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Bi/Bi3.64Mo0.36O6.55异质结构上甘油的高度选择性氧化:光生1O2和空穴诱导的双重反应路径
摘要: 甘油选择性氧化制备高附加值目标产物在化工领域具有重要意义。光催化氧化为甘油选择性氧化提供了一种前景广阔的绿色策略。本研究通过简便的溶剂热法构建了Bi/Bi3.64Mo0.36O6.55异质结构,在可见光照射下实现了水中甘油向1,3-二羟基丙酮(DHA)的选择性氧化。该异质结构优异的活性与选择性源于双路径光催化反应机制:由降低的能带间隙(ΔEST)、增强的自旋轨道耦合(SOC)及氧空位共同促进的1O2大量生成,有利于甘油选择性氧化为DHA;同时异质结构中的金属铋促进了具有高效氧化还原电势的光生空穴分离,并增强铋与甘油邻位羟基的结合,从而提高DHA产率与选择性。本研究为开发高效铋基光催化剂实现有机反应选择性氧化提供了新策略和深入认知。
关键词: 光生空穴,Bi/Bi3.64Mo0.36O6.55,甘油,单线态氧,选择性氧化
更新于2025-09-09 09:28:46
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阐明用于光动力治疗的噻吩基有机D-π-A敏化剂的作用机制
摘要: 光动力疗法(PDT)是一种非侵入性、选择性且具有成本效益的癌症治疗方法??⒁子诨袢∏夷芸焖俳薪峁剐奘我越徊教嵘齈DT效果的模板仍具有重要意义。我们先前报道了以噻吩为基底的有机D-π-A型光敏剂模板,其由电子供体(D)单元、π共轭桥(π)单元和电子受体(A)单元构成,可作为PDT光敏剂的有效设计模板。初步构效关系研究表明,A单元的结构会显著影响其光毒性。本研究评估了含不同A单元的D-π-A光敏剂的吸光特性、细胞摄取能力及光氧化能力,并通过这三项指标阐释了其光毒性强弱规律。此外,我们观察到含有羧酸或酰胺类A单元的两亲性光敏剂能形成聚集体,主要通过内吞作用穿透细胞。
关键词: 有机染料、光动力疗法、敏化剂、单线态氧、内吞作用
更新于2025-09-09 09:28:46
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对地表水太阳能消毒和光芬顿消毒过程中天然有机质(NOM)光敏化产生的杀菌瞬态物种的系统研究
摘要: 本研究深入探究了溶解氧在太阳光及光芬顿体系介导的大肠杆菌灭活过程中的作用。通过研究北欧水库天然有机物(NR NOM)、SR腐殖酸(SRHA)和SR富里酸(SRFA)等不同天然有机物组分(包括Suwannee河天然有机物SR NOM)产生的瞬态物种效应,系统评估了1O?在该反应中的作用——通过调节氧气浓度(N?/O?吹脱)和基质组成(10%、50%和100%重水D?O体积比)。研究发现:在天然有机物存在时会产生1O?,且三重态向分子氧的电荷转移能增强大肠杆菌灭活速率;SR与NR NOM的对比表明,对于这些化合物而言,天然有机物的三重态(3NOM*)和1O?分别是灭活大肠杆菌更有效的活性物种。采用稳态近似法计算了大肠杆菌与3NOM*及1O?的二级反应速率常数(kE.coli 2nd),结果显示NR NOM相关的1O?速率值约为SR NOM的5.6倍,而SR NOM的3NOM*速率值约为NR NOM的8.7倍。研究还测定了这些有机物组分在光芬顿体系(及其组成单元:太阳光/Fe2?、太阳光/H?O?、太阳光/Fe2?/H?O?)中的作用,证实天然有机物存在时光芬顿体系的灭活速率提升,说明该组合工艺在太阳光照射细菌时会产生具有额外消毒效果的途径。
关键词: 太阳能消毒(SODIS)、单线态氧、三重态、高级氧化工艺(AOPs)、大肠杆菌
更新于2025-09-09 09:28:46
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新型水溶性阳离子镓(III)和锌(II)酞菁的合成、光动力活性及细胞毒性
摘要: 已合成在八个外围β位带有N-甲基吡啶鎓基团的阳离子型镓(III)和锌(II)酞菁配合物。这些配合物在二甲基亚砜(DMSO)中高度可溶,在水和磷酸盐缓冲盐水(PBS)中具有中等溶解度;Ga(III)Cl和锌(II)配合物在水中的浓度分别达到1.2×10?? M和1.5×10?? M时均未出现聚集现象。与锌(II)配合物相比,Ga(III)Cl配合物更高的水溶性归因于轴向配位的氯离子存在。我们研究了这些配合物的光谱特性、单线态氧(1O?)光生效率及细胞毒性。在DMSO溶液中,Ga(III)Cl和锌(II)配合物产生单线态氧的绝对量子产率(ΦΔ absolute)分别为4.4%和5.3%。通过人HEp2细胞评估了两种配合物的细胞毒性和细胞内定位位点。这两种在多个细胞器内定位的配合物在黑暗条件下均无细胞毒性,但在低光照剂量(1.5 J/cm2)照射下,锌(II)配合物表现出显著的光细胞毒性。结果表明锌(II)配合物可作为光动力治疗(PDT)的潜在光敏剂。
关键词: 光动力疗法,水溶性的,单线态氧,酞菁
更新于2025-09-09 09:28:46
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植物提取物光敏化法用于水消毒的研究贡献
摘要: 传统药典中用于治疗微生物和寄生虫感染的部分植物能够产生单线态氧,这种特性可用于水消毒。通过非洲豆蔻(Aframomum alboviolaceum)黄酮类提取物进行光敏化水消毒的研究表明:经该植物根部分离得到的两种柱层析产物,在阳光照射一小时后能完全抑制水中存在的粪便大肠杆菌。而使用这两种产物处理并置于黑暗环境中的水样,自实验开始至结束均未观察到抑制效果。这说明这些产物属于光敏剂,在阳光作用下会发生光激发,进而生成单线态氧。生成的后者可杀灭水中存在的粪便大肠杆菌。
关键词: 光敏化作用、黄酮类化合物、单线态氧、白紫蔻(Aframomum alboviolaceum)、中暑时间
更新于2025-09-04 15:30:14
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一种交联共轭聚合物光敏剂实现高效的阳光诱导光氧化
摘要: 阳光下的光氧化反应在有机合成、杀菌及有机废物处理等领域具有巨大潜力。光敏剂(PSs)在此过程中通常起着关键作用。高单线态氧(1O2)生成效率、优异的日光稳定性以及良好的可回收性是理想光氧化用光敏剂的特性,但这些特性往往难以兼得。本研究设计合成了纯有机多孔共轭聚合物光敏剂CPTF,该材料展现出卓越的日光稳定性、大比表面积及高效1O2生成能力,适用于多种光氧化应用场景。以芳香醛氧化为芳香酸为例,该光敏催化剂表现出优异的可循环使用性,在直接日照和模拟AM1.5G光照条件下均能实现无溶剂反应且高产率。此外,CPTF在模拟AM1.5G光照下成功应用于杀菌和有机废物分解,表明其在日光诱导废水处理方面具有应用潜力。
关键词: 单线态氧、阳光诱导的有机合成、光氧化、光敏剂、阳光诱导的废水处理
更新于2025-09-04 15:30:14
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丝素蛋白水凝胶在光动力治疗中的潜在应用
摘要: 在本研究中,我们制备了以不同浓度丝素蛋白(从生丝纤维中提?。┪实陌胪该魉海⒔渥魑靥甯涸毓饷艏?-(4-氨基苯基)-10,15,20-三(4-磺酸基苯基)卟啉三钠,用于光动力治疗(PDT)。通过流变学、分光光度法和散射技术对所得水凝胶进行表征,以阐明水凝胶形成相关因素,并研究卟啉掺入基质后丝素蛋白(SF)的行为变化。流变测试表明该SF水凝胶具有剪切稀化特性,且材料结构在剪切形变后能随时间恢复原状。卟啉在水凝胶中的包封会形成自组装肽纳米结构,从而抑制卟啉聚集,显著增强单线态氧的生成。此外,研究发现卟啉能从水凝胶中扩散并渗透至皮肤外层。这些证据表明,SF水凝胶可作为卟啉包封载体及光敏剂的缓释药物递送系统,用于PDT治疗。
关键词: 单线态氧、水凝胶、丝素蛋白、流变学、光动力疗法、卟啉
更新于2025-09-04 15:30:14
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用于增强等离子体增效单线态氧生成及细菌灭活的混合银纳米立方体
摘要: 等离子体纳米粒子能与相邻的光敏剂分子产生强烈相互作用,从而显著改变其单线态氧(1O2)的生成。本工作报道了利用各向异性(非球形)金属纳米粒子的避雷针效应(即等离子体热点)开发的新一代金属增强型1O2纳米平台。我们基于优化方案合成了玫瑰红修饰的二氧化硅包覆银纳米立方体(Ag@SiO2-RB NCs),其二氧化硅壳层厚度可在5-50纳米范围内调控,并获得了高度均一的银纳米立方体。稳态和时间分辨1O2测量不仅证实了二氧化硅壳层厚度对金属增强1O2生成现象的影响,更凸显了这代新型纳米平台的优越性。当二氧化硅壳层厚度为10纳米时,观测到约12倍的单线态氧最大增强效应——这是迄今胶体纳米颗粒悬浮液中报道的最大1O2生成金属增强因子之一。最后,我们将Ag@SiO2-RB NCs与本团队先前报道的Ag@SiO2-RB纳米球进行对比,在针对革兰氏阳性和阴性细菌模型菌株的光动力灭活实验中,具有更强1O2生成能力的Ag@SiO2-RB NCs展现出更优的抗菌活性。
关键词: 等离子体纳米粒子、光动力灭活、单线态氧、玫瑰红、银纳米立方体、细菌
更新于2025-09-04 15:30:14
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模拟日光下通过路易斯碱催化碱化机制增强四环素在蒙脱石黏土表面的光转化
摘要: 作为一类重要的土壤矿物和地表含水层胶体颗粒的关键组分,蒙脱石粘土因其巨大的比表面积和高阳离子交换容量,能强烈吸附四环素类抗生素。然而关于四环素在粘土表面光转化的研究却鲜有报道。本研究通过批次实验,对比了模拟阳光下悬浮于水溶液中的两种模型蒙脱石粘土(锂蒙脱石和蒙脱石)经Na?、K?或Ca2?交换后预吸附四环素的光转化动力学,与溶解态四环素的光转化过程。粘土吸附加速了四环素光转化(半衰期缩短1.1-5.3倍),其中Na?交换粘土的效果最为显著。无论是否存在粘土,将pH从4调至7均促进四环素光转化。通过活性物种抑制/增强实验结合清除剂/探针化学物质测定表明:自敏化单线态氧(1O?)的促进生成是粘土增强四环素光转化的关键因素。紫外-可见吸收光谱显示的红移现象和摩尔吸光系数增加证明:四环素与粘土硅氧烷表面带负电(路易斯碱)位点络合形成碱式结构,在同等pH条件下比水相四环素具有更强的光吸收能力和氧化倾向。本研究表明蒙脱石粘土催化的四环素光转化存在此前未被认知的重要机制。
关键词: 光转化、三重激发态、单线态氧、蒙脱石粘土、四环素
更新于2025-09-04 15:30:14
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钌配合物基氧传感器所产生单线态氧在介孔二氧化硅纳米粒子孔道内的限制
摘要: 我们合成了孔道内负载钌配合物的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN-Ru),并表征了其光化学性质。固定于孔道内的钌配合物表现出与游离状态下相似的氧依赖性磷光。细胞成像和活体实验表明,通过监测MSN-Ru的磷光可对缺氧细胞和组织进行可视化。我们最重要的发现是:当激发配合物产生的单线态氧(1O2)尚未逸出孔道时,其毒性效应会被有效淬灭。此外,由于钌配合物与细胞内生物分子的直接相互作用被阻断,其自身毒性效应也微乎其微。因此,MSN-Ru是检测活细胞和组织中氧水平的理想分子探针。
关键词: 钌配合物、单线态氧、体内实验、细胞成像、氧传感器、介孔二氧化硅纳米粒子
更新于2025-09-04 15:30:14