Materials “绿色材料”栏目——文章精选 (一) | MDPI 编辑荐读

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“绿色材料”通常是指在原料采取、产品制造使用和再循环利用以及废物处理等环节中与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料，包括金属、陶瓷、聚合物及其复合材料。涉及到的主题包括但不限于：循环经济与材料；回收及可循环物料；能源和资源节约型材料加工技术和系统；绿色材料供应链；回收、再制造和再循环技术等。

本期编辑荐读为您精选了发表在 Materials 期刊“绿色材料 (Green Materials)”栏目的优质文章，内容涵盖光催化、吸附性能的生物炭、抗菌活性炭、果胶基材料、废料回收利用等热门话题。希望能为相关领域的学者提供参考和新的思路，欢迎阅读。

编委成员 (部分)

Prof. Dr. Konstantinos Salonitis

Cranfield University

Materials 栏目主编

研究兴趣：可持续加工系统；绿色加工与制造；数据模拟。

Prof. Dr. Igor Cretescu

Gheorghe Asachi Technical University of Iasi

Materials 编委

研究兴趣：循环经济；废物回收；循环利用；环境修复。

Prof. Dr. Holger Kleinke

University of Waterloo

Materials 编委

研究兴趣：无机纳米材料；固体化学；热电能源。

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https://www.mdpi.com/journal/materials/sections/green_materials

01

Photocatalytic Removal of Antibiotics from Wastewater Using the CeO₂/ZnO Heterojunction

CeO₂/ZnO 异质结光催化去除废水中的抗生素

Nicolae Apostolescu et al.

https://www.mdpi.com/2073462

本文采用溶胶-凝胶法制备了 CeO₂/ZnO 基光催化材料，并建立了异质结构，以及对该材料进行了 XRD、SEM、EDAX、FTIR、UV-Vis 等分析。经过多次试验，确定了最佳催化剂浓度为：氯四素为 0.05 g·L⁻¹和 0.025 g·L⁻¹，头孢曲松为 0.05 g·L⁻¹。与单独测试的 ZnO 或 CeO₂ 相比，CeO₂/ZnO 合成材料的降解效率更高，在单溶液和双溶液中都表现出良好的光催化性能，可以去除头孢曲松和四环素。本项工作为制备其他高效能低成本的废水处理光催化剂提供了不同的参考角度。

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原文出自 Materials 期刊

Apostolescu, N.; Tataru Farmus, R.E.; Harja, M.; Vizitiu, M.A.; Cernatescu, C.; Cobzaru, C.; Apostolescu, G.A. Photocatalytic Removal of Antibiotics from Wastewater Using the CeO₂/ZnO Heterojunction. Materials 2023, 16, 850.

02

Activation of Waste Materials with Carbon(IV) Oxide as an Effective Method of Obtaining Biochars of Attractive Sorption Properties towards Liquid and Gas Pollutants

获得对液体和气体污染物有吸附性能的生物炭的有效方法——碳 (IV) 氧化物活化废料

Aleksandra Bazan-Wozniak et al.

https://www.mdpi.com/1941626

本文在 CO₂ 超临界萃取普通荨麻种子的残留物中获得了生物炭。用氧化碳作为活化剂对残渣进行活化，所得生物炭具有 888~1024 m²/g 的比表面积和碱性表面。该生物炭被用于吸附液体有机污染物 (亚甲基蓝) 和气体无机污染物 (NO₂)。实验表明，生物炭对染料的吸附量为 150~239 mg。热力学分析表明，亚甲基蓝在水溶液中的吸附是一个吸热自发反应。此外，活化温度的升高和吸附过程中气流的存在使得生物炭对 NO₂ 的吸附有积极的影响。

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原文出自 Materials 期刊

Bazan-Wozniak, A.; Cielecka-Piontek, J.; Nosal-Wiercińska, A.; Pietrzak, R. Activation of Waste Materials with Carbon(IV) Oxide as an Effective Method of Obtaining Biochars of Attractive Sorption Properties towards Liquid and Gas Pollutants. Materials 2022, 15, 8000. 

03

The Properties of Activated Carbons Functionalized with an Antibacterial Agent and a New SufA Protease Inhibitor

抗菌剂和新型 SufA 蛋白酶抑制剂功能化活性炭的性能研究

Ewa Burchacka et al.

https://www.mdpi.com/2109484

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金黄色葡萄球菌是许多疾病，包括皮肤感染的病因。使用含有活性炭的绷带是对抗皮肤感染的一种方法。目前，市场上还没有使用活性炭和抗生素协同作用的敷料。本文指出了一种抗菌物质在三种不同来源的活性炭上的吸附水平。通过检测金黄色葡萄球菌生长的抑制水平确定了活性炭吸附的活细胞数量，这取决于溶液中庆大霉素的存在。此外，本文设计并合成了一种新的抗菌物质，具有新的作用机制，作为细菌蛋白酶抑制剂，并通过吸附测定其抗菌性能。结果表明，活性炭吸附抗生素比活性炭单独或抗生素本身具有更好的杀菌性能。

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原文出自 Materials 期刊

Burchacka, E.; Pstrowska, K.; Bryk, M.; Maciejowski, F.; Kułażyński, M.; Chojnacka, K. The Properties of Activated Carbons Functionalized with an Antibacterial Agent and a New SufA Protease Inhibitor. Materials 2023, 16, 1263.     

04

A Review of Pectin-Based Material for Applications in Water Treatment

果胶基材料在水处理中的应用综述

Javier Martínez-Sabando et al.

https://www.mdpi.com/2185166

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本文旨在证明果胶基材料可以在一定程度上检测和减轻水中污染物。从蔬菜中提取的果胶是一种可生物降解的聚合物，由于其具有羟基和羧基可以很容易地与污染物离子相互作用。此外，果胶基材料可以制备成不同的形状，如薄膜、水凝胶或珠状，并与几种试剂交联以改变其分子结构。因此，以果胶为基础的吸附剂可以通过不同的交联方法以去除各种污染物。本文重点讨论了果胶的化学结构，从历史的角度分析不同交联方法后果胶的结构，综述了果胶作为水污染物吸附剂的应用。

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原文出自 Materials 期刊

Martínez-Sabando, J.; Coin, F.; Melillo, J.H.; Goyanes, S.; Cerveny, S. A Review of Pectin-Based Material for Applications in Water Treatment. Materials 2023, 16, 2207.

05

Sustainable Innovation: Turning Waste into Soil Additives

可持续创新：将废物转化为土壤添加剂

Daria Marczak et al.

https://www.mdpi.com/2233548

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近年来，纺织废弃物对环境的污染呈动态增长趋势。天然纺织废料具有巨大的环境应用潜力。这项工作确定了可持续管理天然纺织废物的潜在方法，这些废物是来自养羊或种植纤维植物的有问题的废物。在纺织废料的基础上，开发了一种支持节水和植物植被的创新技术——生物可降解吸水土工复合材料 (BioWAGs)。本研究的主要目的是确定这种吸水复合材料在野外条件下的有效性，分析了 BioWAGs 对牧草鲜干物质增量、根系发育和相对含水量的影响。所进行的研究证实了所开发技术的高效率和实用性。与对照组相比，这种复合材料可使草梢鲜质量提高 230~420%，根系鲜质量提高 130~200%。研究证明，BioWAGs 是一种支持植物植被和节水的高效技术。

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原文出自 Materials 期刊

Marczak, D.; Lejcuś, K.; Lejcuś, I.; Misiewicz, J. Sustainable Innovation: Turning Waste into Soil Additives. Materials 2023, 16, 2900.

06

Achieving Large-Capability Adsorption of Hg⁰ in Wet Scrubbing by Defect-Rich Colloidal Copper Sulfides under High-SO₂ Atmosphere

高 SO₂ 气氛下富缺陷硫化铜胶体对湿法洗涤中 Hg⁰ 的大容量吸附

Xiaofeng Xie et al.

https://www.mdpi.com/2250592

本文报道了一种利用富含缺陷的硫化铜胶体在湿法洗涤过程中去除 Hg⁰ 的新方法，以减少有色冶炼烟气中的汞排放。该硫化铜胶体消除了 SO₂ 对汞去除性能的负面影响，同时也增强了对 Hg⁰ 的吸附。在 6% SO₂ + 6% O₂气氛下，胶体硫化铜对 Hg⁰ 的吸附率为 306.9 μg·g⁻¹·min⁻¹，去除率为 99.1%，最高吸附量为 736.5 mg·g⁻¹，比已有报道的其他金属硫化物高 277%。Cu 和 S 位的转化结果表明，SO₂ 可以将三坐标 S 位转化为 S₂²⁻，而 O₂ 则通过 Cu⁺ 的氧化使 Cu²⁺ 再生。该研究为实现有色冶炼烟气中 Hg⁰ 的大容量吸附提供了有效策略。

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原文出自 Materials 期刊

Xie, X.; Chen, H.; Liu, X.; Xiang, K.; Liu, H. Achieving Large-Capability Adsorption of Hg⁰ in Wet Scrubbing by Defect-Rich Colloidal Copper Sulfides under High-SO₂ Atmosphere. Materials 2023, 16, 3157. 

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https://www.mdpi.com/search?journal=materials&section=2464

   Materials 期刊介绍

主编：Maryam Tabrizian, McGill University, Canada

主要关注材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料，能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征，建模等。

2021 Impact Factor	3.748 (Q1*)
2021 CiteScore	4.7
Time to First Decision	15.3 Days
Time to Publication	38 Days

* Q1 (18/79) at category "Metallurgy and Metallurgical Engineering"

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