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中科院南京土壤所在炭基杀菌材料研制方面取得进展

发布时间:2020/3/27编辑:Ma Liang 人气:1512


   【阿仪网 实验室动态】病原菌水污染仍然是威胁人类健康的全球性问题。目前水处理中使用的消毒方法存在有害消毒副产物产生的弊端,因此有必要开发绿色杀菌材料,在避免副产物形成的同时,保障污染水消毒的安全性和高效性。

  中国科学院南京土壤研究所通过共沉淀及离子交换法将玉米秸秆炭、磁性粒子和季鏻盐耦合,成功制备出一种简便、绿色的抗菌材料——磁性生物质炭/季鏻盐(MBQ)。研究结果表明:MBQ具有高效的抗菌性能,在投加量仅为20 mg/L时,即可100%杀灭水体中106 CFU/mL的病原菌(E. coli和S. aureus);季鏻盐与生物质炭表面的活性位点以共价键结合,在水体中缓慢释放时间超过72 h,实现了季鏻盐杀菌剂的长效杀菌;同时磁性粒子的引入,能够实现MBQ材料的磁性回收和再生利用。并揭示了MBQ对大肠杆菌的杀菌机理:MBQ通过静电力“捕获”病原微生物,在物理损伤、炭诱导产生的活性氧自由基的氧化胁迫及释放的季鏻盐协同作用下,细胞膜结构完整性及通透性丧失,胞内物质大量流失,最终导致菌体死亡。

  以上研究结果已在Carbon期刊上发表,博士生付玉豪为论文第一作者,研究员王芳为论文通讯作者,该工作同时申请国家发明专利一项。研究工作得到国家自然科学基金等资助。

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