病原菌水污染仍然是威脅人類健康的全球性問題。目前水處理中使用的消毒方法存在有害消毒副產物產生的弊端，因此有必要開發綠色殺菌材料，在避免副產物形成的同時，保障污染水消毒的安全性和高效性。
中國科學院南京土壤研究所通過共沉淀及離子交換法將玉米秸稈炭、磁性粒子和季鏻鹽耦合，成功制備出一種簡便、綠色的抗菌材料——磁性生物質炭/季鏻鹽(MBQ)。研究結果表明：MBQ具有高效的抗菌性能，在投加量僅為20 mg/L時，即可100%殺滅水體中106 CFU/mL的病原菌(E. coli和S. aureus)；季鏻鹽與生物質炭表面的活性位點以共價鍵結合，在水體中緩慢釋放時間超過72 h，實現了季鏻鹽殺菌劑的長效殺菌；同時磁性粒子的引入，能夠實現MBQ材料的磁性回收和再生利用。并揭示了MBQ對大腸桿菌的殺菌機理：MBQ通過靜電力“捕獲”病原微生物，在物理損傷、炭誘導產生的活性氧自由基的氧化脅迫及釋放的季鏻鹽協同作用下，細胞膜結構完整性及通透性喪失，胞內物質大量流失，最終導致菌體死亡。
以上研究結果已在Carbon期刊上發表，博士生付玉豪為論文第一作者，研究員王芳為論文通訊作者，該工作同時申請國家發明ZL一項。研究工作得到國家自然科學基金等資助。
MBQ高效抗菌性能
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