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ESI综述 | 中国地质大学(武汉)朱书奎教授团队:纳米材料在AOPs中抗生素去除的界面功能——作用机制与环境影响

admin2026年03月28日 09:11:29国内旅游目的推荐1

水环境中的抗生素残留因其持久性、生态毒性以及对抗生素耐药性的促进作用而备受关注。虽然高级氧化工艺（AOPs）在抗生素去除方面得到了广泛研究，但其性能本质上是由表面和界面过程而非体相材料性质决定的。

中国地质大学（武汉）朱书奎教授团队在期刊Environmental Surfaces and Interfaces上从环境界面科学的角度系统地综述了近年来纳米材料辅助高级氧化工艺在抗生素降解方面的研究进展。强调固-液界面作为一个功能平台，整合了吸附、电子转移、氧化剂活化和反应路径调控等过程。根据其主导作用，纳米材料界面可分为光催化型、氧化剂活化型和吸附-反应协同型。

图1. 基于主导功能的AOPs中纳米材料界面核心分类

本文系统讨论了关键的界面参数（电子结构、表面化学、反应微环境、空间限域）与活性物种生成及降解路径的关联。重要的是，本综述强调了界面调控如何解决实际水体基质中的各种实际挑战（如自由基淬灭、竞争性吸附、催化剂失活、二次污染）。通过将界面结构与反应机制及环境适应性相关联，本研究为表面工程纳米材料在复杂水生系统中实现高效抗生素修复提供了机理见解和设计原则。最后提出了理论计算、原位表征与数据驱动设计的深度融合，将推动界面研究从静态结构-性能关联转向预测性与自适应界面工程。通过将界面机制与工程可行性及智能优化策略相结合，这一范式不仅能深化对抗生素降解的机理理解，还将为下一代高级氧化（AOP）系统提供可扩展、可验证且可持续的设计原则，切实支撑实际环境修复应用。

文章信息

Environmental Surfaces and Interfaces

Interface functions of nanomaterials in AOPs for antibiotic removal: Mechanisms and environmental implications

Hang Yin, Shijiao Guo, Weiping Liao, Min Liu, Hailan Qin, Qiuyue Zhang, Xin Xiong, Zihan Li, Pin Chen, Shukui Zhu

Environmental Surfaces and Interfaces,Volume 4,2026,Pages 249-273,ISSN 2949-8643，

https://doi.org/10.1016/j.esi.2026.02.007.

第一/通讯作者简介

Environmental Surfaces and Interfaces

第一作者：

尹航

中国地质大学（武汉）2024级硕士研究生，导师朱书奎教授

尹航，主要从事纳米催化材料及环境污染修复研究。发表SCI论文7篇，以第一作者身份在Environmental Surfaces and Interfaces上发表一篇文章。

通讯作者：

朱书奎

中国地质大学（武汉）教授、

博士生导师

朱书奎，主要从事环境分析化学及污染修复研究，在环境纳米材料制备和基于高级氧化的水污染原位化学修复方面积累了丰富的研究经验。目前已主持包括国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、湖北省生态环保厅项目、湖北省自然科学基金项目和企业合作项目等多项研究课题。发表第一/通讯作者SCI论文60余篇，英文章节3章（Springer出版社），出版专著4部，授权发明专利7项。

期刊简介

Environmental Surfaces and Interfaces