Coating Nanowires with Straw Carbon Enhances Their Bactericidal Performance and Enables Efficient Water Disinfection

稻草 纳米线 涂层 水消毒 纳米技术 水处理 碳纤维 化学 材料科学 化学工程 环境工程 环境科学 工程类 复合材料 无机化学 复合数
作者
Lu Peng,Haojie Zhu,Zichen Yang,Xinhao Cai,Zibo Jing,Wenlong Wang,Qian-Yuan Wu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c12258
摘要

Bacterial contamination in water remains a significant public health threat, and it is crucial to develop disinfection methods that are both safe and effective. In this study, we developed straw carbon-coated nanowires (SC/NWs) as an effective bactericidal material for water disinfection. The thermal decomposition of rice straw produced an sp2-structured, amorphous carbon layer with oxygen-containing functional groups and hetero atoms on its surface. The SC coating enhanced the bactericidal performance of Cu(OH)2 NWs by more than 3-log, achieving >6-log inactivation of Escherichia coli at a flux of 2000 L m-2 h-1. The bacteria exposed to SC/NWs suffered extensive membrane disruption and lost cellular integrity. In contrast, the uncoated NWs caused limited damage to the bacteria. Molecular dynamics simulations revealed that the SC coating had strong van der Waals and electrostatic interactions with bacterial membranes, and these attractive forces led to efficient rupture of bacteria during water flow. The SC/NWs were used to disinfect real water samples, including tap water and reclaimed water, with >6-log reductions in bacterial counts during storage. Importantly, no bacterial reactivation was observed after 24 h of storage, which indicated that the SC/NWs caused irreversible membrane damage to the bacteria. This work presents a cost-effective, sustainable solution for developing mechano-bactericidal materials tailored to water disinfection.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
1秒前
Freddy完成签到 ,获得积分10
2秒前
afterglow完成签到 ,获得积分10
3秒前
Joy完成签到,获得积分10
4秒前
wzhang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
yu完成签到,获得积分10
7秒前
XRT发布了新的文献求助30
7秒前
LY0430完成签到 ,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
小张完成签到 ,获得积分0
15秒前
安安完成签到,获得积分10
15秒前
落后的慕梅完成签到 ,获得积分10
16秒前
XRT完成签到,获得积分10
16秒前
李雯雯完成签到,获得积分10
18秒前
wBw完成签到,获得积分0
18秒前
小新新完成签到 ,获得积分10
19秒前
管靖易完成签到 ,获得积分10
21秒前
高兴宝贝完成签到 ,获得积分10
22秒前
mayberichard完成签到,获得积分10
23秒前
zbb123完成签到 ,获得积分10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
jfeng完成签到,获得积分10
27秒前
JOKER完成签到 ,获得积分10
28秒前
雨后完成签到 ,获得积分10
30秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
勤恳的书文完成签到 ,获得积分10
32秒前
高大以南完成签到,获得积分10
32秒前
可爱紫文完成签到 ,获得积分10
34秒前
星辰大海应助摔得你采纳,获得10
36秒前
Wang给Wang的求助进行了留言
36秒前
Yina完成签到 ,获得积分10
39秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
39秒前
anhuiwsy完成签到 ,获得积分0
41秒前
42秒前
儒雅的蜜粉完成签到,获得积分10
43秒前
Murphy~完成签到,获得积分10
44秒前
科研zhu完成签到 ,获得积分10
48秒前
alixy完成签到,获得积分10
48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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
扫描探针电化学 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 941
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5438821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4549927
关于积分的说明 14221215
捐赠科研通 4470924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2450090
邀请新用户注册赠送积分活动 1441058
关于科研通互助平台的介绍 1417594