量子點磁性生物炭復合材料可見光催化降解四環(huán)素

近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作團隊開發(fā)了一種量子點磁性生物炭復合材料，可以在可見光條件下高效光催化降解制藥廢水中的四環(huán)素。相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物炭（Biochar）》上。

四環(huán)素是最常用的人畜共用抗生素藥物，憑借廣譜、高效和低成本等優(yōu)勢被廣泛應用于醫(yī)療和畜禽養(yǎng)殖中。但隨著持續(xù)使用，對環(huán)境造成了一定的影響，迫切需要開發(fā)綠色、高效且可循環(huán)的處理材料。

該研究開發(fā)了一種量子點磁性生物炭復合材料。在可見光條件下，復合材料對實際制藥廢水中四環(huán)素的去除率遠優(yōu)于原始生物炭和納米金屬顆粒，且可多次循環(huán)使用，性質(zhì)穩(wěn)定。密度泛函理論計算表明，復合材料對四環(huán)素的去除機制涉及π-π作用和絡(luò)合作用，鐵/錫-生物炭表面形成的大量正電荷，促進四環(huán)素的催化降解；羥基自由基和超氧自由基是主要活性物質(zhì)。該成果為四環(huán)素的高效消減提供了新策略，也為農(nóng)用廢棄物資源化利用提供了新思路。

該研究得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全國重點實驗室、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程和科技部中韓青年科學家交流計劃等項目資助。（通訊員 姬悅）