DOI: 10.1016/j.envres.2021.110791
Cu2+、四環素（TC）和相應的四環素抗性基因（TRGs）是水產養殖廢水中常見的微量污染物，對環境和人類健康具有重要影響。在這項研究中，以靜電紡絲熱塑性聚氨酯/聚砜（PSF/TPU）為基材，以UiO-66-NH2顆粒夾層修飾活性層，開發了一種薄膜納米復合材料（TFN）正滲透（FO）膜。分析了Cu2+濃度對TC和TRGs（例如tetA/M/X/O/C，int1和16S rRNA基因）協同去除的影響，以確定Cu2+在FO過程中的作用，并對其截留機理進行了深入分析。結果表明，TC和Cu2+的截留率分別為99.53％和97.99％。當使用0.5M（NH4）2HPO4作為提取液時，在500μg/L的Cu2+濃度下，TRGs的截留率超過90％（尤其對tetC的截留率超過99％）。Cu2+與TC之間的絡合反應，靜電相互作用以及Cu2+在膜表面的吸附是導致高截留效率的主要因素。總之，所制備的FO膜在同時去除實際廢水中的重金屬、抗生素和抗性基因方面具有巨大的潛力。
圖1.UiO-66-NH2的SEM圖像（a）和TEM圖像（b），PT基底的SEM圖像（c）和纖維直徑分布（d），TFN膜的橫截面（e和f）和表面（g），以及TFN膜中C、N、O和Zr的EDS成像（h-k）。
圖2.PT基底、UiO-66-NH2顆粒和TFN膜的FTIR光譜。
圖3.在FO過程中不同Cu2+濃度下的（a）水通量和TC截留率，（b）Cu2+截留率。
圖4.在FO過程中不同Cu2+濃度下（a）TRGs及其（b）四個官能團的滲透百分比。
圖5.不同Cu2+濃度下TRGs和int1的相對豐度變化。
圖6.原始TFN膜以及經混合TC+TRGs和Cu2++TC+TRGs處理后的膜的FTIR光譜。
圖7.原始TFN膜以及經混合Cu2++TC+TRGs處理后的膜的XPS全掃描、Cu2p和N1s光譜。
圖8.TFN膜對TC、Cu2+和TRGs的截留機理。
微信二維碼
