“蛋结构”材料能降解有机污染物

2017年12月04日 14:15:15 来源: 科技日报
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  记者从合肥工业大学了解到,该校生物与医学工程学院钱海生教授课题组,首次制备出由上转换荧光纳米颗粒与合金半导体组成的蛋黄—蛋壳结构复合材料,在近红外光下可激活产生高活性氧物质,在肿瘤治疗与有机染料废水治理领域具有广阔应用前景。相关成果日前发表在国际著名学术期刊《应用催化》上。

  超氧自由基、单线态氧和羟基自由基等活性氧类物质可损伤细胞内DNA、溶酶体、线粒体等从而杀死细胞。而近红外光可以避免人体中的水分和血红蛋白对其吸收,更好地穿透人体组织到达深部的肿瘤组织,且相比于可见光和紫外光对人体正常细胞和组织的伤害更小。因此,近红外光下激活产生高活性氧物质的催化纳米材料体系是目前纳米医学与环境化学等领域的研究热点之一。

  研究表明,合金的Ⅱ—Ⅵ族复合半导体具有较好的光稳定性以及光活性。然而,由于上转换荧光纳米颗粒粒子与Ⅱ—Ⅵ族半导体的晶格失配度非常高,化学制备上转换纳米粒子与Ⅱ—Ⅵ族半导体组成的核壳结构复合材料一直是材料领域的难点。

  针对这一难题,科研人员成功地研发了一种简单的模板辅助水热法,首次制备出上转换荧光纳米颗粒与合金半导体组成的蛋黄—蛋壳结构复合材料。对其蛋黄—蛋壳纳米结构形成的生长机理研究表明,该结构具有较高的荧光能量转移效率以及高活性氧生成能力。同时,这一新型材料的纳米结构具有非常好的生物相容性,并能够将水中的有机物污染物降解为二氧化碳和水分子,可广泛用于生物医学、环境化学与能源领域。

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