含有烷烃链的吡啶硼酸接枝石墨碳氮化物负载聚丙烯腈膜在高效光催化杀菌中的应用

光催化改性g-C3N4材料通过引入铵盐、吡啶硼酸等官能团显著提升ROS生成能力，其中g-C3N4-B对多重耐药菌（如A. baumannii和S. aureus）杀菌率达99%以上，其ξ电势显示更强的细菌结合能力。将g-C3N4-B负载于PAN纤维膜仍保持高效抗菌性能。

　　

在一个天然的g-C3N4分子上接上了带正电荷的铵侧链、吡啶硼酸侧链以及这两种基团的混合物，从而制备出了功能化的材料：g-C3N4-C4、g-C3N4-B和g-C3N4-C4-B。与天然的g-C3N4相比，所有这些改性后的材料在光催化产生活性氧（ROS，包括1O?和•O??）的能力上都得到了显著提升。其中，g-C3N4-B的ROS生成能力最强。此外，电位测试显示g-C3N4-C4-B对常见的革兰氏阴性和阳性细菌（多重耐药鲍曼不动杆菌和金黄色葡萄球菌）具有最强的亲和力。光催化抗菌实验表明，g-C3N4-B在杀菌效果上优于g-C3N4-C4和g-C3N4-C4-B（对多重耐药鲍曼不动杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率超过99%，对大肠杆菌的杀菌率超过95%）。因此，在当前的研究中，ROS生成能力在光催化抗菌活性中的作用比细菌结合能力更为重要。随后，g-C3N4-B被进一步制备成PAN纤维膜，用于光催化抗菌应用。含有0.8 wt% g-C3N4-B的PAN膜对多重耐药鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌效率分别为99.79%、99.37%和99.96%。由此可见，g-C3N4-B是一种具有广泛抗菌效果的优质光催化材料。我们还提出了一种提升g-C3N4抗菌活性的新策略。