近红外光照射氧化铥纳米颗粒可直接产生活性氧

日期： 2022-02-25

浏览次数: 442

来源：科技日报

科技日报讯（记者王春）近日，上海交通大学材料科学与工程学院陶可副研究员、孙康教授团队首次发现氧化铥（Tm2O3）纳米颗粒可以在近红外光激发下产生活性氧。其研究成果发表在国际学术期刊《美国化学会志》上。

某些材料可以吸收光的能量催化周边氧气并产生具有高度反应性的活性氧，是光催化、污染处理、精细化学、消毒灭菌，以及肿瘤的光动力治疗等领域的重要科学基础之一。然而，现有材料仅能被可见或紫外光激发，无法被能量更低的近红外光激发，限制了上述领域的进一步发展。例如，太阳辐射中近红外光能量占比过半（约53%），却在光催化等领域难以被利用。在生物医用领域，紫外或可见光几乎无法穿过人体，导致现有的光动力肿瘤治疗或光动力杀菌等应用被局限于体表位置。虽然近红外光的生物体穿透深度可达厘米级，但目前在近红外光下没有可以直接产生活性氧的材料。因此，探索可在近红外光波长激发下产生活性氧的材料，一直是材料学界孜孜追求的梦想。

研究团队在分析传统有机光敏剂机理的基础上，认为电子在激发态约10-3秒的长寿命可能是在近红外区域产生活性氧的关键因素。因铥离子在近红外区域相应能级有类似的长寿命、较大的光吸收截面和较小的光发射截面，团队大胆地假设：铥元素相关化合物可能具备光激发活性氧产生的性质。

该研究成果改进了氧化铥纳米颗粒的制备方法，采用多种方法确认了在紫外、可见、近红外等不同波长的激光或非激光光源激发下产生活性氧的能力。尤其是在近红外光下直接催化产生活性氧，Tm2O3纳米颗粒的活性氧产生量子效率大幅提高至约36%，研究证实了在功率密度极低的非激光光源辐照下，小鼠肿瘤的生长即可被明显抑制，从而为光动力治疗拓展至体内深部病灶打下了材料基础。审稿人认为，“之前，氧化铥由于其大原子序数被应用于医学成像和放疗增敏等领域，而本文首次发现其具备产生活性氧的能力，可能对诸多领域有重要价值”。

上一篇：宁波韵升拟加码高性能稀土永磁材料下一篇：协会被认定为上海市非营利组织免税资格单位

Hot News / 相关推荐

低成本镧镍锰氧化物光电探测器，采用多层多伦比金属和 CuI 传输层，适用于环保应用

2026 - 10 - 22

点击次数: 5

来源：X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器，其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析，通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量，开发出高性能光电探测器。LNMO（鑭镍锰氧化物）作为吸收剂，在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数，并且与 PCBM（苯基 C6...

可控合成及增强的光致变色性能：掺铒WO3纳米神经网络状结构

2026 - 10 - 21

点击次数: 18

来源：X-MOL三氧化钨（WO3）是一种众所周知的光致变色材料，在光照下会发生可逆的颜色变化，使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度，成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外，本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间，并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能，本研究引入了稀土元素铒（Er）作为掺杂剂。...

Er掺杂BiOCl纳米片通过协同光催化记忆效应和Er掺杂实现优异的CO₂转化性能

2026 - 10 - 21

点击次数: 17

来源：X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注，这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用，极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...

在 N 掺杂碳中工程 Co0–CoOx 界面位点，实现甲醇高效氧化碳酰化为二甲基碳酸酯

2026 - 10 - 20

点击次数: 37

来源：X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯（DMC）高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解，演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略，以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态，产生最佳催化剂 Co@NC-4，表现出高 DMC 时空产率（5.9 g DMC g cat...

近红外光照射氧化铥纳米颗粒 可直接产生活性氧

近红外光照射氧化铥纳米颗粒可直接产生活性氧