水是万物之源。近年来，随着生活水平的提高和工业化的快速发展，水污染问题日益严重。未经处理或处理未达标的污水如果直接排放，将对环境质量和人类健康构成威胁。如何才能高效地净化废水也是科研领域一直研究的问题。随着科学技术的进步，很多新材料的应用使得污水处理技术迅速发展。其中纳米材料以其优越的性能，在污水处理领域发挥了奇效。本期编辑荐读 期刊为大家介绍纳米材料如何在污水净化领域发挥重要作用。欢迎广大学者阅读。

01

MOFs for the of A, , Congo Red and Blue

磁性 MOFs 吸附剂去除双酚 A、四环素、刚果红和亚甲基蓝污染的研究

Zhang et al.

本研究采用典型的溶剂热法制备了磁性金属-有机骨架吸附剂 Fe3O4@MIL-53(Al)，用于去除双酚 A (BPA)、四环素 (TC)、刚果红 (CR) 和亚甲基蓝 (MB)。并通过扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM)、X 射线衍射 (XRD) 和傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR) 对制备的 Fe3O4@MIL-53(Al) 复合吸附剂进行了表征。吸附剂对 BPA、TC、CR 和 MB 的最大吸附量分别为160.9 mg/g、47.8 mg/g、234.4 mg/g和70.8 mg/g，远远高于其他已报道的吸附剂。BPA、TC 和 CR 的吸附均符合 吸附等温线模型，MB 符合 吸附等温线模型，所有污染物的吸附动力学数据均符合拟二级动力学模型。热力学值，包括焓变 (ΔH°)、吉布斯自由能变 (ΔG°) 和熵变 (ΔS°)，表明 BPA 的吸附过程是自发和放热的熵减少过程，而其他吸附过程则是自发和吸热的熵增加过程。Fe3O4@MIL-53(Al) 在外加磁场后也很容易分离，是一种很有前景的废水净化的吸附剂。

原文出自 期刊

Zhang, G.; Wo, R.; Sun, Z.; Hao, G.; Liu, G.; Zhang, Y.; Guo, H.; Jiang, W. MOFs for the of A, , Congo Red and Blue . 2021, 11, 1917.

02

of ZnO- Oxide the of Acid under Solar and -LED

ZnO-氧化石墨烯复合材料在太阳辐射和可见光 LED 下降解香草酸的光催化性能

Neda et al.

香草酸 (VA) 是一种酚类化合物，典型存在于橄榄厂废水 (OMW) 酚类组分中。本研究采用氧化石墨烯 (GO) 增强 ZnO 纳米颗粒的光催化活性，在模拟太阳光和可见光 LED (λ > 430 nm)下降解 VA。与最初的 ZnO 相比，GO 的存在提高了复合材料的光催化活性。含氧化石墨烯5.5% (即 ZnO-GO5.5) 的复合材料具有最高的光催化活性，在太阳光和可见 LED 下，VA 降解率分别达到99%和35%。在可见光 LED 下进行的实验表明，VA 的矿化过程比在模拟太阳光下效率更高。单线态氧 (1O2) 的参与在可见光 LED 下的光催化机理中发挥了主要的代表性作用。与原始 ZnO 相比，GO 的存在降低了复合材料的光腐蚀，其中 ZnO-GO5.5 表现出更好的光稳定性。

原文出自 期刊

, N.; Pérez-, Á.; -, S.; , A.; -Hódar, F.J.; -Martínez, L.M. of ZnO- Oxide the of Acid under Solar and -LED. 2021, 11, 1576.

03

of by and : , Water , and

磁铁矿和过硫酸盐氧化降解四环素：性能、水基质效应和反应机理

Lee et al.

本研究提出了一种利用磁铁矿 (Fe3O4) 活化过硫酸盐去除四环素 (TC) 的策略。在碱性条件下，采用共沉淀法成功合成了 Fe3O4，通过 X 射线衍射、透射电子显微镜和 N2 吸附分析对合成的高纯度磁铁矿进行表征。在磁铁矿和过硫酸盐 () 同时存在的情况下，四环素在60分钟内降解，而单独使用任何一种物质的降解效率都有限。结果表明，随着磁铁矿和过硫酸盐用量的增加，四环素的去除效率提高。然而，只有当增加磁铁矿的剂量时，反应速率才增加，而不是过硫酸盐的剂量，说明磁铁矿在将过硫酸盐物质转化为硫酸盐自由基方面起着催化剂的作用。此外，本研究通过比较去离子水和污水处理厂废水的去除效率来评估水基质的影响。在废水中获得的去除效率比在超纯水中获得的低得多，这很可能是由于废水中有机和无机物种之间的竞争反应。过硫酸盐浓度的增加也提高了废水中的去除效率。本研究表明，当使用磁铁矿和过硫酸盐的混合物时，非均相 反应具有很高的控制废水中微污染物的潜力。

原文出自 期刊

Lee, D.; Kim, S.; Tang, K.; De , M.; Hwang, Y. of by and : , Water , and . 2021, 11, 2292.

04

of by : and DFT Study

非均相光催化去除氨苄西林：实验与 DFT 相结合的研究

Lenka et al.

抗生素的长期使用对环境，尤其是对人类健康来说是一个严重的问题。多相光催化为抗生素的去除开辟了一条绿色途径。本文研究了 TiO2 光催化剂的结构-织构性质与其在氨苄西林降解中的光催化性能的联系。所测试的纳米材料包括锐钛矿和金红石及其混合物，尺寸范围为5~800 nm。采用实验 (UPLC/MS/MS，羟基自由基清除剂) 和理论 (量子计算) 方法研究了光催化降解氨苄青霉素的机理。结果发现，光催化活性随粒径的增大而增大，锐钛矿的光催化活性一般高于金红石。此外，对于锐钛矿样品，反应速率常数随着晶粒尺寸的增加而增加，而矿化度降低。通过 DFT 模型确定的降解途径机制与实验检测的反应产物非常吻合。

原文出自 期刊

, L.; , H.; , T.; , M.; , R.; , J. of by : and DFT Study. 2021, 11, 1992.

05

Solar Light- Blue over TiO2/AC and

TiO2/AC 复合材料的太阳能光诱导亚甲基蓝脱除及光催化再生

Dalto et al.

本研究通过使用不同的 TiO2/活性炭 ( , AC) 比例，将 TiO2 纳米颗粒原位固定在来自废咖啡粒的活性炭 (AC) 上，制备了 TiO2/AC 复合材料。在吸附+光催化联合工艺 (太阳辐射) 中，测试了 TiO2/AC 复合材料作为吸附剂 (黑暗条件下) 和光催化剂从超纯水和城市污水处理厂的二次出水 (SecEf) 中去除亚甲基蓝 (MB) 的能力。无论哪种材料，与黑暗条件下的吸附相比，太阳辐射都提高了 MB 褪色的百分比。在超纯水中同时进行吸附+光催化实验时， (29% C) 对 MB 的去除速度最快， 和 (60% C) 都具有出色的 MB 去除率 (96.1~98.1%)。紫外线诱导的光再生是恢复材料吸附能力的一种很有前途的策略，特别是对于 和 AC (>95%)。

原文出自 期刊

Dalto, F.; Kuź-, I.; , C.; , E.; , O.S.G.P.; , M.F.R.; Rosa, M.J.; , A.S.; , A.P.; , C. Solar Light- Blue over TiO2/AC and . 2021, 11, 3016.

06

- for the of Heavy Metal Ions: / Study, and

葎草衍生生物炭对重金属离子的有效去除：等温/动力学研究、柱吸附及机理研究

Bai et al.

本研究以葎草作为生物质前体，采用易溶熔盐法制备生物炭。优化后的生物炭具有~450 m2/g的高比表面积、丰富的多孔结构和丰富的氧官能团，对重金属离子具有优异的吸附性能。等温线与 模型拟合良好，表明该过程受化学吸附控制，对 Pb2+ 和 Cu2+ 的最大吸附量分别可达748和221 mg/g。此外，优化后的生物炭对模拟废水中的 Cu2+ 和 Pb2+ 具有良好的抗干扰能力和优异的去除效率。机理研究和 DFT 计算表明，氧官能团通过提高对重金属离子的结合能，在吸附过程中发挥主导作用。同时，离子交换也是有效去除的主要原因。

原文出自 期刊

Bai, X.; Xing, L.; Liu, N.; Ma, N.; Huang, K.; Wu, D.; Yin, M.; Jiang, K. - for the of Heavy Metal Ions: / Study, and . 2021, 11, 3255.

期刊介绍主编： , of Davis, USA期刊主题涵盖纳米材料 (纳米粒子、薄膜、涂层、有机/无机纳米复合材料、量子点、石墨烯、碳纳米管等)、纳米技术 (合成、表征、模拟等) 以及纳米材料在各个领域的应用 (生物医药、能源、环境、电子信息等) 等。2022 ：5.32022 ：7.4Time to First ：12.7 to ：33 Days

日本排放核污水导致鱼儿变异 报应来的真快！日本核污水致韩国沿海鱼类大规模死亡

灭性的蘑菇云和蘑菇弹，这种威力可想而知。然而，今年8月24日，日本却正式将经处理的核废水排入海中，尽管他们声称是出于无奈的选择，但其宣称还有待考证。

对此我国及其他国家坚决反对核污水排海计划，认为这会威胁到人类的食品安全和生命安全。然而，日本似乎对此置若罔闻，并坚持他们是别无选择才做出这样的决定。直到邻国韩国遭受损害，这一事件才

开始变得紧迫起来。韩国作为邻国受到了严重影响，那么这次事故对我们国家又将产生多大的影响呢？

2011年是一个天灾频发的年份，日本发生了9级强震，引发了巨大的海啸席卷福岛，导致福岛核电站被毁并发生核泄漏。核电站的1至3号机组的堆芯都熔毁了。这次核泄漏事故成为切尔诺贝利核电站大灾难后

人类历史上的又一场核灾难。

不同的是，切尔诺贝利核电站大灾难时苏联采取了完全不同的处理方法，而福岛核电站大灾难时日本选择了将淡水注入核反应堆进行冷却，不过也正是由于这个决定，他们积累了132吨的核污水。在2021年，

日本宣布他们打算将核污水排入海中时，国际社会就对此表示了强烈反对，然而，日本奈何不听，最终在2023年实施了这一决定。

就在核污水排海几天后，一些国家相继遭受了核污水的侵害，其中韩国作为日本的邻国受到了最大的影响。一开始，韩国政府多次向公众宣称这只是核废水而非核污水，并且已经按照科学有效的方法处理过，排入海中不会对广大民众产生影响。甚至韩国总统尹锡悦还声称这些排放物可以直接饮用。

尽管他们还没有喝核污水，但现实的打击却早已降临。在韩国海滩的渔民们相继发现了大约五万条搁浅的死鱼。这种规模的鱼类死亡只有在海洋环境出现问题时才会发生，而目前唯一可能造成海洋环境恶化的原因就是核污水排海计划。

核污水中富含放射性元素，而这些元素众所周知会导致癌症等疾病。通过核污水排入海洋，这些放射性元素将扩散并积累在海洋生物体内，使鱼群发生变异并患病，从而威胁人类的食品安全。此外，这些放射性元素也会对人类自身的健康产生影响，导致人体发生疾病。

核污水排海计划还会对生态环境产生负面影响，导致海洋生态系统遭受恶化和崩溃。海洋生物的生活和繁殖将受到影响，甚至可能出现像韩国领海一样的大规模鱼群死亡，严重破坏海洋生态环境的平衡和稳定。

尽管日本也意识到这些问题的严重性，但为了省去大量资金和专业人力设备的处理成本，他们选择了通过排海方式处理核污水。

在当今地球环境中，核污水的危害是不容忽视的。人类尚未拥有完全清理这些有害物质的技术和方法，只能将核污水埋藏在几千米深的地下以减少污染程度。

一位网友表示，这是全人类都要面临的环境问题，日本不能胡来，也不能拉着全人类一起承受后果。另一个网友评论道：为什么日本人不先自己喝了呢？福岛核污水总量仅有132万吨，而日本人口有1.26亿人，每个人每天喝一升，不到半个月就可以喝完。为什么还要排海呢？