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 [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 10175-10175 被引量:62
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
hhh发布了新的文献求助10
刚刚
yy完成签到,获得积分20
4秒前
大个应助鹏笑采纳,获得10
5秒前
bkagyin应助qi采纳,获得10
7秒前
pudding完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
称心的语梦完成签到,获得积分10
8秒前
贪玩飞珍完成签到,获得积分10
8秒前
MingzhenZhou完成签到,获得积分10
9秒前
英俊的铭应助不二子采纳,获得10
9秒前
10秒前
可靠听双完成签到,获得积分10
10秒前
Owen应助一个迷途小书童采纳,获得10
11秒前
欢喜若灵发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
hyishu完成签到,获得积分10
13秒前
Nolan完成签到,获得积分10
13秒前
实验一定成功完成签到,获得积分10
14秒前
KEYANKANG发布了新的文献求助10
14秒前
d甩甩发布了新的文献求助10
14秒前
可靠听双发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
蜡笔完成签到,获得积分10
16秒前
我学个P完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
snowflake发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
蓝天发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
所得以及所见完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
不二子发布了新的文献求助10
23秒前
时安发布了新的文献求助10
26秒前
YEEze发布了新的文献求助10
26秒前
欢喜若灵完成签到,获得积分10
27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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6359701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173732
关于积分的说明 17215390
捐赠科研通 5414697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865615
邀请新用户注册赠送积分活动 1842916
关于科研通互助平台的介绍 1691124