本研究报道了一种以葡萄糖为还原剂绿色合成氧化石墨烯-银纳米共轭物（GO-Ag nanoconjugate）的方法，并测试了其针对大肠杆菌（Escherichia coli）与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的抗菌活性。抗菌活性通过平板涂布法、孔扩散法和浊度法测定。平板涂布实验显示，GO-Ag纳米共轭物对细菌生长的抑制率可达99±0.50%。孔扩散实验结果显示，其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径分别为28.30±1.50 mm和30.20±1.70 mm，而阳性对照环丙沙星的抑菌圈直径分别为36.66±1.70 mm和38.30±2.50 mm。浊度法同样显示出良好的抗菌活性，在25 mg GO-Ag纳米共轭物存在下，4 h后对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的生长抑制率分别为73±2.46%和76±1.38%。在水处理实验中，加入GO-Ag纳米共轭物48 h后，两种菌株的细菌生长均降至5±1.37%以下。研究表明，该GO-Ag纳米共轭物具有良好的抗菌活性，在水消毒领域具有潜在应用价值。
该研究发表于《Desalination and Water Treatment》，聚焦于水体病原微生物污染与传统消毒副产物（DBPs）风险并存的问题，旨在开发兼具高效与安全性的新型抗菌材料。当前，氯化和臭氧氧化等常规水处理工艺虽能有效控制微生物，但易产生致突变和致癌的消毒副产物；同时，合成化学品的大量排放加剧了水体污染。氧化石墨烯（GO）因含氧官能团赋予的亲水性和对细菌细胞膜的破坏作用受到关注，但其单独使用效果有限；银纳米颗粒（AgNPs）虽有广谱抗菌性，却存在易团聚、稳定性差等问题。将二者结合形成GO-Ag纳米复合材料，可利用GO的大比表面积提升AgNPs分散度与细胞接触效率，发挥协同抗菌效应。然而，传统合成常依赖硼氢化钠、水合肼等有毒还原剂，带来环境与健康隐患。因此，研究人员开展了以葡萄糖为绿色还原剂的GO-Ag纳米共轭物合成研究，验证其抗菌性能与水消毒应用潜力。
研究采用的主要关键技术方法包括：通过改进Hummers法制备GO；以葡萄糖为还原剂，在氨配合物体系中通过原位反应合成GO-Ag纳米共轭物；采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、热重分析（TGA）和Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积法对材料进行系统表征；选用大肠杆菌ATCC-8739与枯草芽孢杆菌ATCC-6633为标准测试菌株，通过平板涂布法、孔扩散法、液体浊度法评估材料的剂量与时间依赖性抗菌活性，并在模拟废水环境中验证其实际应用效果。
研究结果如下：
3.1 功能基团分析：FTIR光谱显示，GO的特征峰（O-H伸缩振动3344 cm⁻¹、C=O伸缩振动1720 cm⁻¹、C-O振动1050 cm⁻¹）在形成GO-Ag共轭物后发生位移与宽化，表明葡萄糖介导的还原过程中GO部分脱氧，且AgNPs通过氢键与含氧官能团成功锚定于GO表面，共轭物形成。
3.2 晶体学分析：XRD图谱中，GO在10.12°和26.02°出现特征衍射峰；GO-Ag共轭物新增38.2°、44.3°、64.5°和77.5°衍射峰，对应面心立方银的(111)、(200)、(220)、(311)晶面，证实AgNPs结晶良好，平均粒径约8.3 nm，且GO层间距因AgNPs负载而未发生明显堆叠。
3.3 热稳定性分析：TGA曲线表明，GO因含大量不稳定含氧基团，在100-250°C出现显著失重；GO-Ag共轭物在800°C仍保留93%质量，含氧基团减少使其疏水性增强，热稳定性显著提升。
3.4 表面形貌与元素组成分析：SEM图像显示GO呈典型褶皱片层结构，负载AgNPs后出现不规则颗粒状亮点，细菌负载样品可见菌体变形与附着，证实材料与细菌细胞膜发生相互作用；EDX谱图检测到GO-Ag中共存C、O、Ag元素，Ag质量占比达60.86%，进一步验证AgNPs成功负载。
3.5 比表面积分析：BET测试显示GO-Ag共轭物比表面积为5.85 m²/g，属介孔材料，但较低的比表面积表明其抗菌活性主要源于AgNPs而非物理孔隙结构。
3.6 抗菌活性：平板涂布法中，GO-Ag共轭物使细菌生长降低99±0.50%；孔扩散法中，150 mg/mL浓度下对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌抑菌圈分别达28.30±1.50 mm和30.20±1.70 mm，优于单独GO或AgNPs；浊度法显示，25 mg/mL处理4 h后，对两种菌的生长抑制率分别达73±2.46%和76±1.38%，且呈剂量与时间依赖性；水处理应用中，25 mg/L剂量下48 h可使细菌生长降至5%以下，其中革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌因无外膜结构更易被抑制。
讨论部分指出，该研究的创新点在于以无毒葡萄糖替代传统有毒还原剂，实现了GO-Ag共轭物的绿色合成，并通过协同机制提升抗菌效率。但研究未量化Ag⁺浸出行为、材料循环稳定性及长期生态毒性，这些仍是制约其实际应用的瓶颈。未来需优化接触时间、投加量等工艺参数，并评估其在真实水体中的适用性与安全性。
结论部分总结：研究人员成功以葡萄糖为环保型还原剂合成了GO-Ag纳米共轭物，经多手段表征证实其结构与成分。该共轭物对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌表现出优异抗菌活性，固体培养基上抑制率达99±0.50%，液体介质中4 h内抑制率超75%，在25 mg剂量下48 h可将废水细菌载量降至5%以下，且抗菌效果具剂量与时间依赖性。后续需推进材料规模化制备、优化水处理参数，并深入评估Ag⁺浸出风险、环境安全性及生物医学应用潜力。
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