[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-1-10] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究首次揭示原子級(jí)應(yīng)變誘導(dǎo)的氧氣活化機(jī)制
作者：嚴(yán)濤,張行勇      來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)食品學(xué)院王建龍教授團(tuán)隊(duì)首次揭示了原子級(jí)應(yīng)變誘導(dǎo)的氧氣活化機(jī)制，成功研發(fā)出一種在低溶解氧環(huán)境下高效殺滅耐藥菌的新技術(shù)，相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Communications上。
致病微生物以其廣泛的危害性，通過(guò)氣流、接觸或人工接種等多種途徑傳播，對(duì)人類健康、食品安全、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)乃至整個(gè)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在此背景下，探索一種簡(jiǎn)單、綠色且高效的殺菌技術(shù)，特別是針對(duì)乏氧條件下的致病微生物，已成為國(guó)際科研界的前沿?zé)狳c(diǎn)。
王建龍教授團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用自旋軌道解析算法，從自旋和軌道的獨(dú)特視角，深入剖析了原子級(jí)應(yīng)變策略如何打破氧氣自旋禁阻的奧秘。理論計(jì)算結(jié)果顯示，該策略成功誘導(dǎo)了MBene材料的自旋極化效應(yīng)，從而克服了氧氣的自旋禁阻，實(shí)現(xiàn)了低溶解氧條件下氧氣的高效活化，使光催化超氧自由基的產(chǎn)量激增16.59倍。
此外，團(tuán)隊(duì)還對(duì)真實(shí)地下水中的致病菌進(jìn)行了殺滅效果評(píng)估，進(jìn)一步驗(yàn)證了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用潛力。配備MBene的光催化連續(xù)消毒系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)62小時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行，還成功產(chǎn)生了37.2升無(wú)菌水。與商用次氯酸鈉消毒劑相比，該殺菌系統(tǒng)的消毒能力高出25倍，展現(xiàn)出極高的應(yīng)用轉(zhuǎn)化價(jià)值。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-55626-8
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