补充材料。材料与方法文库制备和 Miseq (Illumina®) 测序使用文库制备指南 (LPG) ( https://support.illumina.com/downloads/16s_metagenomic_sequencing_library_preparation.html ) 中报告的 Illumina 接头序列和引物悬垂部分(正向和反向)扩增 16S rRNA 基因的 460 bp V3-V4 高变区。使用以下 PCR 反应扩增每个 DNA 样本:2.5 µl 5 ng/ µl DNA、5 µl 引物正向悬垂部分、5 µl 引物反向悬垂部分、12.5 µl 2x KAPA HiFi HotStart ReadyMix (KAPA Biosystems)。使用 LPG 中报告的循环程序。 PCR 产物在 2% 琼脂糖凝胶(GellyPhor LE,Euroclone SPA,意大利米兰)上电泳分离,并用 GelRed™ 核酸凝胶染料(Biotium,美国加利福尼亚州海沃德)染色。通过紫外光透射仪观察预期长度的 PCR 产物的存在。然后,用 NucleoMag 试剂盒纯化 DNA 扩增子以清理和选择 NGS 文库制备反应的大小(Macherey-Nagel),并按照制造商的说明使用 Illumina® DNA/RNA UD Indexes Tagmentation 试剂盒对每个样本进行索引。在验证和定量之前,对文库进行进一步纯化。在 Agilent 4150 TapeStation D1000 ScreenTape 检测仪(安捷伦科技公司)上对文库进行验证,以验证大小,而定量则使用 Qubit 4 荧光计(赛默飞世尔科技,美国)。根据 DNA 扩增子的大小,应用 Illumina LPG 中报告的公式,以 nM 为单位计算最终的 DNA 浓度。最后,将每个文库中的 5 µl 稀释 DNA 等分试样混合,以合并具有唯一索引的文库。在 Miseq 加载之前,根据 Illumina LPG 说明对合并的文库进行变性和稀释。使用 MiSeq Reagent Micro Kit v2(500 个循环)加载合并的文库,运行包括 20% PhiX 作为内部对照。生物信息学分析测序数据包含在包含带有原始读取的 FASTQ 文件的文件夹中(R1 文件包含每个样本的正向读取,R2 文件包含每个样本的反向读取),使用 FastQC(英国剑桥 Babraham Institute)进行质量检查。然后,使用 DADA2 R 包(Callahan 等人,2016 年)处理 R1 和 R2 文件以生成扩增子序列变体 (ASV)(图 1)。最终生成了 ASV 表,总结了每个样本的不同 ASV 的数量。
如今,鉴于人类面临的主要问题,日益严重的环境污染和对可持续廉价能源的需求代表了重要的研究问题。因此,设计和开发能够集成到高效的环境处理和能源生产产品/技术中的先进材料是全世界不断研究的课题。在这种情况下,光催化材料被认为是主要用于水处理的有吸引力的候选材料,但也用于通过光电解水分解生产氢气。光催化技术利用光能作为驱动力,在光催化材料的存在下,通过矿化从(废)水中去除持久性有机污染物(例如染料、农药和药物)。具有光催化活性的材料种类繁多,例如半导体(金属氧化物、金属硫化物/硒化物等)、半导体基异质结(微/纳复合结构、二元或三元混合结构等)、钙钛矿、过渡金属尖晶石型混合氧化物、金属有机骨架(MOF)、水凝胶和废物衍生或模板材料。因此,本期主题主要指开发创新、先进和可操作的光催化技术,这些技术使用新的高效、环保、可持续和可重复使用的光催化材料。本期包括八篇文章,重点介绍先进的光催化材料在水处理和通过水分解反应制氢中的应用。以下是本期论文的简要摘要,考虑到光催化过程中使用的材料类型:金属氧化物(单组分、双组分或三组分混合结构)、钙钛矿和石墨相氮化碳(gC 3 N 4 )基半导体。总共八篇文章中,有三篇 [ 1 – 3 ] 重点介绍了 TiO 2 基光催化剂,因为 TiO 2 已被广泛研究,是一种具有相对较高的光催化活性和优异的化学稳定性的低成本环境友好型材料。在参考文献 [ 1 ] 中,使用刮刀技术在三种不同的基材上沉积 TiO 2 (Degussa P25) 薄膜:显微玻璃 (G)、掺杂氟的氧化锡 (FTO) 和铝 (Al)。在 UV-A、UV-B + C 和 VIS 辐照(七种场景)下,对两种污染物酒石黄 (Tr) 染料和啶虫脒 (Apd) 杀虫剂测试了样品的光催化性能,辐照时间为 8 小时。为了优化光催化效率,研究了几个参数(照射源、总辐照度值、光子通量、催化剂基材和污染物类型)的影响。结果表明,在导电(Al)基底上制备的样品,使用三个 UV-A 和一个 VIS 光源(13.5 W/m 2)的混合光源,可以获得更高的光催化效率(Tr 为 63.8%,Apd 为 82.3%)。在参考文献 [ 2 ] 中,作者报道了一种新型 Ba(II)/TiO 2 –MCM-41 复合材料,该复合材料使用掺杂 Ba 2+ 的 TiO 2 分散在 MCM-41 分子筛上。在紫外光照射(60 分钟)下,Ba(II)/TiO 2 –MCM-41 (91.7%) 在降解对硝基苯甲酸 (4 × 10 − 4 M) 时的光催化效率增强,这被认为是由于 Ba 2+ 离子和 MCM-41 的存在,这有助于降低带隙能量并促进 TiO 2 的轻松分散,从而形成一种表面积为