活性氧(ROS)介導的光催化抗菌材料是一種能夠治療耐藥細菌感染的非抗生素替代療法。然而,光催化殺菌的整體效率仍會受到電荷載流子快速重組等問題的限制。有鑒于此,江蘇大學楊娟教授、劉芹芹教授和濟南大學于欣教授設計了一種平面內π共軛供體-受體(D-A)體系(g-C3N4-Zn-NC),其由作為供體的石墨氮化碳(g-C3N4)和作為受體、Zn單原子錨定的氮摻雜碳(Zn-NC)所組成。
本文要點:
(1)實驗和理論計算結果表明,Zn-NC的引入會誘導g-C3N4?Zn-NC形成中間帶,以擴大光譜吸收范圍,并促進載流子的轉移和分離。研究發現,雙位點(g-C3N4“供體”的N=C-N位點和Zn-NC“受體”的Zn-N4位點)的協同效應可以促進ROS的產生。
(2)研究發現,具有良好生物相容性的g-C3N4?Zn-NC能夠在可見光照射下有效殺死耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA),并促進MRSA感染的小鼠皮膚傷口的愈合。
Shaosheng Rao. et al. Atomic Zn?N4 Site-Regulated Donor?Acceptor Catalyst for Boosting Photocatalytic Bactericidal Activity. Nano Letters. 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c03853
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c03853