水污染问题一直是全球关注的热点，而抗生素残留更是其中一个棘手的挑战。你可能没想过，喝下去的抗生素并不会完全被人体吸收，未被代谢的部分会通过尿液或粪便进入污水系统，最终流入江河湖泊。而当这些抗生素在环境中积累，不仅可能影响生态系统，还可能促进耐药性细菌的产生，让未来的疾病治疗变得更加困难。
那么，如何高效去除水中的抗生素残留呢？由西北农林科技大学的研究团队开发出了一种新型水凝胶珠（rGO@ZIF-67@CS），能够高效吸附四环素（TC）和诺氟沙星（NOR）等抗生素，为水污染治理提供了更优的解决方案！
说到水凝胶，你可能会想到医用敷料、隐形眼镜或者保湿护肤品。事实上，水凝胶的吸水性极强，还可以被设计成高效的吸附材料。这次研究团队创新性地将金属有机框架材料（MOFs）ZIF-67整合进了壳聚糖（CS）和还原氧化石墨烯（rGO）的双网络体系中，制备出了这种高性能复合水凝胶珠。
水污染克星！新型水凝胶让抗生素无处可逃
那么，为什么要选这几个材料呢？
壳聚糖（CS）： 一种天然高分子材料，来源于甲壳类动物壳，环保可降解，本身就具有良好的吸附能力。
还原氧化石墨烯（rGO）： 具有超大的比表面积和优异的化学稳定性，能够提高吸附能力。
ZIF-67（MOFs的一种）： 结构独特，孔隙丰富，为抗生素提供了“安身之所”，增强吸附效果。
三者结合，就像给水凝胶装备了一套“吸附黑科技”，既有高效吸附能力，又保证了材料的稳定性和可回收性。
应用前景：从实验室走向现实
实验数据看着很厉害，那它能不能实际应用呢？答案是——可以！
研究团队在固定床系统（类似于水处理装置）中进行了测试，结果表明，这种水凝胶珠可以有效处理320mL的四环素溶液和290mL的诺氟沙星溶液。此外，在对实际渭河水样的检测中，该材料依然表现出了良好的抗生素去除能力，说明它在复杂的环境中同样可靠。
这意味着，它未来有望被应用于污水处理厂、医院废水处理、甚至家用净水系统，成为水污染治理的利器。
吸附效果到底怎么样？
在pH=4时，四环素（TC）的最大吸附量达到了1685.26 mg/g。
在pH=5时，诺氟沙星（NOR）的最大吸附量更是高达1890.32 mg/g。
即使是复杂的二元体系（TC+NOR共存），它依然能去除92.68%的TC和82.46%的NOR！
简单来说，不管水的酸碱度如何，这种材料都能稳稳发挥作用，而且面对多种污染物也能保持高效吸附。
更重要的是，它还能循环使用！经过5次吸附-解吸循环后，吸附能力仍能保持在80%以上，这意味着它不仅高效，而且经济环保，降低了治理成本。
这些抗生素到底去了哪里？
那么，它是怎么把抗生素“锁住”的呢？研究团队通过微观表征分析揭示了其吸附机制：
孔隙填充——抗生素分子被材料的微孔结构“吸进去”，牢牢困住。
π-π相互作用——石墨烯层提供的共轭结构，能与抗生素分子相互吸引，就像磁铁吸铁屑一样。
氢键作用——材料中的官能团可以与抗生素形成氢键，增加吸附稳定性。
络合作用——ZIF-67中的金属离子能与抗生素分子形成稳定的络合物，让它们乖乖待在材料上。
这一系列作用让水凝胶珠成为“抗生素终结者”，牢牢锁住污染物，不让它们继续在水体中作乱。
中新康明：专业水凝胶材料定制与批量供应商
作为专注于高性能水凝胶材料的企业，中新康明具备从材料设计、定制合成、规模化生产到终端应用开发的完整产业链。我们拥有先进的合成工艺、精密的生产设备以及严格的质量管控体系，能够为客户提供高效、稳定、可回收的水凝胶吸附材料，广泛适用于污水处理、医药废水治理、工业水净化等领域。
返回
