光驱动原位产H2O2的共价键合的多酸/g-C3N4催化剂的构建

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21707154
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0604.水污染与控制化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The iron containing-polyoxometalates (Fe-POMs) clusters have been covalent combined with graphitic carbon nitride (g-C3N4) to construct the covalent combined Fe-POMs/g-C3N4 catalysts for the degradation of typical antibiotics with light-driven in-situ H2O2 production. We will optimize the structure and composition of Fe-POMs/g-C3N4 catalysts, investigate the process of H2O2 production and the conversion of the formed hydroxyl radical (•OH), and reveal the mechanism for the degradation of typical antibiotics by Fe-POMs/g-C3N4 catalysts. Based on the above results, we will construct the POMs/g-C3N4 catalytic system with light-driven in-situ H2O2 production, the in-situ produced H2O2 can react with iron cations of POMs to produce the •OH, enhance the separation of photo-generated carriers and the oxidation ability of the photo-generated hole for photo catalytic oxidation process due to the energy level differences between POMs and g-C3N4; the photo-generated electron can increase the two electron reduction of O2 to H2O2 and the recycle of Fe3+/Fe2+ for Fenton oxidation process. The above processes jointly remove the typical antibiotics.
本项目以典型抗生素污染物为去除对象,采用有机连接基元共价修饰的方式,引入含铁多酸(Fe-POMs)构建共价键合的Fe-POMs/g-C3N4催化剂,在光驱动原位产H2O2的基础上,优化设计Fe-POMs/g-C3N4催化剂,详细研究H2O2的光驱动产生与•OH自由基生成及转化的过程,阐明Fe-POMs/g-C3N4催化剂去除典型抗生素污染物的途径与机理,构建基于光驱动原位产H2O2的共价键合的多酸/g-C3N4催化体系,利用原位产生的H2O2与多酸中的铁离子反应产生•OH自由基,同时多酸半导体由于能级差别,提高了g-C3N4基催化剂光催化氧化过程光生载流子的分离性能和光生空穴的氧化能力;光生电子也促进了O2双电子还原为H2O2的反应和Fe3+/Fe2+的循环过程,强化了Fenton反应过程。上述多过程使典型抗生素污染物得到了协同催化氧化去除。

结项摘要

本项目引入多酸(POMs)构建POMs/g-C3N4催化剂,在光驱动原位产H2O2的基础上,优化设计POMs/g-C3N4催化剂,详细研究H2O2的光驱动产生与活性物种生成及转化的过程,阐明POMs/g-C3N4催化剂去污染物的途径与机理,构建基于光驱动原位产H2O2的共价键合的POMs/g-C3N4催化体系,利用原位产生的H2O2与多酸反应产生活性物种,同时多酸半导体由于能级差别,提高了g-C3N4基催化剂光催化氧化过程光生载流子的分离性能和光生空穴的氧化能力;光生电子也促进了O2双电子还原为H2O2的反应,上述多过程使污染物得到了协同催化氧化去除。项目执行期间,共发表相关SCI收录论文7篇,申请专利2项。项目研究成果为污染物的高效去除提供基础性支持,也丰富了光催化氧化的净水理论。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Polyoxometalates-derived metal oxides incorporated into graphitic carbon nitride framework for photocatalytic hydrogen peroxide production under visible light
将多金属氧酸盐衍生的金属氧化物纳入石墨氮化碳骨架中,用于可见光下光催化生产过氧化氢
  • DOI:
    10.1016/j.jcat.2018.08.003
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Catalysis
  • 影响因子:
    7.3
  • 作者:
    Zhao Shen;Zhao Xu
  • 通讯作者:
    Zhao Xu
TiO2-PW9复合催化剂光催化降解游离氰
  • DOI:
    10.13671/j.hjkxxb.2019.0208
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    环境科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴晓飞;赵燊;龚焱;张秀芳;赵旭
  • 通讯作者:
    赵旭
Carbon nanotubes covalent combined with graphitic carbon nitride for photocatalytic hydrogen peroxide production under visible light
碳纳米管与石墨氮化碳共价结合用于可见光下光催化生产过氧化氢
  • DOI:
    10.1016/j.apcatb.2017.11.005
  • 发表时间:
    2018-05
  • 期刊:
    Applied Catalysis B: Environmental
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhao Shen;Guo Tao;Li Xia;Xu Tongguang;Yang Bo;Zhao Xu
  • 通讯作者:
    Zhao Xu
Highly-efficient photocatalytic hydrogen peroxide production over polyoxometalates covalently immobilized onto titanium dioxide
通过共价固定在二氧化钛上的多金属氧酸盐高效光催化生产过氧化氢
  • DOI:
    10.1016/j.apcata.2019.117271
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Applied Catalysis A: General
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wu Xiaofei;Zhang Xiufang;Zhao Shen;Gong Yan;Djellabi Ridha;Lin Song;Zhao Xu
  • 通讯作者:
    Zhao Xu
Photocatalytic oxidation of free cyanide over graphitic carbon nitride nanosheets under visible light
可见光下石墨碳氮化碳纳米片上游离氰化物的光催化氧化
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2019.03.025
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Guo Yaping;Wang Yefeng;Zhao Shen;Liu Ze;Chang Hui;Zhao Xu
  • 通讯作者:
    Zhao Xu

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其他文献

基于台站和MOD16数据的山东省蒸散及潜在蒸散时空变化
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    地理科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵燊;陈少辉
  • 通讯作者:
    陈少辉
Impact of buckwheat fermented milk combined with high fat diet on rats' gut microbiota and short chain fatty acid
荞麦发酵乳联合高脂饮食对大鼠肠道菌群及短链脂肪酸的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Food Science
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    周一鸣;蒋晴怡;赵燊;闫贝贝;周小理
  • 通讯作者:
    周小理
PDGF-D/PDGFR-β 信号通路在大鼠心肺复苏后心肌纤维增生中的作用机制
  • DOI:
    10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2019.04.006
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中华急诊医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖鹏;赵燊;陈仁华;李燕春;林才经;陈锋
  • 通讯作者:
    陈锋
中国镧元素的动态物质流及供需分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
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    科技导报
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  • 作者:
    赵燊;王昕;王鹤鸣;汪鹏;王路;岳强;杜涛;陈伟强
  • 通讯作者:
    陈伟强
g-C_3N_4修饰的TiO_2纳米阵列光电催化氧化去除氰化物
  • DOI:
    10.13671/j.hjkxxb.2017.0339
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    环境科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邸松;顾宸;王丽娟;赵燊;王彦斌;赵旭
  • 通讯作者:
    赵旭

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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

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          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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