活性氧物种

摘要： 挥发性有机化合物(VOCs)是造成大气污染的重要原因之一,也是我国大气污染物臭氧和PM2.5形成的重要前体物。VOCs主要来源于交通运输、工业生产、建筑装饰材料及烹饪等各行业生产生活,同时也给环境和人体健康带来不良影响。催化氧化法目前被认为是工业上最有前途的去除VOCs的方法之一,而参与其中的氧气活化过程成为了近年来的研究热点。

摘要： 硝酸纤维素膜(NCM)作为一种新型环保材料,在光激发下可产生强氧化性的羟基自由基,促进污染物降解.为研究NCM对对乙酰氨基酚(APAP)的光解效果及影响因素,采用模拟太阳光源,考察了3种反应体系、光谱区间、APAP浓度、光照强度、温度、溶液pH以及水体成分等因素对光解效果的影响.结果表明:APAP在纯水中几乎不发生光解,而在NCM体系中其光解速率常数为2.85×10^(−3) min^(−1);模拟太阳光源的UVA、UVB和可见光(Vis)波段均能促进APAP的光解,其中UVA波段对APAP光解的贡献最大.APAP的光解速率与其浓度呈负相关,低浓度APAP的光解效果更好.在一定范围内,APAP光解速率与光照强度呈正相关,且随反应温度的增加而增大.弱碱性环境更有利于APAP的光解,当pH=8.0时,APAP降解率为73.72%,降解效果最佳.水体中NO_(3)^(−)、Cl^(−)、SO_(4)^(2−)、CO_(3)^(2−)、Mg^(2+)、Ca^(2+)和可溶性有机质(DOM)浓度的增加可以促进NCM对APAP的光解.研究显示,光激发下利用NCM降解APAP反应迅速且效果显著,可为APAP的去除提供一种新方法.

摘要： 奶牛养殖废水中因存在难生化降解有机物而难以处理。本研究采用浸渍法制备了一种三元催化剂(Mn-Co-Ce/γAl_(2)O_(3)),以经三级好氧处理后的奶牛养殖废水为对象,探究了催化剂的焙烧温度和焙烧时间、催化反应时间、pH、臭氧投加量和催化剂用量等对臭氧催化氧化的效果及其影响。结果表明,Mn-Co-Ce/γ-Al_(2)O_(3)用量为15 g·L^(-1)、pH=9、臭氧投加量为12.5 mg·L^(-1)·min-1、反应时间30 min时,CODCr去除率达到50%左右。XRD、SEM、BET和XPS对催化剂的表征表明,金属氧化物可成功负载在球状γ-Al_(2)O_(3)上且高度分散。循环试验表明,催化剂在5次循环后仍保持了较高的活性,催化剂稳定性较好。活性氧淬灭试验表明,体系中可以生成O_(2)·、HO·、^(1)O_(2),且1 O_(2)起主导作用。

摘要： 过渡金属掺杂钨酸盐一直是材料领域的研究热点,它们在催化、医学、环境等方面有着重要的应用。山西省钨矿资源丰富,但由于长期缺乏精细及深度加工而导致产品附加值低。采用水热合成法将铜配合物与偏钨酸盐在高温下反应,降温后析出纯相深蓝色粉状晶体(简称CuMT)。经过X-光粉末衍射(PXRD)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)以及能谱扫描电镜(EDX-SEM)确认其组成、结构以及纯度。PXRD表征CuMT属于Orthorhombic晶系、Pbca点群。IR与UV表征验证了CuMT保留了偏钨酸根的基本结构。EDX-SEM表征揭示其铜掺杂[m(Cu)∶m(W)]的比例达到1∶4。2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯荧光法(DCFH-DA)实验发现,掺杂了铜配合物后的偏钨酸盐较单纯铜配合物以及偏钨酸盐,其催化产生活性氧物种(ROS)的能力均有大幅提高。作为概念验证,本项工作也为提升钨矿的精细加工,增加产品附加值提供了新的思路。

摘要： 合成了一种具有树叶状形貌的Ag-AgVO_(3)/BiVO_(4)复合光催化抗菌剂,并对其晶体结构、形貌、组成及光学性质等进行了表征.研究结果表明,以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的氧化反应为模型,Ag-AgVO_(3)/BiVO_(4)表现出优异的光响应类氧化酶活性.光催化抗菌实验结果表明,Ag-AgVO_(3)/BiVO_(4)对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抗菌效果,4 min内的抗菌效率可以达到99%以上.采用多种实验方法系统研究了其抗菌机制:活性物种捕获剂实验和细胞内活性氧荧光标记实验表明,在可见光照射下,Ag-AgVO_(3)/BiVO_(4)所产生的电子与O_(2)反应生成的·O_(2)^(‒)起主要作用;Live/Dead细胞的荧光实验、扫描电子显微镜形貌观察实验以及处理前后细胞内外核酸和蛋白质含量的测定实验结果均证实了·O_(2)^(‒)可以破坏细胞膜的完整性,导致细胞内容物的破坏和流出,从而造成细菌死亡.另外,Ag-AgVO_(3)/BiVO_(4)对包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌在内的9种致病菌均具有良好的抗菌效果,说明其具有广谱抗菌性能.

摘要： 详细综述了Co基非均相催化剂的类型和催化剂本身的构效关系,主要包括Co的氧化物合成及催化机理、Co混合金属催化剂的功能特点、Co基MOF复合材料和Co单原子催化剂的合成策略和构效关系。另外还对Co基非均相催化剂与外部能量协同作用的应用从材料制备和协同机理两方面进行详细介绍,能量类型主要包括紫外-可见光辐照、超声处理和外加电场等。最后展望了Co基非均相催化剂的未来研究方向和其实际应用推广过程面临的问题。

摘要： 近年来,细菌多重耐药性(Multidrug Resistance,MDR)现象日益严重,已威胁到人类健康。纳米材料的出现,为这一难题的解决带来希望。其中,二氧化铈纳米颗粒(Cerium Oxide Nanoparticles,CeO_(2)NPs)作为一种新型抗菌剂,具有生产成本低、结构稳定性高、催化活性可调、生物安全性高等优点,因而具有重要研究价值。根据Ce^(3+)与Ce^(4+)含量比值变化,CeO_(2)NPs可表现出不同纳米酶活性,进而可调节生物体内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)自由基的水平,从而有效杀死细菌,破坏其细胞结构。综述了CeO_(2)NPs用于多种模式微生物的抗菌性能,阐述其抗菌机理,分析不同因素对其抗菌性能的影响,并对其在抗菌领域的应用前景进行展望,期望对抗菌剂的开发和应用提供更多参考。

摘要： 通过水热法合成由临床用药蒙脱石(Montmorillonite,MMT)负载的高效纳米酶氧化铈(Cerium dioxide,CeO_(2)),通过开展体内外实验,拓展其在炎症性肠病治疗中的普适性.结果显示,CeO_(2)@MMT具有良好的类超氧化物歧化酶活性及类过氧化氢酶活性,并且在小鼠克罗恩病的治疗中体现了明显的疗效及优异的生物安全性,为CeO_(2)@MMT的应用拓宽了方向.

摘要： 活性氧物种(ROS)在光催化选择性氧化过程中起着至关重要的作用.研究人员通过调控材料结构,优化其ROS产生的种类及浓度,可以有效提高相应光催化选择氧化反应的效率,为实现未来绿色工业搭桥铺路.本文将对常见的ROS产生过程进行解读,同时阐明其在各个催化反应中的作用机制,最后介绍不同ROS的检测和验证方法.本文可为光催化反应的优化提供新的思路.

摘要： 以纳米氧化镁为载体,采用浸渍法制备一系列过渡金属负载型催化剂.测试其对染料的降解性能后筛选出了效果最优的催化剂Ag/MgO,并采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)以及X射线吸收近边结构(XANES)等表征方法对该催化材料的结构特征、微观形貌进行分析.通过表征分析发现Ag是以纳米簇的形式均匀地分散在MgO表面,Ag和Mg之间形成了双金属位点,且催化剂中Ag的电子密度较高,从而具有较高的催化活性.在甲醛溶液中,在室温、无需光热等条件下即可高效降解偶氮染料AR1.该反应体系中影响降解效果的因素主要是温度和甲醛浓度,温度升高,降解效率增大,但甲醛浓度有最优值(1 mol· L-1).通过自由基捕获实验测得反应中有2种自由基在发挥作用,即具有还原性的氢自由基和具有氧化性的超氧自由基,它们的协同作用可以将染料分子中的显色基团(-N=N-)轻易地破坏,这种“还原-氧化”的协同作用机制提高了反应效率.此外,醛类也是常见污染物之一,将其作为助剂的同时达到了“以污治污”的效果.

摘要： 采用高温原位红外光谱对SrF/LaO催化剂的甲烷氧化偶联的活性氧物种进行了考察.结果表明,在氧预处理和工作条件下的催化剂上原位观测到超氧物种并检测到O物种与CH反应生成的气相CH、CO、CO和表面碳酸盐等OCM反应主、副产物.

摘要： 本文合成了一系列多肽复合物,对其DNA断裂化学及活性氧物种进行了研究,期望多肽链作为载体,增强此多肽复合物的抗癌活性.

摘要： 本文研究了n-型、p-型半导性氧化物对丙烷氧化脱氢反应的催化性能及其催化活性氧物种,采用O-TPD-MS法考察了NiO,LaO,VO等样品的脱附氧物种.实验显示,p-型半导体氧化物有低温催化性能,n-型半导体氧化物有高温催化性能.

摘要： 光化学降解是有机污染物在环境中降解的重要途径.近年来,作为一种重要的研究方法,密度泛函理论(DFT)常应用于典型有机污染物如PCBs和PPCPs的环境光化学行为方面的研究,主要是结合实验研究,从理论角度解释活性氧物种(如单线态氧、羟基自由基及超氧阴离子)参与和影响光化反应的机理.

摘要： 本研究基于电子自旋共振光谱(EPR)技术，测定了四种不同形状的碳纳米材料(富勒烯，单壁碳纳米管，多壁碳纳米管以及石墨烯)独自或与腐殖酸共同存在时光致诱导产生的1O2和·OH。同时，采用密度泛函理论(DFT)方法计算典型碳纳米材料的前线轨道能，探讨了不同形状的碳纳米材料的能带结构与诱导产生ROS之间的关系，分析了典型碳纳米材料光致能量转移产生1O2和电子传递产生·OH的影响因素。结果显示，四种不同形状的碳纳米材料悬浮液在紫外光照下均无1O2和·OH产生。与腐殖酸共同存在下，四种碳纳米材料均显著诱导1O2的产生，且富勒烯和石墨烯还能光致生成·OH，表明腐殖酸与碳纳米颗粒可以协同产生活性氧物种。1O2的产生能力与碳纳米材料的能隙大小和颗粒聚集程度有关，而诱导产生·OH的能力主要取决于电子转移能力(化学硬度)。

摘要： 本文从催化剂的活性中心、活性氧物种以及反应中催化剂表面的中间物种等三方面，总结和探讨了近年来Pd催化氧化甲烷的两种机理，并提出了提高催化剂活性和稳定性的方法。

摘要： 甲砜霉素和氟甲砜霉素属于氯霉素类抗生素，广泛应用于水产养殖。本研究发现：UV-Vis照射下，它们在海水中光解最快，纯水中次之，淡水中最慢；而在太阳光和模拟日光照射下，仅在淡水中发生了光解。这表明水成分对光解的作用依赖于光源。为揭示这种依赖效应，研究了不同光源照射下海水的优势成分Cl-、淡水的主要成分腐殖酸HA以及其他水成分对甲砜霉素和氟甲砜霉素光解的作用，并用电子顺磁共振技术检测了活性氧物种。

摘要： 本文分析过氧化氢无论在临床医学还是在环境化学中都是一种非常重要的活性氧中间体,HO的测定还是能产生HO的生物物质的酶偶联分析的基础,因而HO的高灵敏度分析方法一直是人们感兴趣的研究领域.利用酶催化体系测定HO具有灵敏度高,检测限低的优点.肌红蛋白(Myoglobin,Mb)是科学界从分子水平上研究得最透彻的蛋白质,研究表明:它是由一条肽链和一个血红素辅基构成的单链蛋白,血红素作为活性中心是由原卟啉环的一个铁原子(Ⅱ)组成的.Mb在临床医学上具有非常重要的意义.

摘要： 本发明提供一种Co‑MOFs基宏观体复合材料产生活性氧物种（ROS）去除新兴污染物（ECs）的方法。所述利用Co‑MOFs基宏观体复合材料产生ROS去除ECs的方法包括如下步骤：1）将宏观载体置于含钴MOFs前驱液中浸泡，取出载体，洗涤、烘干、煅烧可得该复合材料；2）室温条件下，将上述复合材料加入含过氧化物的水溶液中，即可产生大量ROS（•OH、SO4•‒、O2•‒等）；3）利用上述过程产生的ROS去除水中药物、抗生素和抗性菌/基因等ECs；4）过氧化物水溶液处理老化后的Co‑MOFs基宏观体复合材料以恢复其活性。本发明提供的方法能产生ROS高效去除水中ECs，解决了MOFs类材料在污/废水应用领域难于分离回收和再生成本高的问题；提供的复合材料具有环境友好性和广阔的市场开发潜力。

摘要： 一种纳米金属氧化物光致产生活性氧物种的预测方法，属于生态风险评价技术领域。构建金属氧化物的原胞结构，优化原胞结构，计算金属氧化物的能带参数。基于Brus公式，建立纳米金属氧化物能带参数与粒径之间的关系。通过比较能带参数与生成ROS所需的氧化还原电位，预测不同晶型、不同粒径纳米金属氧化物在水相中光致产生ROS的种类。本发明建立的方法，可以快速预测不同晶型、不同粒径纳米金属氧化物在水相中光致产生ROS的种类；该方法成本低廉、简便快速，能够节省实验测试所需的人力、费用和时间；本发明所建立的光致产生ROS预测模型，可以为现有纳米金属氧化物的生态风险评价及新型纳米金属氧化物的安全设计提供必要的数据基础。

摘要： 本发明提供了一种产生硫酸根自由基和活性氧物种的催化方法及难生物降解有机污染物的高级氧化方法，用以解决现有技术中有机污染物降解效率较低、成本高的问题。所述产生硫酸根自由基和活性氧物种的催化方法采用过渡金属羟基氧化物基材料作为催化剂，产生硫酸根自由基、羟基自由基、超氧自由基和单线态氧非自由基，进而高效氧化难生物降解有机污染物。本发明以过渡金属羟基氧化物基材料作为催化剂，提高了过硫酸盐的活化效率，产生了多种自由基及活性氧物种，从而提高了有机污染物的氧化降解速率；催化剂结构稳定，催化过程中重金属溶出率低，无二次污染，可广泛应用于工业生产废水处理、生活污水处理、污染地下水及地表水的净化处理、污染土壤的治理。

摘要： 本发明公开了一种定性分析半导体微纳米结构光生活性氧物种的方法。包括以下步骤：待检测半导体微纳米颗粒、自旋捕获剂BMPO和去离子水混合利用电子自旋共振波谱仪得到辐照后的特征ESR光谱A；待检颗粒、BMPO、超氧化物歧化酶SOD和去离子水混合得到辐照后的光谱B；比较ESR光谱A、B，得到超氧自由基和羟基自由基的定性分析；待检颗粒、自旋捕获剂TEMP和去离子水混合得到光谱C；待检颗粒、TEMP、NaN3和去离子水混合得到光谱D；比较ESR光谱C、D，得到单线氧的定性分析。该方法结合直接捕获技术和间接清除技术，更加准确的辨别活性氧物种的种类，特别是对同时产生不同活性氧物种的体系，弥补了常规化学发光法和荧光法的不足。

摘要： 本发明公开一种可清除活性氧物种的添加剂在锂离子电池中的应用，其中，将所述添加剂加入到所述锂离子电池中的电解液中，所述添加剂为含有联三烯、蒽基结构单元、三级芳香胺基、含氮杂环或含硒活性活性官能团的有机物。本发明通过在电解液中加入所述添加剂，使得所述添加剂中含有的活性官能团可以与电池中产生的活性氧物种发生环加成反应，从而可以明显减少活性氧物种引起的电解液氧化，有助于构筑薄而高离子传输性的正极/电解质界面层，有助于实现电池的大倍率充放电性能；另外，所述添加剂还可以明显改善电池的自放电，以及避免电池过充。

摘要： 本发明公开一种非铁基谷胱甘肽消耗协同活性氧物种增强复合材料及其制备方法和应用。所述非铁基谷胱甘肽消耗协同活性氧物种增强复合材料包括钼酸钴‑磷钼酸复合纳米片和表面修饰所述复合纳米片的生物相容性聚合物；钼酸钴和磷钼酸的质量比为1：2‑1：4；所述钼酸钴‑磷钼酸复合纳米片和生物相容性聚合物的质量比为1：5‑1：15。所述非铁基谷胱甘肽消耗协同活性氧物种增强复合材料能够和过氧化氢反应产生同样活性的·OH，且同时能减少肿瘤环境中的GSH抗氧化剂来达到有效的脂质过氧化物累积。

摘要： 本发明提供一种Co‑MOFs基宏观体复合材料产生活性氧物种（ROS）去除新兴污染物（ECs）的方法。所述利用Co‑MOFs基宏观体复合材料产生ROS去除ECs的方法包括如下步骤：1）将宏观载体置于含钴MOFs前驱液中浸泡，取出载体，洗涤、烘干、煅烧可得该复合材料；2）室温条件下，将上述复合材料加入含过氧化物的水溶液中，即可产生大量ROS（•OH、SO4•‒、O2•‒等）；3）利用上述过程产生的ROS去除水中药物、抗生素和抗性菌/基因等ECs；4）过氧化物水溶液处理老化后的Co‑MOFs基宏观体复合材料以恢复其活性。本发明提供的方法能产生ROS高效去除水中ECs，解决了MOFs类材料在污/废水应用领域难于分离回收和再生成本高的问题；提供的复合材料具有环境友好性和广阔的市场开发潜力。

摘要： 一种纳米金属氧化物光致产生活性氧物种的预测方法，属于生态风险评价技术领域。构建金属氧化物的原胞结构，优化原胞结构，计算金属氧化物的能带参数。基于Brus公式，建立纳米金属氧化物能带参数与粒径之间的关系。通过比较能带参数与生成ROS所需的氧化还原电位，预测不同晶型、不同粒径纳米金属氧化物在水相中光致产生ROS的种类。本发明建立的方法，可以快速预测不同晶型、不同粒径纳米金属氧化物在水相中光致产生ROS的种类；该方法成本低廉、简便快速，能够节省实验测试所需的人力、费用和时间；本发明所建立的光致产生ROS预测模型，可以为现有纳米金属氧化物的生态风险评价及新型纳米金属氧化物的安全设计提供必要的数据基础。

摘要： 本发明提供了一种产生硫酸根自由基和活性氧物种的催化方法及难生物降解有机污染物的高级氧化方法，用以解决现有技术中有机污染物降解效率较低、成本高的问题。所述产生硫酸根自由基和活性氧物种的催化方法采用过渡金属羟基氧化物基材料作为催化剂，产生硫酸根自由基、羟基自由基、超氧自由基和单线态氧非自由基，进而高效氧化难生物降解有机污染物。本发明以过渡金属羟基氧化物基材料作为催化剂，提高了过硫酸盐的活化效率，产生了多种自由基及活性氧物种，从而提高了有机污染物的氧化降解速率；催化剂结构稳定，催化过程中重金属溶出率低，无二次污染，可广泛应用于工业生产废水处理、生活污水处理、污染地下水及地表水的净化处理、污染土壤的治理。

摘要： 本发明公开了一种定性分析半导体微纳米结构光生活性氧物种的方法。包括以下步骤：待检测半导体微纳米颗粒、自旋捕获剂BMPO和去离子水混合利用电子自旋共振波谱仪得到辐照后的特征ESR光谱A；待检颗粒、BMPO、超氧化物歧化酶SOD和去离子水混合得到辐照后的光谱B；比较ESR光谱A、B，得到超氧自由基和羟基自由基的定性分析；待检颗粒、自旋捕获剂TEMP和去离子水混合得到光谱C；待检颗粒、TEMP、NaN3和去离子水混合得到光谱D；比较ESR光谱C、D，得到单线氧的定性分析。该方法结合直接捕获技术和间接清除技术，更加准确的辨别活性氧物种的种类，特别是对同时产生不同活性氧物种的体系，弥补了常规化学发光法和荧光法的不足。