新溶剂助力一步合成抗菌与吸附双功能材料
文章导读
你是否想过，一种材料竟能同时高效净化污水并杀灭有害细菌？一项由农业农村部成都沼气科学研究所团队取得的突破性成果，首次利用葡萄糖－尿素－氯化镧三元低共熔溶剂，通过一步溶剂热法合成了兼具抗菌与磷吸附双功能的新型复合材料。该材料对沼液、池塘水等不同类型水体的磷去除率均超99%，还能实现99.99%的超强抗菌效果。研究不仅揭示了配体交换与表面官能团协同作用的吸附机理，更以绿色低碳的合成路径，为水体富营养化治理和功能材料设计提供了全新解决方案。
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近日，农业农村部成都沼气科学研究所秸秆资源化利用创新团队报道了一种利用三元低共熔溶剂一步合成具有抗菌功能的磷吸附材料的新方法。相关研究成果发表在《先进复合与杂化材料（Advanced Composites and Hybrid Materials）》上。
该研究创新性地采用由葡萄糖－尿素－氯化镧组成的三元低共熔溶剂作为前驱体与反应介质，通过一步溶剂热法合成出生物质炭片负载的碳酸镧纳米线。所获复合材料具有二维层状结构，碳酸镧纳米线均匀分散其中。对高浓度复杂废水（沼液）和低浓度水体（池塘水）均展现出大于99%的磷去除能力。吸附机理研究表明，配体交换诱导的内层络合主导磷酸盐吸附过程，密度泛函理论计算进一步证实生物质炭片表面的含氮官能团可增强对磷酸根亲和力。此外，该复合材料对金黄色葡萄球菌的抗菌率达99.99%。
该研究得到四川省重点研发项目、中国农业科学院农业科技创新工程等项目的支持。（通讯员 周丹丹）
原文链接：https://doi.org/10.1007/s42114-025-01397-9
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