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    我国学者研制出可快速降解水中抗生素的新型催化剂

    近期,中科院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组孔令涛研究团队设计出一种新颖可控的催化剂,实现了在宽酸碱度范围内对抗生素的高效降解。

     

    抗生素,是指由微生物(包括细菌、真菌、放线菌数)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。

     

    抗生素滥用导致的生态环境和生物安全问题,已引起广泛关注。人体有超过 80% 的免疫功能建构在肠道中的益生菌平衡上,从婴儿开始,肠道菌群便逐渐发挥作用,免疫功能也由此启动。抗生素的滥用严重影响肠道菌群的平衡,摧毁大量的益生菌,影响人体的免疫系统。而益菌除了是防御的卫兵,也是移除体内重金属的帮手,一旦让坏菌占得优势,肠壁出现漏洞,细菌、过敏原得以入侵血液,将会使已经削弱的免疫系统责任更为加重。

     

    由于人和动物往往不能将服用的抗生素完全吸收,大量的抗生素以代谢产物甚至原态形式排入环境中,导致病原微生物产生耐药性,进而使敏感菌耐药性增强。四环素作为一种典型的抗生素,在被人体摄入后,难以被肠胃彻底吸收,约75%的剂量以母体化合物的形式被人体排出,对生态环境和生物安全造成重大潜在威胁。

     

    为此,芬顿技术可以实现有机物的高效降解,但常规的芬顿反应需要在强酸条件下才能发挥作用,在实际应用中受到限制。近期,孔令涛研究团队通过技术攻关,成功制备出一种形貌可控的催化剂,该催化剂对提高芬顿体系降解四环素的效率有显著作用,还将反应的最优酸碱度范围拓宽至中性。

     

    据介绍,该项研究详细讨论了催化降解机理,推测出可能的四环素降解路线,解决了四环素的难降解问题,拓宽了类芬顿反应的酸碱度应用范围,具有广泛的应用前景。英国皇家化学会知名学术期刊 《纳米尺度》 日前对这一成果进行了发表。

     

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