Nanoconfinement-Tailored Surface-Bound Singlet Oxygen Enhances Antibiotics and Antibiotic Resistance Gene Removal at Soil Heterogeneous Interfaces

化学 单线态氧 吸附 抗生素 铁质 四环素 电子转移 抗生素耐药性 土壤水分 光化学 激进的 氧气 单重态 人体净化 水槽(地理) 环境化学 活性氧 组合化学 过氧二硫酸盐 光催化 生物物理学 零价铁 化学工程 纳米技术 羟基自由基 四环素类抗生素
作者
Yue Wang,Zhengwei Zhou,Tielong Li,Haitao Wang,Deli Wu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:60 (27): 19620-19632
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c17145
摘要

Soil serves as a major sink for antibiotics from diverse anthropogenic sources, fueling the proliferation of antibiotic resistance genes (ARGs) and endangering public health and ecosystems. Although persulfate-based in situ chemical oxidation (PS-ISCO) offers promise for soil remediation, its efficacy is curtailed by nonselective radical scavenging and limited access to adsorbed antibiotics. Herein, we introduce a sustainable strategy leveraging recovered Enteromorpha waste to fabricate superfine monodisperse biochar-confined zerovalent iron nanocrystals (SM-NCFe 0 ). Nanoconfinement promotes Fe–C hybridization, shifting the d-band center and reducing the work function of SM-NCFe 0 to enable ultrafast electron transfer to peroxydisulfate (PDS), elongating its O–O bond and favoring surface-bound singlet oxygen ( 1 O 2 ) over radical pathways. This nonradical mechanism delivers exceptional tetracycline removal from soil (99.6%) with a rate constant (0.15 min –1 ) 3.2- to 7.5 times higher than that of traditional radical-based systems (e.g., nFe 0 /PDS, 80.2%). Over 40 days in heterogeneous soil, the SM-NCFe 0 /PDS system eradicated both dissolved and adsorbed antibiotics almost nearly completely, while significantly reducing the expression of typical ARGs by 48.8–72.2% at substantially lower oxidant doses compared to benchmarks (Fe(II), nFe 0, nano-Fe x O y ). By balancing superior catalysis, affordability, and ARGs mitigation, SM-NCFe 0 heralds an eco-friendly, cost-effective paradigm for tackling antibiotic-contaminated soils and stemming resistance dissemination.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
欧尼酱发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
化身孤岛的鲸完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
3秒前
星辰大海应助飞飞采纳,获得10
3秒前
24217588发布了新的文献求助30
3秒前
sevenseven发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
Asta完成签到,获得积分10
6秒前
落后的冬天完成签到,获得积分10
6秒前
成就的井完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
李爱国应助温暖伟祺采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
徐磊完成签到,获得积分10
9秒前
111111完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
充电宝应助带带大师兄采纳,获得10
10秒前
10秒前
充电宝应助zhoumuyun采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
任风完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
肉蛋冲击完成签到,获得积分10
12秒前
嘎嘎咕咕完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Sichen孟发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
大尾尾发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
拓跋凝海完成签到,获得积分10
14秒前
果果发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.4应助Ln采纳,获得10
15秒前
粗心的听芹完成签到,获得积分20
15秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7666075
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235752
关于积分的说明 19875280
捐赠科研通 7235045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283707
关于科研通互助平台的介绍 2442420
邀请新用户注册赠送积分活动 2284866