东北大学:用于卤过氧化物酶模拟物的富含氧的多金属氧酸盐涉及光催化对自供 H2O2 的抗生素污染
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
55热度
Separation and Purification Technology
Explore content
About the journal
Publish with us
Oxygen vacancies rich polyoxometalate for haloperoxidase mimic involved antibiofouling on self-provided H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> from photocatalysis
Sun P.; Xu X.; Chen J.; Wang Q.
Published：2024-11-11
DOI：10.1016/j.seppur.2024.127620
研究背景
随着生物污垢对海洋环境和经济的严重影响日益凸显，如何有效应对成为亟待解决的难题。人造纳米酶，类似卤过氧化酶的作用，因其能够促进Br<sup>−</sup>转化为HBrO，从而抑制微生物的生存和繁殖，成为一种高效的生物防污手段。然而，这一过程需要外部提供H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>。为了在生物防污中实现卤过氧化酶的模拟而无需外部H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>，研究开发了一种富含氧空位的双功能聚氧化金属（POM）。该化合物既具有卤过氧化酶的模拟功能，又能光催化产生H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>。理论分析表明，氧空位提升了d-带中心，改善了H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>和Br<sup>-</sup>的吸附，从而增强了卤过氧化酶的模拟效果。POM化合物表现出显著的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>产生能力，其速率为1.77 mmol·h<sup>−1</sup>·g<sup>−1</sup>，这归因于氧空位促进了电子空穴对的分离。这一创新使得卤过氧化酶模拟生物防污无需额外添加H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>成为可能。该研究不仅阐明了卤过氧化酶模拟和光催化产生H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>之间的结构活性关系，还提出了一种有效且环保的生物防污方法。
研究内容
这项研究主要解决了生物防污中卤过氧化酶模拟的问题，采用了富含氧空位的POM化合物作为关键材料。通过光催化产生H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的方式，成功实现了生物防污过程中无需外部添加H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的目标。理论分析和实验结果表明，这一新型纳米材料具有显著的生物防污效果，为未来研究和应用提供了新的思路。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过氧空位富集的POM化合物实现了卤过氧化酶模拟和光催化产生H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的双重功能，为生物防污领域带来了新的可能性。这不仅为生物防污技术的发展提供了新的思路，还为环境保护和海洋生态的可持续发展贡献了力量。这一研究成果为我们探索更加环保和高效的生物防污方法指明了方向，值得我们进一步关注和深入研究。
学术热榜
查看全部
相关资讯
换一批