Simultaneous generation of residue-free reactive oxygen species and bacteria capture for efficient electrochemical water disinfection

水消毒 化学 纳米团簇 残留物(化学) 饮用水净化 抗菌剂 水处理 电化学 制浆造纸工业 环境化学 纳米技术 生化工程 环境科学 材料科学 电极 环境工程 有机化学 物理化学 工程类
作者
Yong Liu,Lihao Wang,Qianhui Ma,Xingtao Xu,Xin Gao,Haiguang Zhu,Ting Feng,Xinyue Dou,Miharu Eguchi,Yusuke Yamauchi,Xun Yuan
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 10175-10175 被引量:51
标识
DOI:10.1038/s41467-024-53174-9
摘要

Residue-free and highly efficient techniques for drinking water disinfection are urgently needed. Herein, we report an electrochemical water disinfection system equipped with atomically precise Ag28 nanoclusters (NCs) as electrode materials. The deployment of these Ag28 NCs not only provides sufficient electrosorption sites for intelligent microbe enrichment but also ensures high-efficiency dual-mode microbial killing through the in situ electrocatalytic production of residue-free reactive oxygen species (ROS) and the inherent antimicrobial activity of Ag28 NCs. Moreover, the design of the system enables a cyclical "alive microbe capture-killing-dead microbe desorption" process for continuous water disinfection. On this basis, this water disinfection system is efficient against broad-spectrum microbes (with >99.99% antimicrobial activity), durable (with a performance reduction of only 0.75% over 40 cycles and 99.90% antimicrobial efficiency for over 5 h of continuous operation), versatile (i.e., other NCs can be used), scalable (with water productivity of 213.33 L h-1 m-2), energy efficient (with a low energy consumption of 4.91 Wh m-3; 1.04 Wh m-3 without the pumping cost) and applicable for various real water samples. This study may open new avenues for global water disinfection techniques.
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
1秒前
1秒前
蒜蒜发布了新的文献求助30
1秒前
sopha完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
rorocris发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
烟花应助伶俐的采枫采纳,获得10
3秒前
coco关注了科研通微信公众号
4秒前
所爱皆在发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
NexusExplorer应助花生采纳,获得10
6秒前
内向灵凡发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助jennyyu采纳,获得10
6秒前
等等发布了新的文献求助10
7秒前
共享精神应助橘子采纳,获得10
7秒前
Fen3i发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
小二郎应助lk采纳,获得10
8秒前
我是老大应助乌云采纳,获得10
8秒前
Achhz关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
Akim应助李栗子采纳,获得10
9秒前
容二遥完成签到,获得积分10
10秒前
呆萌的白竹完成签到,获得积分10
10秒前
建建完成签到,获得积分10
10秒前
NI发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
曹俊蔚发布了新的文献求助10
11秒前
思源应助霞霞采纳,获得10
11秒前
derlun发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
Orange应助Poker采纳,获得30
13秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5694761
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5098681
关于积分的说明 15214483
捐赠科研通 4851292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2602253
邀请新用户注册赠送积分活动 1554141
关于科研通互助平台的介绍 1512049