近年来,随着工业的快速发展,含有染料、抗生素甚至病原微生物的环境污染物被释放到环境中,对环境和人类健康造成严重威胁。Ag@AgCl复合纳米材料作为一种等离子体光催化剂在污水降解和抗菌抑菌等领域表现出优异的性能。然而,在实际的制备过程中,小尺寸的纳米粒子容易团聚、无法充分发挥;且在应用时,纳米粒子分离、回收困难,易造成二次环境污染,这些问题极大地阻碍了它的实际开发与应用。
为了解决上述问题,周虎教授课题组通过湿法相转化法和原位生成法制备了一种兼具降解和抗菌功能的Ag@AgCl-醋酸纤维素/丝素蛋白复合功能膜。利用醋酸纤维素/丝素蛋白复合膜基体上丰富的极性基团与Ag+离子形成离子键、配位键等作用,得到Ag@AgCl纳米粒子负载量大、负载均匀、负载牢固的复合功能膜。所制备的复合功能膜在可见光照射60 min后,约有90%的甲基橙被降解;经过3次循环降解实验,复合功能膜仍能保持较高的催化活性,且在回收过程中无需过滤和离心,使用十分方便。此外,复合功能膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌也表现出良好的抗菌活性。该研究为设计新型功能膜反应器提供了新的思路和途径,在有机污染物降解和抗菌抑菌等领域具有潜在的应用价值。
Fig. 1. Photocatalytic degradation of MO under visible light illumination using no photocatalyst, CA/SF, Ag-CA/SF and the Ag@AgCl-CA/SF composite film.
Fig. 2. A proposed mechanism for the photodegradation of MO over aAg@AgCl-CA/SF composite porous film.
上述研究成果近期发表在工程技术领域期刊《Cellulose》上,2019年该期刊SCI影响因子为4.21(一区Top期刊),致力于传播纤维素和相关天然聚合物领域的研究和科学技术进展,在学术界具有重要影响。文章第一作者为2017级硕士研究生王晓虹(已顺利推免到厦门大学攻读博士研究生)。该工作得到国家自然科学基金(21776067)、湖南省杰出青年基金(2020JJ2014))等项目的支持。
文章标题与链接为:
Ag@AgCl nanoparticles in-situ deposited cellulose acetate/silk fibroin composite film for photocatalyticand antibacterial applications,Cellulose, 2020, doi: 10.1007/s10570-020-03321-4.
http://link.springer.com/article/10.1007/s10570-020-03321-4