銀納米顆粒（Ag NPs）及其納米復合材料已被廣泛用作廢水處理的催化劑和消毒劑。然而，大多數報道的基于Ag NPs的納米復合材料具有低的Ag NPs負載量，這需要高劑量以實現令人滿意的對有機污染物的催化去污性能和對細菌的良好消毒。在本文中，我們通過使用磁性氧化石墨烯（MGO），通過鞣酸(TA)/Fe
3+絡合合成了一種新型的納米級Ag NPs復合材料，其中Ag NPs的負載量極高（高達30 wt％）。Ag@MGO-TA/Fe
3+催化劑在水性環境中表現出出色的穩定性，在極低的劑量（即0.05 mg/mL）下，對亞甲基藍（MB）的催化還原速率可達到0.054 s
-1的超高水平。比以前在類似條件下報道的大多數基于NPs的催化劑高約十倍。而且，磁性納米復合材料可以容易地再生并且是高度可回收的，而沒有任何明顯的性能損失。此外，新型Ag@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料在非常低的劑量（即20μg/mL）下表現出對大腸桿菌（
E. coli）的消毒性能，殺滅功效約為100％。這項工作為水處理和各種環境工程應用中具有超高催化速率和出色抗菌性能的先進可回收NP基納米材料的合理設計提供了新見識。
Figure 1. Ag@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料的合成路線示意圖
Figure 2. （a）MGO和（b）MGO-TA/Fe
3+的TEM圖像，以及（c）MGO-TA/Fe
3+納米復合材料的HRTEM圖像。
Figure 3. （a,b）不同放大率的Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料的TEM圖像； Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料的（c）HRTEM圖像和（d）FFT模式；Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料的（e）HA-5A-STEM圖像和（f-h）對應的STEM-EDS映射結果（元素Ag，Fe和O）。
Figure 4. Ag-5@MGO-TA/Fe
3+催化劑在五個循環中對MB還原的催化性能。
Figure 5. （a）與Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料孵育后的大腸桿菌菌落的代表性照片。（b）統計數據顯示在不同濃度下被Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料殺死的大腸桿菌百分比。未處理（d）和用Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復合材料處理（c）的大腸桿菌的SEM圖像。
相關研究成果于2021年由艾伯塔大學Hongbo Zeng課題組，發表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126629）上。原文：Tannic acid/Fe
3+ functionalized magnetic graphene oxide nanocomposite with high loading of silver nanoparticles as ultra-efficient catalyst and disinfectant for wastewater treatment。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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