Vacancy engineering of BiOCl microspheres for efficient removal of multidrug-resistant bacteria and antibiotic-resistant genes in wastewater
Vacancy engineering of BiOCl microspheres for efficient removal of multidrug-resistant bacteria and antibiotic-resistant genes in wastewater
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BiOCl微球空位工程高效去除废水中多重耐药菌和抗生素耐药基因
DOI：
10.1016/j.cej.2021.130710
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发表时间：
2021-06
影响因子：
15.1
通讯作者：
Qilin Yu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mingyang Liu;Hangqi Zhu;Nali Zhu;Qilin Yu
多重耐药（MDR）细菌和抗生素耐药基因（ARG）正在成为严重威胁生态系统和人类健康的全球性风险。增强细菌结合活性对于提高光催化剂的 MDR 细菌/ARG 去除效率至关重要。在这项研究中，我们对 BiOCl 光催化剂进行了空位工程，以增强其细菌结合活性，从而去除 MDR 细菌和 ARG。方便的模板引导空位工程产生了两种空位类型的 BiOCl 微球，即 VBiO 和 VBiOBiBiBi。 VBiO微球比VBiOBiBiBi对细菌细胞壁成分表现出更高的吸附能力，从而与细菌细胞的结合更强，并且在可见光照射下具有更高的去除废水中MDR细菌的能力。此外，VBiO微球还表现出更高的DNA结合能力，从而有效去除废水中的ARG。这项研究提供了一种方便的空位工程策略，以增强光催化剂的细菌/DNA 结合能力，从而实现废水的有效消毒和根除 ARG。
Multidrug-resistant (MDR) bacteria and antibiotic-resistant genes (ARGs) are becoming global risks severely threatening ecosystem and human health. Enhancing the bacterial binding activity is critical for improving MDR bacterium-/ARG-removal efficiency of photocatalysts. In this study, we performed vacancy engineering of BiOCl photocatalysts to enhance their bacterium-binding activity for removal of both MDR bacteria and ARGs. The convenient template-guided vacancy engineering generated two vacancy types of BiOCl microspheres, i.e.,VBiOandVBiOBiBiBi. TheVBiOmicrospheres exhibited higher adsorption capacity to bacterial cell wall components thanVBiOBiBiBi, leading to stronger binding to bacterial cells, and further to higher capacity to remove MDR bacteria in the wastewater under visible light irradiation. Moreover, theVBiOmicrospheres also displayed higher DNA-binding capacity, resulting in efficient removal of ARGs from the wastewater. This study provides a convenient vacancy-engineering strategy to enhance bacterium-/DNA-binding capacity of photocatalysts for efficient disinfection of wastewater and eradication of ARGs.
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