Preparation and characterization of carbon nanomaterials prepared by thermal treatment of biomass DNA
生物质DNA热处理制备碳纳米材料的制备及表征
基本信息
- 批准号:21K12306
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The hydrothermal synthesis of DNA carbon nanomaterials (carbon dots) using a conventional hydrothermal reactor and the microwave reactor under the same conditions were conducted to compare the fluorescent properties of products. It was found that while the emission wavelengths were similar for both types of reaction products, the carbon dots prepared in the microwave reactor had 1.5-2-fold higher fluorescence compared to those obtained in the conventional HT heating reaction.Next, biochars and hydrocars were prepared from DNA or DNA-derived materials by the pyrolytic treatment at 300-500 degrees and hydrolytic treatment at 200 degrees. The obtained chars were studied for their adsorption capacities towards typical environmental pollutants (heavy metal ions and pharmaceuticals) by standard batch adsorption experiments. DNA-derived biochars and hydrochars showed low adsorption capacities (ca. 1 mg/g and below) towards all studied adsorbents compared to the original DNA and DNA containing materials and standard adsorbents such as activated carbon. The decrease in the adsorption capacity during thermal treatment of DNA materials was ascribed to the decomposition of nitrogen-containing and other functional groups that served as active centers for binding with the adsorbing molecules. The application of DNA-derived chars as adsorbents was thus shown to be limited. Furthermore, it was concluded that the presence of the phosphate moieties in the DNA prevented the formation of the graphitic carbon structures suggested in the beginning of the study.
采用常规水热反应器和微波反应器在相同条件下水热合成DNA碳纳米材料(碳点),比较产物的荧光性能。研究发现,虽然两种类型的反应产物的发射波长相似,但微波反应器中制备的碳点的荧光比传统 HT 加热反应中获得的碳点高 1.5-2 倍。由DNA或DNA衍生材料经300-500度热解处理和200度水解处理而制得。通过标准批量吸附实验研究了所获得的炭对典型环境污染物(重金属离子和药物)的吸附能力。与原始 DNA 和含 DNA 材料以及标准吸附剂(例如活性炭)相比,DNA 衍生的生物炭和水炭对所有研究的吸附剂均显示出较低的吸附能力(约 1 mg/g 及以下)。 DNA材料热处理过程中吸附能力的下降归因于作为与吸附分子结合的活性中心的含氮和其他官能团的分解。因此,DNA 衍生炭作为吸附剂的应用受到限制。此外,得出的结论是,DNA 中磷酸盐部分的存在阻止了研究开始时提出的石墨碳结构的形成。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
DNA-Chitosan Aerogels and Regenerated Hydrogels with Extraordinary Mechanical Properties
- DOI:10.1021/acsapm.1c01585
- 发表时间:2021-12-18
- 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:Postnova, Irina;Sarin, Sergey;Shchipunov, Yury
- 通讯作者:Shchipunov, Yury
Zinchenko Anatoly、Chan Kayee、Morikawa Kohki、Shchipunov Yury
Zinchenko Anatoly、Chan Kayee、Morikawa Kohki、Shchipunov Yury
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:DNA-Chitosan Hydrogels: formation;properties;and environmental applications
- 通讯作者:and environmental applications
Assembly, fluorescent properties, and metal ion sensing characteristics of biodots synthesized from DNA, RNA, and nucleotides
DNA、RNA 和核苷酸合成的生物点的组装、荧光特性和金属离子传感特性
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wang Maofei;Zinchenko Anatoly
- 通讯作者:Zinchenko Anatoly
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ジンチェンコ アナトーリ其他文献
簡単なクロマチンモデルとしてDNA-カチオン性ナノ粒子複合体の形成
DNA-阳离子纳米颗粒复合物的形成作为简单的染色质模型
- DOI:
- 发表时间:
2007 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Hibino K.;Yoshikawa Y.;Murata S.;Saito T.;Zinchenko A.A.;Yoshikawa K.;ジンチェンコ アナトーリ;ジンチェンコ アナトーリ - 通讯作者:
ジンチェンコ アナトーリ
簡単なクロマチンモデルとして、DNA-カチオン性ナノ粒子複合体の形成
DNA-阳离子纳米颗粒复合物的形成作为简单的染色质模型
- DOI:
- 发表时间:
2007 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Hibino K.;Yoshikawa Y.;Murata S.;Saito T.;Zinchenko A.A.;Yoshikawa K.;ジンチェンコ アナトーリ - 通讯作者:
ジンチェンコ アナトーリ
42 細胞様構造と相分離:モデル実験によるアプローチ In:相分離生物学の全貌(現代化学増刊46) 白木賢太郎 編
42 类细胞结构和相分离:使用模型实验的方法见:相分离生物学全貌(现代化学特别版 46)白木健太郎编辑
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
湊元幹太;ジンチェンコ アナトーリ - 通讯作者:
ジンチェンコ アナトーリ
ジンチェンコ アナトーリ的其他文献
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