石墨烯屏蔽提高废水保护

石墨烯的保护层可以帮助颗粒摧毁废水处理厂中的耐抗生素细菌和自由漂浮的耐抗生素基因。

想想由莱斯大学研究人员开发的新策略，即“包裹、陷阱和打击”。

莱斯大学环境科学家佩德罗·阿尔瓦雷斯(Pedro Alvarez)和上海同济大学环境工程教授张亚磊(Yalei Zhang)的实验室介绍了用氧化石墨烯包裹的微球。阿尔瓦雷斯和他的合伙人在赖斯纳米技术水处理纳米系统工程研究中心“，自2013年首次在污水处理厂发现耐抗生素的“超级细菌”以来，(NEWT)一直致力于消灭它们。

阿尔瓦雷斯说:“众所周知，超级细菌会在污水处理厂繁殖，当它们在污水消毒时被杀死时，它们会释放细胞外抗生素抗性基因(arg)。”“然后这些arg被排出，并可能转化接收环境中的原生细菌，从而成为耐药库。

他说:“我们的创新将最大限度地减少细胞外ARGs的排放，从而减轻废水处理厂抗生素耐药性的传播。”

莱斯大学实验室展示了它的球体——铋、氧和碳的核心，包裹着氮掺杂的氧化石墨烯——灭活了耐多药大肠杆菌，并在二级废水中降解了编码耐抗生素基因的质粒。石墨烯包裹的球体通过产生三倍于单独球体的活性氧(ROS)来杀死废水中的有害物质。球体本身是光催化剂，暴露在光线下会产生ROS。实验室测试表明，包裹球体最小化了ROS清除剂抑制其消毒溶液能力的能力。

研究人员说，氮掺杂的外壳增加了它们捕获细菌的能力，给催化球体更多的时间杀死它们。增强的颗粒在污染废水之前立即捕获并降解死细菌释放的耐药基因。

赖斯大学博士后研究助理、联合第一作者Pingfeng Yu说:“通过增强细菌表面和外壳之间的疏水相互作用，包裹提高了微球的细菌亲和力。布朗工程学院．“这减轻了ROS的稀释和背景成分的清除，并促进了释放的ARGs的立即捕获和降解。”

于说，由于包裹的球体足够大，可以过滤出消毒废水，因此可以重复使用。实验表明，该球的光催化活性相对稳定，10次循环后活性没有明显下降。这明显优于相同球体的循环寿命减去包装。

-副主编克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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