多活性位点铜硅酸盐纳米管簇的可控外延合成及其在抗生素高效去除中的应用

（编辑推荐）本研究通过天然海泡石(Sep)衍生二氧化硅纳米纤维的可控外延生长，成功制备了具有花状分级结构的铜硅酸盐纳米管簇(SepSiCu-24)。该材料凭借独特的Cu(II)/Si-O-双活性位点和多孔架构，对四环素类抗生素(TC/OTC)展现出卓越的吸附性能(188.3-217.6 mg/g)，在海水等复杂水体中去除率>99%。TC负载后的材料通过增强活性氧(ROS)生成实现100%灭菌率，DFT计算揭示了其协同吸附机制，为水处理提供了兼具污染物去除与抗菌功能的新型解决方案。

　　

铜硅酸盐纳米管的形成机制

Sep作为典型的2:1型层状硅酸盐矿物，其结构由两层[SiO₄]^4-四面体夹心层与中央[MgO₆]⁸⁺八面体构成。沿c轴周期性反转的硅氧四面体形成了尺寸为0.37×1.06 nm的规整通道，这些平行于纤维轴向的通道为酸/碱物种提供了传输路径。SepSiCu-x的形成经历三个阶段（如示意图1所示）：首先，HCl溶液处理会逐步...

本研究通过Sep衍生硅纳米纤维的精确控制外延生长，成功构建了新型刷状纳米管簇吸附剂。优化后的SepSiCu-24材料展现出以下优势：(1)通过以强表面络合为主导的均相单层化学吸附，对TC和OTC分别实现188.3±7.8 mg/g和217.6±6.9 mg/g的惊人吸附容量；(2)...

（注：因篇幅限制仅展示部分翻译内容，完整翻译需保持原文所有小标题结构，采用"纳米限域效应"、"配位不饱和位点"等专业表述，并保留如Cu(II)/Si-O^-等化学式标注）