近日,江蘇省農科院資環所在《Chemical Engineering Journal》期刊上發表題為“Counteracting the Trojan horse effect: Dual-light-driven biochar/LaFeO3/TiO2 for synchronous ARGs-inactivation and phosphorus-adsorption”的研究成果。助理研究員楊梖博士為論文的第一作者,薛利紅研究員、馮彥房研究員為通訊作者。
面對養殖尾水排放引發的磷與抗生素抗性基因(ARGs)復合污染這一農業面源污染新問題,基于磷與ARGs的共性特征,研究團隊提出了利用吸附-催化協同實現磷和ARGs去除的創新策略,并成功研制出一種新型雙光驅動材料——Biochar/LaFeO?/TiO?(BLFT)。
BLFT復合材料集成了生物炭(Biochar)的卓越電子傳遞性能、鐵酸鑭(LaFeO?)的快速磷吸附動力學以及二氧化鈦(TiO?)的高效光催化降解能力。其中,LaFeO?能夠通過Lewis酸堿相互作用迅速“鎖定”水中的磷酸鹽及ARGs的磷酸骨架,實現精準捕捉。在光照條件下,BLFT更能被激發出強氧化性的自由基(如?OH和?O??),破壞ARGs分子結構,實現ARGs的原位徹底降解。BLFT材料的獨特之處其雙光驅動特性,通過構建S型異質結,TiO?與LaFeO?之間形成了高效的電荷分離和轉移通道,極大地促進了光生電子轉移,從而顯著提升了光催化效率。應用結果表明,BLFT同步去除性能穩定可靠,有效規避了傳統磷吸附型納米材料易加劇ARGs擴散的“特洛伊木馬效應”。
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