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土壤植物互作团队开发一种可见光消减四环素的量子点磁性生物炭复合材料
发布者：管理员发布时间：2025-05-19作者：张倩茹来源：土壤植物互作团队点击量： 435
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作团队在抗生素污染控制与农业废弃物资源化利用技术方面取得重要进展。相关研究成果以“Adsorptive‑photocatalytic removalof tetracycline from wastewater by Fe3O4‑and SnO2‑containingbiochar nanocomposites”为题，发表于土壤科学领域TOP期刊《Biochar》（IF=13.1）上。
四环素是最常用的人畜共用抗生素药物，凭借广谱、高效和低成本等优势被广泛应用于医疗和畜禽养殖中。随着过量且持续使用，其排放量已远超出环境的自身承载力，进而引发一系列危及人体健康安全的新兴污染问题，如细菌耐药性和耐药基因等，迫切需要开发绿色、高效且可循环的处理材料。
该研究以小麦秸秆作为生物质原料，通过浸渍热解技术合成量子点磁性生物炭复合材料（BC@Fe3O4@SnO2）。可见光条件下，复合材料3h去除四环素可达91.80%；制药废水中四环素去除率达82.33%，性能远优于原始生物炭和纳米金属颗粒，且可多次循环使用，性质稳定。密度泛函理论计算表明，复合材料对四环素的去除机制涉及π-π作用和络合作用，纳米金属颗粒的修饰提高了材料的结合能，并在Fe/Sn-生物炭表面产生大量正电荷，促进四环素的催化降解。·OH和·O2-是主要活性物质。本研究实现了吸附与光催化技术的协同联用，为四环素的高效消减提供了新策略，并从微观角度揭示了复合材料与四环素之间的作用机理，也为农用废弃物资源化利用提供了新思路。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张楚晨硕士和赵淑雯博士为论文共同第一作者，张倩茹研究员为通讯作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、中国农业科学院科技创新工程重大任务和科技部中韩青年科学家交流计划等项目的共同资助。
【引文方式】：
Zhang C.C., Zhao S.W., Huang Q.L., Liu J.Q, Zhang Q.R. 2025. Adsorptive‑photocatalytic removal of tetracycline from wastewater by Fe3O4‑and SnO2‑containing biochar nanocomposites. Biochar. 7:38.
原文链接：https://doi.org/10.1007/s42773-024-00420-4
