抗生素污染是当前全球水环境面临的巨大挑战,尤其是四环素类抗生素在水体中的残留,易引发抗性基因传播与生态风险。现有的处理技术存在效率低、成本高、易产生二次污染等问题。针对这一难题,课题组创新性地利用天然矿物海泡石(Sepiolite)为原料,通过精确外延生长策略,成功制备出具有多活性位点的硅酸铜纳米管簇(SepSiCu-24),实现了对抗生素的高效吸附净化与抗菌双功能协同。研究团队通过“酸蚀-碱重构-水热组装”三步法,构建了具有分级孔道结构和丰富Cu(II)/Si–O活性位点的纳米管簇材料。实验表明,该材料对四环素(TC)和土霉素(OTC)表现出卓越的吸附性能,最大吸附容量分别达到188.3 mg/g和217.6 mg/g,且在海水、自来水等复杂水体中仍保持 >99% 的去除率,显著优于商用活性炭。
该研究不仅为抗生素污染治理提供了一种高性能、低成本、环境友好的新材料,也为天然矿物资源高值化利用和功能纳米吸附剂的设计开发提供了新思路。相关成果以“Controlled epitaxial synthesis of copper silicate nanotube clusters featuring multiple active sites for superior antibiotic removal”为题,发表于国际知名期刊《Separation and Purification Technology》。博士赵文廷和硕士杜立健为论文共同第一作者,王文波教授为论文通讯作者。
