莫纳什大学的工程师提出了一种改进的方法，通过使用石墨碳氮化物和阳光来去除水中潜在的致命细菌，如大肠杆菌。莫纳什大学化学工程系工程师张西提出了一种改进的方法，可以利用石墨氮化碳和阳光从水中去除潜在的致命细菌，如大肠杆菌。莫纳什大学化学工程系张教授领导的国际团队将石墨氮化碳与聚乙烯亚胺(PEI)结合，分别在45分钟和60分钟内从水中消灭了有害病原体大肠杆菌和粪肠球菌。
这种新型光触媒法成本低，不含金属，可以防止过滤过程中浸出的金属离子的二次污染。
如果扩大规模，这种太阳能供电的方法可以显著改善大量水的处理。在淡水供应有限的国家，它也可能被集成到当前的太阳能水消毒技术中。
张教授在《应用催化B：环境》杂志上发表文章称，将其光触媒融入太阳能水消毒技术中，几乎可以保证以更可持续的方式进行彻底、快速的消毒。
张教授说：“由水传播病原体引起的传染病威胁着全世界人民的健康。”她还是电弧能量守恒和分离研究中心的主任。
“石墨氮化碳作为一种不含金属的水消毒光催化剂，引起了广泛关注。然而，它通过光催化完全去除病原体的能力有限。我们能做的就是将石墨氮化碳与PEI融合，增强这种材料的光催化性能，并在水媒细菌上进行测试。我们发现PEI功能化实际上可以调控石墨氮化碳上的光化学反应。我们发现石墨氮化碳上带正电荷的PEI可以通过静电促进光催化剂与细菌之间的接触细胞(带负电荷的表面)粘附，可以使活性氧杀死被捕获的细菌细胞。”
ACS催化部研究小组发表的前期研究发现，石墨氮化碳上的PEI为光生空穴提供了陷阱位置。通过这种方式，PEI可以调节光化学反应，从而产生更多的活性氧来灭活细菌。
通过这一过程，PEI将复合光催化剂的表面电荷变为正电荷；在自然界中，细菌细胞的表面由于其细胞结构的特定部分而带负电荷。
这样，石墨化硝酸碳上带正电荷的PEI就可以通过静电粘附促进光催化剂与细菌细胞的接触。通过这种方式，PEI捕获了水中的细菌细胞。然后，被捕获的细胞被光催化产生的活性氧杀死。
通过这一过程，在阳光下，研究小组能够在45分钟内从水中去除99.99%的大肠杆菌，并在60分钟内去除相同百分比的粪肠球菌。
张教授说：“PEI的功能化过程非常简单。在进一步研究光催化装置的发展后，可以与全世界绝望的社区分享。”
Xi张旺教授(莫纳什大学，化学工程)领导了这项研究，题为“石墨烯中细菌-光催化剂接触的碳上聚乙烯亚胺对活性氧产生的协同促进和调节以及硝酸盐的快速水消毒。”
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