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化学动力学治疗(CDT)是通过使用芬顿催化剂将细胞内过氧化氢(H2O2)催化成羟基自由基(·OH)以杀死癌细胞的一种新型治疗方法。然而,内源性H2O2含量不足以及单一治疗的局限性限制了CDT的治疗效率。本工作报道了一种负载过氧化铜(CuO2)的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)。其中,MSN内部负载化疗药物阿霉素(DOX),其表面负载催化剂CuO2封堵孔道,避免药物提前早释。在肿瘤微环境(TME)刺激下,CuO2分解产生外源性H2O2和类芬顿离子Cu2+,Cu2+消耗细胞内谷胱甘肽(GSH)生成Cu+,Cu+催化外源性H2O2生成高细胞毒性的·OH,协同化疗药物DOX实现CDT和化疗的联合治疗,提高抗肿瘤疗效。此外,体外细胞实验研究表明,该芬顿催化剂表现出良好的细胞... 相似文献
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过氧化氢(H2O2)作为一种环境友好的化学品被广泛应用于多个领域。相对于传统的蒽醌法,基于双电子水氧化过程电催化制备H2O2具备反应过程简单、毒副产物少、可原位合成等优点。采用旋涂法制备掺杂不同浓度、不同种类金属离子(Cr3+、In3+、Sb3+)的钒酸铋(BiVO4)薄膜,并系统探究其电催化氧化水产H2O2性能。实验结果表明,掺杂Cr3+可以提高BiVO4的电流密度,其中3%Cr:BiVO4在3.08 V vs RHE偏压下的电流密度约为29 mA/cm2;掺杂In3+和Sb3+可以提高BiVO4对双电子水氧化反应的选择性。 相似文献
3.
光催化-芬顿技术耦合可高效降解有机污染物。本研究采用溶剂热法制备了Fe(III)掺杂rGO/Bi2MoO6复合催化剂(Fe(III)/rGO/Bi2MoO6), 通过外加H2O2构建了光催化-芬顿协同体系, 可见光照射3 h后对苯酚的降解率(82%)远高于单独光催化(18%)或芬顿反应(48%), 进一步优化条件对苯酚可实现完全降解。这主要是通过Fe得失电子实现价态的转变, 并以此作为桥梁实现光催化-芬顿的协同作用。同时石墨烯的优异导电性能不仅克服了光催化中光生电子空穴难以分离的问题, 而且促进了Fe3+/Fe2+的循环反应, 促使芬顿反应产生更多的羟基自由基(?OH), 进一步提高了苯酚的降解效率。实验考察了Fe(III)含量、催化剂投加量、H2O2含量以及pH等因素对协同降解效果的影响。淬灭实验证明?OH是协同降解体系中最主要的活性物种, ?O2-和h+对降解活性也会产生一定的影响, 结合实验结果提出了Fe(III)/rGO/Bi2MoO6光催化-芬顿协同降解苯酚的机理。 相似文献
4.
MoS2作为一种新型的类芬顿试剂经常被用于有机废水的去除。然而MoS2的活性位点仅存在于边缘硫,基面均为没有活性的惰性硫,导致其活化过氧化氢(H2O2)的能力有限。一种利用油浴加热法制备的非晶态MoSX(X=2~3)催化剂,可以实现对H2O2的高效活化。相对于MoS2,MoSX暴露出丰富的硫活性位点,不仅提高了污染物在水溶液中的吸附能力,同时为激活H2O2提供了丰富的活性位点。MoSX在40min内对盐酸四环素的降解率达到91.54%,远高于MoS2的37.54%。捕获剂实验表明,MoSX在光类芬顿体系TC污染物的活性物种包括·OH、·O-2和h+,其·OH起到主导作用。此外,MoSX催化剂还表现... 相似文献
5.
研究了以α-Fe2O3、β-Fe2O3和γ-Fe2O3为催化剂的类Fenton试剂溶液氧化吸收NO的过程,分析了3种Fe2O3的晶相结构和表面性质对NO脱除效率的影响机理。脱硝性能测试结果表明:γ-Fe2O3的活性最好,在H2O2浓度为1.5 mol/L、催化剂浓度为20 mmol/L、pH值为5以及反应温度为55℃等条件下,γ-Fe2O3的脱硝率可达87.5%。机理研究表明:3种Fe2O3催化H2O2分解湿法脱除NO的反应发生在催化剂表面,反应过程中存在氧化还原循环,H2O2催化分解的主要产物是·OH。活性差异分析结果表明:Fe2O3的晶相结构和表面性质对NO的脱除效果具有显著的影响,γ-Fe2O3的活性最高是由于比表面积大、分散性高和表面的Fe2+含量更多,而β-Fe2O3的活性高于α-Fe2O3是由于表面的氧空位含量更多。 相似文献
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化学动力学疗法(CDT)利用肿瘤细胞内源性H2O2与芬顿催化剂反应生成高毒性的羟基自由基(·OH),从而杀死肿瘤细胞,但内源性H2O2不足和纳米粒子转运效率较低导致抗癌效果不理想。本研究制备了一种分散性良好、尺寸较小的铜掺杂介孔二氧化硅(Cu-MSN),负载化疗药物阿霉素(DOX)和抗坏血酸盐(AA)后,表面经叶酸(FA)和二甲基马来酸酐(DMMA)改性的壳聚糖(FA-CS-DMMA)以及羧甲基壳聚糖(CMC)包裹,得到pH响应型靶向纳米催化剂FA-CS-DMMA/CMC@Cu-MSN@DOX/AA(缩写为FCDC@Cu-MSN@DA)。扫描电镜显示纳米粒子FCDC@Cu-MSN@DA粒径约为100nm。体外48h内Cu2+释放量可达80%,药物DOX释放达到57.3%。释放的AA经自氧化后产生H2O2,诱导Cu2+发生类芬顿反应,从而增强CDT。细胞实验证明, FCDC@Cu-MSN@DA联合化疗药物表现出优异... 相似文献
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过氧化氢(H2O2)是一种环保的活性氧和重要的绿色氧化剂.然而,到目前为止,实现高效和绿色可持续H2O2生产仍然面临挑战.本文中,我们展示了管状氮化碳(TCN)和ZnIn2S4 (ZIS)纳米片(TCN/ZIS)异质结的光催化产H2O 2性能:3小时内H2O 2的生产速率为2.77 mmol g-1h-1,分别为单独的TCN和ZIS的3.4倍和23.1倍.实验结果表明,TCN/ZIS异质结优异的光催化活性主要源于ZIS促进了电荷分离从而通过将O2还原为·O2-,然后生成H2O2来实现质子耦合电子转移过程.该工作提出了一种高效、绿色的H2O2生产策略,对环境修复具有重要科学意义... 相似文献
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Gd2O2S:Tb闪烁陶瓷以其明亮的绿色发光、高能量转换效率和高中子俘获截面而广泛应用于中子成像和工业无损检测等领域,但Gd2O2S:Tb陶瓷中存在的Gd2O3第二相影响其闪烁性能。本工作以H2SO4和Gd2O3为原料,采用水浴法合成Gd2O2S:Tb前驱体,研究了H2SO4与Gd2O3的摩尔比(n)对前驱体和Gd2O2S:Tb粉体性能的影响。前驱体的化学组成随n增大而变化:2Gd2O3·Gd2(SO4)3·x H2O(n<2.00)、Gd2 相似文献
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金属有机框架因具有多孔结构、高比表面积、丰富的官能团和金属活性位点以及良好的生物相容性和降解性而被广泛应用于生物医学领域。本研究提出以卟啉基金属有机框架纳米颗粒(PCN-224)为载体负载高化学价态的高铁酸钾氧化剂(K2FeO4, Fe(Ⅵ)),经牛血清蛋白(BSA)包覆表面制备多功能复合纳米颗粒(Fe(Ⅵ)@PCN@BSA),用于肿瘤光–化学动力学联合治疗。实验结果表明, PCN-224纳米颗粒粒径约为90 nm,而Fe(Ⅵ)@PCN@BSA纳米颗粒粒径约为100 nm。Fe(Ⅵ)@PCN@BSA纳米颗粒在模拟肿瘤微环境条件下能够催化H2O2反应,产生有细胞毒性的·OH而实现化学动力学效应,同时也能够氧化分解部分H2O2产生O2,在660nm激光照射下提高单线态氧(1O2)产生量,增强光动力学效应。进一步细胞实验证实Fe(Ⅵ)@PCN@BSA纳米颗粒具有较好的生物相容性,能够获得增强的光–... 相似文献
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分别使用反应溅射Al+α-Al2O3(15% α-Al2O3,质量分数)复合靶和在金箔基体表面预植α-Al2O3籽晶,促进α-Al2O3薄膜的低温沉积。使用扫描电子显微镜(SEM)、掠入射X射线衍射(GIXRD)和能谱仪(EDS)等方法表征薄膜样品的表面形貌、相结构和元素组成。结果表明,在射频反应溅射Al+α-Al2O3复合靶、沉积温度为560℃条件下能在Si(100)基体上沉积出化学计量比的单相α-Al2O3薄膜;使用射频反应溅射Al靶、沉积温度为500℃条件下能在预植α-Al2O3籽晶(籽晶密度为106/cm2)的金箔表面沉积出化学计量比的单相α-Al2O3薄膜。两种研究方案的结果均表明,α-Al2O3籽晶能促进低温沉积单相α-Al2O3薄膜。 相似文献
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为促进环境友好型光催化技术的应用推广,通过热解聚合方式将g-C3N4负载于多孔Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色长余辉荧光粉上,制备具有持续反应活性的g-C3N4/Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+复合材料。首次采用累积污染物降解效率等一系列指标评价材料在光照及暗态下综合去除污染物效果。通过微观表征手段和NO去除试验研究了单组分复配质量比对复合材料的光学及催化性能的影响。结果表明,g-C3N4的复合对Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+的荧光强度和余辉性能产生了不利影响;但光照下,提高的光生载流子分离效率和光吸收... 相似文献
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O2通过电化学法直接合成H2O2是目前最有可能替代工业上高耗能的蒽醌氧化/还原法的合成方法,但其一直受限于难以开发出高效且低成本的电催化剂.在此,我们通过聚合物脱卤的绿色策略合成了氧化硼掺杂碳(O-BC)材料,将其用作2e-氧还原反应(ORR)的电极材料,采用电化学的方法制备H2O2.通过实验调控硼源(H3BO3)的用量和退火温度,优化了O-BC材料的催化活性.电化学测试表明:最佳的O-BC-2-650样品表现出高达98%的H2O2选择性;在H型碱性电解槽中H2O2平均产率为412.8 mmol gcat.-1h-1.密度泛函理论计算模拟表明:与一个氧原子相连的硼原子是最佳的活性位点,在吸附O2的氢化过程中获得最低的吉布斯自由能差(ΔG)0.03 e V;而没有与氧原子相连或者与两个... 相似文献
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通过溶胶-凝胶法制备了具有白光发射的Gd4Ga2O9:x%Dy3+荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等对产物的物相结构、形貌、组分和光学性能进行研究,并分析了Dy3+掺杂量对样品的影响。XRD结果表明,所制备的样品为Dy3+掺杂的Gd4Ga2O9单斜晶体和少量Ga2O3杂质相的混合物。紫外-可见漫反射光谱结果表明制备的Dy3+掺杂Gd4Ga2O9晶体是一种光学带隙为5.29 eV的直接带隙半导体。荧光检测结果表明Dy3+掺杂Gd4Ga2O9荧光粉可被属于Gd3+ 相似文献
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探究氧还原反应(ORR)进行的位点是了解和提高亚胺类共价有机框架(COFs)材料光催化H2O2演化活性的关键.然而,与亚胺COFs中其他具有亲电或光捕获能力的基团相比,亚胺键在光化学反应中的作用往往被忽视.因此,本文提出了一种通过在亚胺键周围引入电子受体结构(吡啶单元)来激发亚胺潜在光反应性的策略,以增强亚胺在光催化ORR制备H2O2的动力学和热力学优势.实验和理论模拟结果表明,吡啶N的引入显著改善了TAPT-PA-COF中由弱电荷离域引起的光谱吸收和载流子分离的不足,并在TAPT-PDA-COF上表现出全光谱吸收和快速电荷转移特性.同时,吡啶N与亚胺N原子共同作为活性位点可提高O2吸附和活化,增强光生电子在TAPT-PDA-COF表面与反应物分子间的转移.在可见光照射下,TAPT-PDA-COF的H2O2产率高达706.2μmol g-1 h-1,约为TAPT-PA-COF (372.7μ... 相似文献
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采用直接吸附法制备了Pd负载量为0.03% (质量分数)的Pd/γ-Al2O3和Pd/CeO2/γ-Al2O3催化剂, 并用于评价VOCs的催化氧化性能。通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H2-TPR)等对催化剂的结构和表面性能进行了表征。结果表明, 在VOCs体积分数为0.1%, 空速(GHSV)为18000 mL/(g·h)条件下, Pd/CeO2/γ-Al2O3催化剂上甲苯、丙酮和乙酸乙酯实现98%转化率的温度分别为205、220和275 ℃, 比Pd/γ-Al2O3分别降低了15、15和20 ℃, 而且即使在较高的气体空速下, Pd/CeO2/ γ-Al2O3催化剂仍能展现出优异的催化氧化性能, 且具有很好的稳定性和选择性。氧化铈的加入对材料的物理化学性质和催化活性有一定的影响, 其中Pd/CeO2/γ-Al2O3含有Ce 3+和高含量的PdO, 活性物种主要以PdO形式均匀地分散在载体γ-Al2O3表面。另外, PdO与非化学计量的CeO2之间的金属-载体相互作用增强了Pd/CeO2/γ-Al2O3催化氧化性能。 相似文献
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本研究以红辉沸石为原料,经两步水热法制备高品质的X型分子筛,探究了n(H2O/SiO2)、n(Na2O/SiO2)、n(Al2O3/SiO2)、陈化时间、晶化温度、晶化时间等因素对红辉沸石转化为X型分子筛的影响,以及考察了X型分子筛对Cd2+、Ni2+的吸附性能。研究表明,X型分子筛的最优转化条件为:n(H2O/SiO2)=55、n(Na2O/SiO2)=1.1、n(Al2O3/SiO2)=0.33、陈化时间48 h、晶化温度82℃、晶化时间4 h。红辉沸石溶解后解聚为低聚态Si物种且在体系中保留参与分子筛的生长,使得所合成的X型分子筛相对结晶度达100%、n(Si/Al)值为1.14,并缩短了晶化时间和降低了晶化温度,其中所合成的X型分子... 相似文献
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采用浸渍法合成了Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂, 通过XRD、BET、H2-TPR和XPS等方法对经不同温度(300~600℃)焙烧的催化剂进行表征, 采用固定床管式反应装置考察了焙烧温度对催化剂催化氧化甲苯的影响, 并讨论活性组分、表面Cu+/(Cu++Cu2+)和Mn4+/(Mn4++Mn3+)摩尔比值与催化剂活性的关系。结果发现, 550℃焙烧温度的催化剂活性最好, 氧化能力最强, 其转化率为95%时对应的反应温度T95(286 ℃)最低, CO2的选择性达100%。在550℃焙烧时生成的Cu1.4Mn1.6O4新相以及催化剂表面中相对含量更高的Cu+和Mn4+是催化剂具有高活性的主要原因。 相似文献
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用固相反应法制备(Gd1-xErx)2(Zr0.8Ti0.2)2O7(摩尔分数x=0,0.2,0.4)陶瓷并测试其晶体结构、显微形貌和物理性能,研究了Er2O3掺杂的影响。结果表明,(Gd1-xErx)2(Zr0.8Ti0.2)2O7陶瓷具有立方烧绿石结构,显微结构致密,在室温至1200℃高温相的稳定性良好;Er3+掺杂降低了陶瓷材料的热导率和平均热膨胀系数,当x=0.2时,其1000℃的热导率最低(为1.26 W·m-1·k-1)。同时,Er3+掺杂还提高了这种材料的硬度和断裂韧性。 相似文献
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纤维素基纳米材料的制备及其在类Fenton光催化氧化降解有机污染物方面的应用,既可促进纤维素的高附加值利用,又可深入类Fenton体系的研究,具有十分重要的学术和应用价值。本论文以微晶纤维素(MCC)为原料,通过混酸/超声法制得纤维素纳米片(CNs)后,利用棉纤维上羟基官能团的配位及分散作用,将由氯化铜还原而得的Cu2O纳米粒子原位负载至CNs表面,制备了一种具有较高催化活性的非均相类Fenton氧化试剂Cu2O/CNs,并在表征其结构的同时,通过考察Cu2O/CNs光催化H2O2氧化降解棉浆粕黑液性能,研究了Cu2O/CNs的光-类Fenton氧化机理。结果表明,Cu2O/CNs能有效地促进H2O2的还原而产生更多活性自由基,从而能取代Fe2+/Fe3+成为H2O2的活化剂;同时,因纤维素的三维多孔结构... 相似文献
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采用简单的一步浸渍法制备了还原氧化石墨烯-贵金属Pd复合改性的泡沫镍电极,采用X射线衍射和扫描电镜对复合电极的微观结构和表面形貌进行分析,通过循环伏安法、线性伏安法、计时电流法对H2O2还原反应的催化活性及稳定性进行了测试。结果表明,石墨烯包覆在泡沫镍骨架表面,在石墨烯内均匀分散着贵金属Pd纳米颗粒,直径约为100nm。该复合电极对H2O2电还原表现出较好的催化性能。在1mol/L NaOH+0.5mol/L H2O2混合溶液中,电位为-0.5V时,电流密度可达164mA/cm2,同时表现出较好的稳定性。 相似文献