基于高岭土的双金属Ag/Ni掺杂LTA沸石：一种高效染料降解与抗菌消毒的双功能催化剂

本研究针对工业废水中有机污染物（如刚果红CR染料）和微生物污染的双重挑战，开发了以高岭土为原料合成的LTA@Ag@Ni双金属沸石催化剂。通过离子交换-煅烧法构建NiO/AgO活性位点，实现CR染料4分钟完全降解（催化效率提升5倍），并对肺炎克雷伯菌等7种病原体展现1.40-2.25 cm抑菌圈。该材料兼具环境修复与生物防护功能，为农业、医疗领域提供新型解决方案。

　　

水污染治理正面临双重挑战：一方面，纺织工业排放的刚果红（Congo Red, CR）等偶氮染料具有强毒性和抗降解性；另一方面，耐药性病原体如肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）和白色念珠菌（Candida albicans）的传播威胁公共卫生。传统处理方法难以同步解决这两类问题，而金属氧化物催化剂虽具潜力，但存在纳米颗粒团聚、环境泄漏等风险。

阿尔及利亚本托尼特公司提供的高岭土（SZWMK1）成为突破口。Relizane大学Adel Mokhtar团队创新性地将其转化为Linde Type A（LTA）沸石，通过Ag⁺/Ni²⁺离子交换和煅烧工艺，成功制备出LTA@Ag@Ni双功能材料。该成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》，首次实现同一材料对CR染料的高效催化（4分钟完全降解）和对7种病原体的广谱抑制。

研究采用X射线衍射（XRD）确认LTA晶体结构（JCPDS 71-0784），结合傅里叶红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱（Raman）验证金属氧化物形成。扫描电镜（SEM）显示煅烧后NiO/AgO纳米颗粒均匀分散于沸石孔道，能量色散谱（EDS）证实Ag/Ni元素成功负载。抗菌实验采用琼脂扩散法，催化测试通过紫外-可见光谱（UV-Vis）监测CR特征峰（498 nm）衰减。

【XRD结果】显示煅烧后出现NiO（JCPDS 47-1049）和AgO（JCPDS 43-1038）特征峰，证实金属氧化物成功生成。【抗菌性能】数据表明，离子交换态材料对肠球菌（Enterococcus）抑菌圈达2.25 cm，而煅烧态对黑曲霉（Aspergillus niger）抑制效果最佳。【催化效率】对比显示：原始LTA几乎无活性，离子交换态降解率仅38%，煅烧态则4分钟实现100%降解，归因于金属氧化物暴露的活性位点增加。

该研究突破性地将环境催化与生物医学应用结合：①首创高岭土基双金属沸石制备工艺，成本降低60%；②催化效率超越同类Fe/Co改性沸石（文献报道需15-30分钟）；③首次发现Ag/Ni协同效应——离子交换态更适合抗菌（金属离子释放机制），煅烧态更擅长沙芬染料降解（表面氧化还原机制）。材料经5次循环仍保持90%以上活性，为废水处理-消毒一体化设备开发奠定基础。未来可拓展至抗生素降解和食品包装领域，但需进一步研究长期使用对生态环境的影响。