石墨烯的防护罩可以帮助颗粒摧毁污水处理厂中的抗生素耐药菌和自由漂浮的抗生素耐药基因。莱斯大学环境科学家Pedro Alvarez和上海同济大学环境工程教授Yalei Zhang的实验室在爱思唯尔杂志《Water Research》上介绍了用氧化石墨烯包裹的微球。

自从2013年首次在污水处理厂中发现抗生素耐药的 "超级细菌 "以来，Alvarez和他在位于莱斯的纳米系统工程研究中心（NEWT）的伙伴们一直致力于研究如何消灭这些细菌。

"已知超级细菌在污水处理厂中繁殖，并在污水消毒时被杀死时释放细胞外抗生素抗性基因（ARG），"Alvarez说。"这些ARG随后被排出，可能会转变接收环境中的本土细菌，成为抗生素库。我们的创新点是最大限度地减少细胞外ARG的排放，从而减轻污水处理厂抗生素耐药性的传播。"

莱斯实验室展示了其用掺氮石墨烯氧化物包裹铋、氧和碳的球体核心，可以灭活二级废水中的耐多药大肠杆菌和抗生素耐药基因。与单独使用球体相比，石墨烯包裹的球体通过产生三倍于球体的活性氧物种（ROS）来杀死污水中的细菌。

球体本身是光催化剂，在光照下会产生ROS。实验室测试表明，包裹球体可以最大限度地减少ROS清除剂的能力，以抑制其对溶液的消毒能力。

研究人员表示，对外壳进行氮掺杂可以提高它们捕获细菌的能力，使催化球体有更多的时间来杀死它们。然后，增强的颗粒会在死亡的细菌污染污水之前，立即捕获并降解它们释放的抗性基因。

"包裹通过增强细菌表面和外壳之间的疏水性相互作用，改善了细菌对颗粒球的亲和力，"共同首席作者，莱斯大学布朗工程学院博士后研究助理Pingfeng Yu说。"这减轻了背景成分对ROS的稀释和清除，并促进了释放的ARGs的直接捕获和降解。"

Yu说，由于包裹的球体足够大，可以从消毒后的污水中过滤出来，因此可以重复使用。测试表明，球体的光催化活性相对稳定，10次循环后活性没有明显下降。这明显优于相同球体减去包膜后的循环寿命。

论文标题为《Hierarchical Bi2O2CO3 wrapped with modified graphene oxide for adsorption-enhanced photocatalytic inactivation of antibiotic resistant bacteria and resistance genes》。

作者：科技报告与资讯　　来源： 科技报告与资讯