你知道吗?我们日常用的抗生素,很多会通过医疗废水、养殖污水悄悄流入江河湖海,变成隐形的环境杀手——它们不仅污染水源,还会催生耐药细菌,威胁人类健康。如何高效去除水中的抗生素?近日,我国科研团队研发出一种新型铈掺杂管状硼碳氮化物Ce₂O₂S-TBCN吸附剂,为解决这一难题带来了新希望。


抗生素污染成痛点,传统吸附剂“不给力”

四环素是常用抗生素,广泛用于医疗、养殖和农业。但过量使用和不当排放,让它成为水体中常见污染物。传统吸附剂如硼碳氮化物(BCN,一种类似石墨烯的稳定材料)虽能吸附抗生素,却存在吸附能力不足、循环使用性能下降快等问题;金属掺杂的吸附剂又容易出现金属离子流失,影响水质和材料寿命。


管状结构+铈掺杂:给吸附剂装“超级抓手”

科研团队通过温度控制自组装法合成了这种新型材料。简单说,他们让材料在高温下形成管状结构——就像把平展的纸卷成管子,表面积一下子增加2.8倍,能接触更多污染物;同时,铈元素以Ce₂O₂S形式掺杂进去,这些铈活性位点像“超级抓手”,牢牢抓住四环素分子。更妙的是,硫元素让铈更稳定,不会轻易流失,解决了传统金属掺杂材料的痛点。


实验数据亮眼:循环10次效率仅降2.4%

实验显示,这种材料吸附四环素的能力比普通BCN提升58.9%,最大吸附容量达294mg/g。它的稳定性更让人惊喜:在pH值3到11的酸碱环境、多种离子共存的复杂水体中,吸附效率变化很小;经过10次循环使用(乙醇+水清洗后干燥),效率仅下降2.4%,远优于传统材料。实际测试中,它处理湖水的四环素去除率达96.18%,处理自来水效率高达98.16%,实用价值突出。


应用前景广阔:为水环境治理添新工具

这种吸附剂高效稳定、再生简单,降低了使用成本。无论是处理工业废水、养殖污水还是城市自来水,都有很大应用潜力。它的出现,为治理抗生素污染提供了新选择,也为开发高效、可重复使用的环保材料开辟了新思路。

来源: FESE Message