可见光活性的Bi2S3/ZIF-8分子筛复合材料：同时实现多西环素的降解与抗菌作用

《BMC Chemistry》：Visible light active Bi2S3/ZIF-8 MOF composite for concurrent doxycycline degradation and antibacterial action

光催化降解抗生素与抗菌应用研究：基于ZIF-8/Bi?S?纳米复合材料的水处理技术，通过水热法合成，表征显示其具备异质结协同效应，在可见光下pH7时90分钟降解64%TOC，对C. indologenes和S. aureus抑菌率>90%，循环稳定性达4次。

　　

摘要

为了解决生态和健康方面的问题，本研究探讨了一种利用光催化和抗菌技术的独特水处理方法。通过溶热法将Bi₂S₃掺入ZIF-8中制备了基于ZIF-8的纳米复合材料，随后对该复合材料进行了光降解处理（针对抗生素盐酸多西环素（DOX）），并评估了其对革兰氏阳性细菌C. indologenes和S. aureus的杀菌效果。采用多种表征方法（包括P-XRD、FTIR、UV-DRS、SEM、BET、XPS、交流电导率、介电常数和阻抗测试）验证了该复合材料的结构和性能。在不同的实验条件下（如时间、溶液pH值、催化剂用量和DOX浓度）评估了其光降解效率：在pH值为7的可见光照射下，90分钟内多西环素的降解率达到81.43%；总有机碳（TOC）减少了64%。该过程遵循Z-scheme机制路径，并在连续四个循环中保持稳定性。此外，该复合材料还表现出显著的抗菌活性。这些结果表明，将Bi₂S₃掺入ZIF-8中产生了协同效应，形成了一种既适用于水净化又适用于抗菌应用的强大异质催化剂。

图形摘要