可见光响应磁回收光催化剂的可控制备，失活及再生机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51201115
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    吴伟
  • 依托单位：
    武汉大学
  • 学科分类：
    E0102.金属材料制备与加工
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The toxic organic pollutants are photodegraded by semiconductors is one of the challenging tasks in ecological and environmental protection. According to the development status of semiconductor-based photocatalyst and combining with the latest progress in our group, we propose to controllable synthesis the iron oxides (Fe2O3, Fe3O4, etc.)-noble metal (Au, Ag, etc.)-wide-bandgap semiconductors (TiO2, SnO2, ZnO, etc.) composite magnetic recovery photocatalysts (MRPs). This system have introduced magnetic iron oxides and noble metal for fabricating the MRPs with good magnetic separate responsive, visible-light driven properties and stability. In this project, we will tailor the structure of the composite materials, analyze the influence mechanism of photogenerated electron-hole separate rate and the utilization efficiency of visible light by the different binding mode of interface and surface, mainly study the deactivation mechanism, regeneration technology and related mechanism, and finally construct a visible light responsive, high efficiency, stable and low cost of magnetic recovery photocatalytic materials or systems. Such materials can be effectively break through the bottleneck (lower activity under visible light and difficult to be recycled from the products), and may be exploited as a important visible light responsive MRPs with a bright future.
利用半导体光催化降解有毒有机污染物是当今生态环境保护的重要发展方向之一。针对国内外半导体基光催化材料的发展现状，结合本课题组在光催化研究方面的最新进展，本项目提出开展形貌可控的铁氧体（Fe2O3、Fe3O4等）-贵金属（Au、Ag等）-宽带隙半导体（TiO2、ZnO等）三元复合磁回收光催化纳米材料的合成，催化失活和再生机理研究。引入磁性铁氧体和贵金属，合成具有良好磁分离响应性、可见光响应和稳定的高效磁回收光催化剂。采用实验与理论计算相结合方式，对复合材料的结构进行有效调控，分析界面与表面结合方式对材料光生电子空穴对分离效率和可见光利用率的影响机制，重点研究复合光催化体系的失活机理和磁回收后的再生方法和机理，探索可见光响应、高效、稳定、低廉的磁回收光催化复合材料或体系。该类材料可有效地突破半导体氧化物只吸收紫外光和难以从产物中分离回收再利用等难题，具有光明的应用前景。

结项摘要

利用半导体光催化降解有毒有机污染物是当今生态环境保护的重要发展方向之一。本项目开展了形貌可控的磁性铁氧体-贵金属-宽带隙半导体三元复合磁回收光催化纳米材料的制备，光催化应用和催化机制，催化失活和再生机理研究。采用了实验与理论计算相结合的方式，对复合光催化材料的结构进行了有效调控，分析了界面与表面结合方式对材料光生电子空穴对分离效率和可见光利用率的影响机制。该类材料可有效地突破半导体氧化物只吸收紫外光和难以从产物中分离回收再利用等难题，具有光明的应用前景。本项目的开展严格按照研究计划执行，执行情况良好。研究工作主要集中于铁氧体/半导体复合光催化材料的构筑和光催化应用研究，项目执行顺利，取得了较为丰富的研究成果，项目执行期间，以第一作者或通讯作者在SCI检索期刊共发表SCI论文22篇。

项目成果

期刊论文数量（38）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The ion implantation-induced properties of one-dimensional nanomaterials.
一维纳米材料的离子注入诱导特性
  • DOI：
    10.1186/1556-276x-8-175
  • 发表时间：
    2013-04-17
  • 期刊：
    Nanoscale research letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li WQ;Xiao XH;Stepanov AL;Dai ZG;Wu W;Cai GX;Ren F;Jiang CZ
  • 通讯作者：
    Jiang CZ
3D Flower-Like α-Fe2O3@TiO2 Core-Shell Nanostructures: General Synthesis and Enhanced Photocatalytic Performances
3D花状α-Fe2O3@TiO2核壳纳米结构：一般合成和增强的光催化性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    ACS Sustainable Chemistry & Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhigao Dai;Feng Ren;Xiangheng Xiao*;Changzhong Jiang
  • 通讯作者：
    Changzhong Jiang
Recent progress on magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, surface functional strategies and biomedical applications.
磁性氧化铁纳米颗粒的最新进展：合成、表面功能策略和生物医学应用
  • DOI：
    10.1088/1468-6996/16/2/023501
  • 发表时间：
    2015-04
  • 期刊：
    Science and technology of advanced materials
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Wu W;Wu Z;Yu T;Jiang C;Kim WS
  • 通讯作者：
    Kim WS
Tube-Like Ternary alpha-Fe2O3@SO2@Cu2O Sandwich Heterostructures: Synthesis and Enhanced Photocatalytic Properties
管状三元α-Fe2O3@SO2@Cu2O三明治异质结构：合成及增强光催化性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiao, Xiangheng;Ren, Feng;Jiang, Changzhong;Roy, Vellaisamy A. L.
  • 通讯作者：
    Roy, Vellaisamy A. L.
Recent Progress on Magnetic Iron Oxide-Semiconductors Composite Nanomaterials as Promising Type of Photocatalyst
磁性氧化铁-半导体复合纳米材料作为有前景的光催化剂的最新进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Nanoscale
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Wei Wu;Changzhong Jiang;Vellaisamy A. L. Roy
  • 通讯作者：
    Vellaisamy A. L. Roy

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其他文献

Experimental realization of deterministic entanglement transformations of bipartite pure states
二分纯态确定性纠缠变换的实验实现
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    韩阳
Deterministic remote preparation of pure and mixed polarization states
纯偏振态和混合偏振态的确定性远程制备
  • DOI：
    10.1103/physreva.81.042301
  • 发表时间：
    2009-09
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    吴伟;刘伟涛;李承祖;陈平形
  • 通讯作者：
    陈平形
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  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李承祖;刘伟涛;陈平形;吴伟;欧保全
  • 通讯作者：
    欧保全
考虑砂土颗粒形状的细观组构定量描述
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
    李学丰;王奇;刘金峰;吴伟;孟凡超
  • 通讯作者：
    孟凡超
甜菜碱及其盐酸盐对籼米蒸煮及α-方便米饭的影响
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  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    食品科技
  • 影响因子：
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  • 作者：
    王晓映;林亲录;吴跃;杨涛;吴伟;肖华西;丁玉琴
  • 通讯作者：
    丁玉琴

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柔性微超级电容器阵列的全印刷方法构筑，力学性能与储能机理研究
  • 批准号：
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  • 批准年份：
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氧化铁-Ag/AgX(X=Cl,Br,I)等离子体共振型多元复合光催化材料的构筑及其可见光催化性能和催化机理研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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