銀納米顆粒（Ag NPs）及其納米復(fù)合材料已被廣泛用作廢水處理的催化劑和消毒劑。然而，大多數(shù)報(bào)道的基于Ag NPs的納米復(fù)合材料具有低的Ag NPs負(fù)載量，這需要高劑量以實(shí)現(xiàn)令人滿意的對(duì)有機(jī)污染物的催化去污性能和對(duì)細(xì)菌的良好消毒。在本文中，我們通過(guò)使用磁性氧化石墨烯（MGO），通過(guò)鞣酸(TA)/Fe
3+絡(luò)合合成了一種新型的納米級(jí)Ag NPs復(fù)合材料，其中Ag NPs的負(fù)載量極高（高達(dá)30 wt％）。Ag@MGO-TA/Fe
3+催化劑在水性環(huán)境中表現(xiàn)出出色的穩(wěn)定性，在極低的劑量（即0.05 mg/mL）下，對(duì)亞甲基藍(lán)（MB）的催化還原速率可達(dá)到0.054 s
-1的超高水平。比以前在類(lèi)似條件下報(bào)道的大多數(shù)基于NPs的催化劑高約十倍。而且，磁性納米復(fù)合材料可以容易地再生并且是高度可回收的，而沒(méi)有任何明顯的性能損失。此外，新型Ag@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料在非常低的劑量（即20μg/mL）下表現(xiàn)出對(duì)大腸桿菌（
E. coli）的消毒性能，殺滅功效約為100％。這項(xiàng)工作為水處理和各種環(huán)境工程應(yīng)用中具有超高催化速率和出色抗菌性能的先進(jìn)可回收NP基納米材料的合理設(shè)計(jì)提供了新見(jiàn)識(shí)。
Figure 1. Ag@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料的合成路線示意圖
Figure 2. （a）MGO和（b）MGO-TA/Fe
3+的TEM圖像，以及（c）MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料的HRTEM圖像。
Figure 3. （a,b）不同放大率的Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料的TEM圖像； Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料的（c）HRTEM圖像和（d）FFT模式；Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料的（e）HA-5A-STEM圖像和（f-h）對(duì)應(yīng)的STEM-EDS映射結(jié)果（元素Ag，F(xiàn)e和O）。
Figure 4. Ag-5@MGO-TA/Fe
3+催化劑在五個(gè)循環(huán)中對(duì)MB還原的催化性能。
Figure 5. （a）與Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料孵育后的大腸桿菌菌落的代表性照片。（b）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示在不同濃度下被Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料殺死的大腸桿菌百分比。未處理（d）和用Ag-5@MGO-TA/Fe
3+納米復(fù)合材料處理（c）的大腸桿菌的SEM圖像。
相關(guān)研究成果于2021年由艾伯塔大學(xué)Hongbo Zeng課題組，發(fā)表在Chemical Engineering Journal（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126629）上。原文：Tannic acid/Fe
3+ functionalized magnetic graphene oxide nanocomposite with high loading of silver nanoparticles as ultra-efficient catalyst and disinfectant for wastewater treatment。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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