat. Commun.：漂浮式Ag单原子-Ag纳米粒子光催化净水
学术
2025-02-03 17:11
山东
由于全年都有充足的太阳辐照，光催化水消毒技术在偏远的地区具有广泛的应用前景。但是，粉末状光催化剂在实际应用中存在局限，不仅回收困难，而且在贫营养地表水中对抗性（stress-resistant）细菌的灭活效率较低。有鉴于此，北京师范大学李阳教授等报道制备了一种可漂浮的整体式光催化剂，在ZIF-8-NH2上负载AgSA单原子和AgNP纳米颗粒（AgSA+NP/ZIF）。要点1. 原子分散的Ag形成Ag-N电荷桥，延长了电荷载流子的寿命，从而促进了活性氧（ROS）的生成。要点2. Plasmonic Ag纳米颗粒的光热效应降低了细菌对活性氧的抗性，而且了削弱了修复DNA的能力。在阳光照射下，Ag单原子和Ag纳米颗粒之间的协同作用使得面积为4.0 cm2的AgSA+NP/ZIF能够在30 min内，对贫营养地表水中的抗性大肠杆菌（stress-resistant Escherichia coli (E. coli) ）实现超过6.0 log对数级的灭活（99.9999%）。此外，面积为36 cm2的AgSA+NP/ZIF能够对至少10.0 L的地表水进行消毒，这符合世界卫生组织（WHO）推荐的人均每日饮用水配给量（8.0 L）。这项研究为偏远地区的水消毒提供了一种分散式并且具有可持续发展的方法。
Wang, J., Zhang, J., Li, Y.et al. Silver single atoms and nanoparticles on floatable monolithic photocatalysts for synergistic solar water disinfection. Nat Commun 16, 981 (2025).DOI: 10.1038/s41467-025-56339-2https://www.nature.com/articles/s41467-025-56339-2
