太白是“狠活”?——从厨房里的“乳化魔法”看白汤里的胶体化学
袁源青山, 李蕊, 赵卫光
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503017
一碗乳白香浓的羊汤是否需要依赖科技与“狠活”?2024年底全网热议的“白汤事件”背后,蕴含着有趣的食品科学奥秘。本文旨在通过家庭小实验揭示“白汤”背后的科学奥秘。结果表明:碱性水、胶原蛋白都有助于实现油和水的“水乳交融”;豆浆机则能化身“物理魔法师”,将油脂粉碎成纳米级小颗粒,快速达到“水乳交融”的至臻境界。羊汤的传统工艺无需工业添加剂,仅通过“天然魔法”(磷脂和胶原蛋白)和“物理魔法”(沸腾),在“时间魔法”的加持下,即可实现稳定乳白汤体和独特“香味密码”,但对高脂肪摄入的现代人来说,白汤虽美,切勿贪嘴哟。
关键词: 家中实验室, 白汤, 乳化作用, 表面活性剂, 胶体化学
普鲁士纳米粒子对HeLa细胞的光热毒性
魏杰, 周青, 丁丹丹, 荆香, 李飞
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240435
为探讨普鲁士蓝纳米粒子(Prussian blue nanoparticles,PB NPs)对宫颈癌细胞(HeLa细胞)的光热毒性及其机制,本研究合成了尺寸均一、分散性好的PB NPs,以HeLa细胞为实验对象,采用MTT、激光共聚焦、流式细胞术等技术,分别检测了PB NPs对HeLa细胞存活率、细胞膜通透性、细胞凋亡、细胞周期阻滞及活性氧(ROS)生成的影响。MTT实验结果显示,PB NPs可抑制HeLa细胞增殖,并具有浓度依赖性和激光功率依赖性,50 μg·mL-1的PB NPs在功率密度为0.2 W·cm-2的808 nm激光下可使HeLa细胞存活率降至24.2%;台盼蓝染色、Calcein-AM与PI双染色激光共聚焦实验结果显示PB NPs的光热细胞毒性主要体现在增加细胞膜的通透性;Annexin V-FITC流式细胞术结果显示PB NPs能够诱导HeLa细胞凋亡;DCFH-DA荧光实验和流式细胞实验结果显示20 μg·mL-1的PB NPs在0.3 W·cm-2功率密度的808 nm激光下可使HeLa细胞内ROS表达量上升11.5倍,并使细胞周期在G2/M期发生阻滞。以上结果提示PB NPs对HeLa细胞的光热毒性效应是通过增加细胞膜的通透性、细胞周期阻滞、增加ROS生成和诱导细胞凋亡实现的。
关键词: 普鲁士蓝, 纳米粒子, 光热毒性
Synergistic nitrogen doping and carbon support in TiO2 for enhanced photocatalytic degradation of methylene blue and oxytetracycline
Ruru MA, Yingjie SONG, Yahui LI, Ermin ZHOU, Deqiang LI, Xiaojuan HUANG, Jun LI
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250221
In this study, sawdust served as a carbon source and urea as a nitrogen source to synthesize carbon- supported, nitrogen-doped TiO2 composites via a one-pot solvothermal method. The composites were characterized using FTIR, powder X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy, thermogravimetry-derivative thermogravimetry, scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy, and transmission electron microscopy. Results indicated that all synthesized composites exhibit the anatase phase, with those calcined at 800 ℃ demonstrating enhanced crystallinity. Nitrogen is incorporated into the TiO2 lattice, while carbon is predominantly located on the surface. Photodegradation experiments showed that 20 mg of composite N-TiO2/C-800 achieved degradation rates of 93.4% for methylene blue (20 mg·L-1, 50 mL) and 99.4% for oxytetracycline (20 mg·L-1, 50 mL) within 30 min. Free radical capture experiments indicated that h+ was the primary active species in the photocatalytic degradation process.
关键词: N-TiO2/C, photocatalysis, visible light, methylene blue, oxytetracycline, degradation
三角形Au@TiO2介孔催化剂可见光降解亚甲
刘兵, 张黄, 韩洪亮, 胡长文, 张英磊
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230398
利用溶胶凝胶法制备出一种三角形Au@TiO2核壳材料。经过水热晶化,该材料膨胀至300 nm,壳层TiO2晶化为介孔锐钛矿相,但核心三角形Au颗粒的形貌保持不变。采用粉末X射线衍射(PXRD)、ζ电位、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、热重分析(TGA)、光致发光(PL)光谱、光电流(i-t)以及光催化降解技术,对样品的结构和性能进行了系统、详细的检测与分析。经过晶化处理的Au@TiO2在可见光波段的光降解亚甲蓝性能比未晶化时有了显著的提升, 1 mg·mL-1 Au@c-TiO2可以在可见光照射1 h后实现对60 mg·L-1亚甲蓝全降解。电子顺磁共振(EPR)测试表明·O2-和·OH两种自由基对光降解起到了很大作用。通过综合分析实验结果和时域有限差分(FDTD)分析,探究了催化反应的机理。
关键词: 光降解, 二氧化钛, 三角形金颗粒, 可见光
多功能纳米酶普鲁士修饰过氧化铜的合成及其自供过氧化氢的光热增强催化治疗
王卓亚, 贺乐, 林志权, 王应席, 李玲
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240194
通过在普鲁士蓝(PB)中引入CuO2,得到具有H2O2自供的光热增强类酶活性的多功能纳米材料CuO2/PB。其在模拟肿瘤微环境(TME)中能够产生H2O2,消耗谷胱甘肽(GSH),并在近红外光照射下进一步增强羟基自由基(·OH)的生成与GSH的消耗。此外,小鼠实验证明CuO2/PB能够用于T2-磁共振成像引导下的肿瘤治疗,在14 d的治疗周期内,结合近红外光照射对肿瘤有明显的抑制作用,实现了光热治疗协同H2O2自供的催化治疗。
关键词: 纳米颗粒, 普鲁士蓝, 催化治疗, 光热性能
双金属浸出诱导催化剂重构用于高活性和高稳定性电化学水氧化
许文涛, 莫栩妍, 周洋, 翁祖贤, 莫坤玲, 吴炎桦, 蒋欣霖, 李丹, 蓝汤淇, 文欢, 郑伏琴, 樊友军, 陈卫
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308003
析氧反应(OER)催化剂在催化反应过程中不可避免地会发生表面重构,这一过程使得设计、构筑高性能和高稳定性的OER电催化剂充满挑战。在此,我们采用双金属浸出诱导表面重构的策略,构建了高活性和高稳定性的水氧化电催化剂。在该策略中,通过水热、离子交换和后续的退火工艺处理,将由α-CoMoO4、K2Co2(MoO4)3、Co3O4和CoFe2O4四种氧化物晶相组成的材料阵列转换为OER预催化剂。原位电化学拉曼光谱和非原位X射线衍射(XRD)分析表明,其中的不稳定成分K2Co2(MoO4)3的快速溶解引发了Mo和K的适度浸出,从而在低电压下加速表面富集的α-Co(OH)2向CoOOH活性相的转化。此外,CoFe2O4相耦合重构产生新相CoO与无定形层CoOOH,从而形成CoFe2O4@CoO@CoOOH紧密的多相结构,起到“纳米栅栏”的作用,可有效防止催化剂的过度重构,从而赋予重构后的催化剂优异的催化活性和稳定性。本工作为设计高电流密度下具有优异活性和稳定性的OER催化剂提供了新的思路。
关键词: 析氧反应, 表面重构, 离子浸出, 水分解, 电催化, 催化剂

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