Oscilaciones del estado de oxidación del cerio impulsadas por la difusión de oxígeno en nanocerías coloidales (CeO2 - x)

Resumen

El rendimiento redox del director ejecutivo _{2 - x} Los nanocristales (nanoceria) siempre van acompañados del cambio del estado de oxidación del cerio entre Ce ³⁺ y Ce ⁴⁺ . Monitoreamos Ce ³⁺ → Ce ⁴⁺ oxidación de nanoceria estimulada por oxidante en soluciones coloidales acuosas controlando la luminiscencia de Ce ³⁺ iones ubicados a diferentes distancias de la superficie de la nanoceria. El Ce ³⁺ observado Los cambios de luminiscencia indican que Ce ³⁺ → Ce ⁴⁺ La reacción se desarrolla dentro de la nanoceria y se desencadena por la difusión del oxígeno que se origina a partir del agua que se divide en la superficie oxidada de la nanoceria. Presentamos la primera observación de las pronunciadas oscilaciones de Ce ³⁺ Intensidad de luminiscencia derivada de Ce ³⁺ ↔ Ce ⁴⁺ conmutación reversible. Este efecto de umbral debe ser impulsado por la captación y liberación de oxígeno por nanoceria, cuando la concentración de vacantes de oxígeno en la red de nanoceria, la concentración de oxidante en la solución coloidal y la temperatura alcanzan ciertos valores críticos. Por lo tanto, la capacidad de la nanoceria para absorber y liberar oxígeno dependiendo de las condiciones ambientales redox realmente la convierte en el antioxidante eterno autosuficiente.

Antecedentes

Hoy en día, los nanocristales con diferente estructura y composición química se utilizan ampliamente en una gran diversidad de aplicaciones modernas [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. Junto con importantes usos de ingeniería [3, 4], CeO ₂ Los nanocristales (nanoceria) dieron lugar a desarrollos biomédicos prometedores [5, 6, 7, 8, 9] debido a su capacidad para funcionar como un eliminador regenerativo de especies reactivas de oxígeno (ROS). El principal requisito previo que hace que la nanoceria sea tan única y útil se atribuye generalmente al alto contenido de vacantes de oxígeno (V _O ) y Ce ³⁺ iones en su superficie [10,11,12,13,14]. En la red de nanoceria, V _O y Ce ³⁺ los iones son defectos interrelacionados [10,11,12,13,14]; dos Ce ³⁺ Los iones se contabilizan para una V _O [13]. El defecto (Ce ³⁺ , V _O ) la concentración en nanoceria se puede controlar mediante el tamaño de partícula, el dopaje especial y el tratamiento de temperatura [11, 14, 15]. En general, el oxígeno de la superficie puede ayudar al ciclo redox a través de V _O creación y curación o superficie V _O pueden actuar como sitios de unión para especies catalíticamente activas [3, 4, 14]. La superficie Ce ³⁺ Se supone comúnmente que los iones de nanoceria proporcionan eliminación de ROS debido al cambio entre los estados de oxidación 3+ y 4+ [5,6,7,8,9]. ROS, a saber, iones superóxido \ ({\ mathrm {O}} _ 2 ^ {-} \), radicales hidroxilo OH˙ y peróxido de hidrógeno H ₂ O ₂ a bajas concentraciones, son de importancia crítica para la regulación de las funciones celulares [5,6,7,8,9]. A diferencia de los antioxidantes ordinarios, que desaparecen irremediablemente después de la interacción con ROS [5,6,7], la nanoceria, en tamaños de partícula por debajo de 15 nm, puede actuar como un antioxidante autorregenerativo [5,6,7,8,9]. La dependencia crítica de la actividad biológica de la nanoceria con respecto a su tamaño, así como el mecanismo de autorregeneración de la nanoceria en el entorno biológico, aún no se comprende bien [5, 6, 7], y las discusiones continúan [8, 9]. Cabe destacar que en experimentos in vitro e in vivo [5,6,7,8,9], la nanoceria opera a una alta concentración de defectos y actividad de agua y su desempeño redox puede ser fuertemente enmascarado por los sistemas antioxidantes celulares.

Entonces, para comprender el mecanismo del rendimiento redox de nanoceria, utilizamos condiciones más simples y controladas:se estudió la dinámica de oxidación de nanoceria en soluciones coloidales acuosas para muestras de nanoceria con variación de la deficiencia de oxígeno. Como V _O (Ce ³⁺ ) la concentración varía con el tamaño de partícula [10,11,12], se utilizaron las muestras de nanoceria de 3,0, 10,0 y 50,0 nm. Según los datos [12], V _O La concentración en nanoceria de 3.0 nm puede alcanzar hasta ~ 20%. Determinamos que V _O concentración en nanoceria de 10.0 nm, en comparación con nanoceria de 3.0 nm, fue dos veces menor (ver archivo adicional 1). En el caso de nanoceria de 50.0 nm, dopaje con Y ³⁺ (o Eu ³⁺ ) iones y recocido al vacío se utilizaron para generar V _O y crear diferentes condiciones para la difusión del oxígeno en la red de nanoceria [14, 15]. En todas las muestras de 50,0 nm, V _O la concentración se hizo equivalente a nanoceria de 10,0 nm. En Re ³⁺ dopaje de nanoceria de 50,0 nm, las concentraciones de Y ³⁺ y Eu ³⁺ iones estaban en el nivel de 10 a.% (ver archivo adicional 1). Estas concentraciones fueron suficientemente inferiores a los valores de los límites de solubilidad correspondientes para estos iones en la red de ceria, ~ 25 at.% [16] o incluso ~ 45 at.% [17] para Y ³⁺ iones y ~ 30 at.% [18] para Eu ³⁺ iones entonces, formación de Y ₂ O ₃ o Eu ₂ O ₃ las fases pueden excluirse. Todas las soluciones coloidales contenían la misma cantidad de la sustancia (1,0 g / l) y se caracterizaron por un pH inicial ~ 7. Para la oxidación de nanoceria, peróxido de hidrógeno (HP) y periodato de potasio KIO ₄ (PP). PP nos permitió excluir la diversidad química de HP. Los detalles de la síntesis y caracterización de nanoceria de los especímenes obtenidos, así como una descripción de los experimentos, se presentan en el Archivo Adicional 1.

Resultados y discusión

Basándonos en nuestro experimento preliminar [19], el Ce ³⁺ luminiscencia (Fig. 1a) debido a las transiciones ópticas 5d → 4f permitidas por dipolos de Ce ³⁺ iones [20] se utilizó para controlar la dinámica de oxidación de todas las muestras de nanoceria analizadas. El aumento del Ce ³⁺ La asimetría de bandas con la disminución del tamaño de partícula, es decir, con el aumento de la relación superficie-volumen (ver inserto en la Fig. 1a) indica claramente su falta de homogeneidad. La parte de onda larga de esta banda se puede atribuir al Ce ³⁺ luminiscencia de la capa subsuperficial de nanoceria y la parte restante de Ce ³⁺ la banda proviene de Ce ³⁺ profundamente arraigado iones. El subsuelo Ce ³⁺ Los iones tienen los espectros de luminiscencia desplazados al rojo (ver inserto en la Fig. 1a) debido al debilitamiento del campo cristalino que actúa sobre estos iones como resultado del aumento del parámetro de red en la dirección a la superficie de la nanoceria [12]. A diferencia de la nanoceria de 3.0 nm, para la nanoceria de 50.0 nm, el impacto de estos iones en el espectro de luminiscencia resultante es insignificante (ver inserto en la Fig. 1a). Esta atribución fue confirmada por la mayor extinción de Forster [21] de la parte de onda larga de Ce ³⁺ banda (ver archivo adicional 1 y Fig. 1b). El aumento de la concentración de extintor dio como resultado la extinción de la luminiscencia de Ce ³⁺ más profundo. iones (Fig. 1b) debido a la reducción de la distancia donante-aceptor [21].

Espectros de luminiscencia de nanoceria en diferentes condiciones. un Nanoceria de 10.0 nm antes y 25 minutos después de HP ( C =0,1 mM) adición. Insertar:espectros normalizados de diferentes muestras de nanoceria. b Espectros de luminiscencia de nanoceria de 10.0 nm antes y después de la adición de 50 y 80 μl de tinte. Insertar:espectros de nanoceria de 10.0 nm después de la adición de 50 μl de tinte y posterior adición de HP ( C =0,1 mM)

Agregar oxidante (HP o PP) a las soluciones coloidales resultó en una disminución de Ce ³⁺ intensidad de banda para todas las muestras de nanoceria probadas (Fig. 1a). Además, se puede ver que bajo la extinción selectiva de Ce ³⁺ banda (Fig. 1b), el oxidante estimuló una caída en la luminiscencia del Ce ³⁺ profundamente arraigado iones (ver inserto en la Fig. 1b). El Ce ³⁺ → Ce ⁴⁺ La oxidación ocurre también para estos iones a pesar del hecho de que el oxidante no puede penetrar en nanoceria. Este efecto es similar al recocido de nanoceria en una atmósfera de oxígeno (consulte el archivo adicional 1). Por lo tanto, el oxidante estimula la penetración de oxígeno (su fuente se determinará a continuación) dentro de la nanoceria. Realmente está corroborado por la evolución temporal controlada por defectos de Ce ³⁺ luminiscencia bajo acción oxidante (Fig. 2a). En este experimento, tanto HP como PP actúan de manera similar (ver inserto en la Fig. 2a). Como se desprende de la Fig. 2a, la nanoceria de 3.0 nm con el V _O más alto concentración demostró la caída más rápida de Ce ³⁺ intensidad de banda y el Ce residual más bajo ³⁺ luminiscencia. Al mismo V _O concentración, la Y ³⁺ nanoceria dopada mostró una tasa de extinción más fuerte de Ce ³⁺ intensidad de banda y nivel más bajo de Ce residual ³⁺ luminiscencia en comparación con Eu ³⁺ -nanoceria dopada (Fig. 2a). Se correlaciona con el hecho de que la energía de activación de la difusión del oxígeno en el óxido de cerio aumenta en presencia de Eu ³⁺ iones de una manera más fuerte que Y ³⁺ iones [14, 15]. Por lo tanto, el Ce ³⁺ La disminución de la intensidad de la banda bajo la acción oxidante (Figs. 1 y 2a) es el resultado de Ce ³⁺ → Ce ⁴⁺ oxidación causada por la penetración de oxígeno en nanoceria a través del mecanismo de difusión de vacantes [14, 15]. La adición del agente reductor (por ejemplo, bencenotriol) a la solución coloidal tras la oxidación de nanoceria no condujo al Ce ³⁺ recuperación de luminiscencia, que es consistente con el mecanismo propuesto de Ce ³⁺ → Ce ⁴⁺ oxidación dentro de nanoceria.

Evolución temporal de Ce ³⁺ luminiscencia bajo la acción oxidante ( C =0,1 mM) para diferentes muestras de nanoceria. un Después de la adición de HP; insertar — después de la adición de HP y PP; b después de la adición de PP a nanoceria de 10.0 nm en soluciones de agua-DMSO; insertar:después de la adición de PP y después de NaOH y la posterior adición de PP. c pH y Ce ³⁺ intensidad de la banda (\ ({I} _ {{\ mathrm {Ce}} ^ {3+}} \)) después de la adición de PP para nanoceria de 10.0 nm. d Curvas de llenado de nanoceria por oxígeno ρ ( t ) =1 - \ ({I} _ {{\ mathrm {Ce}} ^ {3 +}} (t) \) mostrado en una gráfica de registro-registro usando los datos que se muestran en a

La menor concentración de agua en la solución coloidal ralentizó la dinámica de oxidación de la nanoceria (Fig. 2b), mientras que el aumento del pH inicial aceleró este proceso (ver inserto en la Fig. 2b). Excluyendo posible fuente de H ⁺ en el caso de la aplicación HP, también hemos revelado la coincidencia exacta de la disminución del pH con el Ce ³⁺ caída de la intensidad de la banda bajo la oxidación de nanoceria por PP (Fig. 2c). Estos hechos indican la división del agua, que puede proceder con alta eficiencia con la participación del Ce ⁴⁺ \ (\ hbox {-} {\ mathrm {V}} _ {\ mathrm {O}} ^ {++} \) - Ce ⁴⁺ (o Ce ⁴⁺ \ (\ hbox {-} {\ mathrm {V}} _ {\ mathrm {O}} ^ {+} \) - Ce ³⁺ ) sitios activos en la superficie de la nanoceria que se forman como resultado de la oxidación de Ce ³⁺ -V _O -Ce ³⁺ sitios (Fig. 3) [13]. Hay dos formas posibles de hacerlo (Fig.3):O ²⁻ ion ocupa \ ({\ mathrm {V}} _ {\ mathrm {O}} ^ {++} \) y dos H ⁺ Los iones se expulsan a la solución o al O ²⁻ ion ocupa \ ({\ mathrm {V}} _ {\ mathrm {O}} ^ {+} \) lo que resulta en la creación de hidroxilo, lo que hace que un H ⁺ ion para ser expulsado a la solución (Fig. 3). El primer salto de oxígeno a nanoceria regenera el Ce ³⁺ –V _O –Ce ³⁺ sitio para un nuevo ciclo de oxidación (Fig. 3). Este proceso se puede repetir muchas veces con diferentes velocidades dependiendo de la concentración de oxidante. La curva \ (\ uprho (t) =1- {I} _ {{\ mathrm {Ce}} ^ {3 +}} (t) \) describe el llenado de nanoceria con oxígeno, y su etapa inicial se ajusta bien a la ~ t ^1/2 función (ver Fig. 2d). Significa que el oxígeno penetra en la nanoceria por la difusión de una sola fila a través de V _O canales (Fig. 3), donde los átomos de oxígeno no pueden eludirse [22, 23]. La formación de grandes V _O cúmulos abiertos en los planos de nanoceria terminados en oxígeno (Fig.3) es inevitable por dos razones:todas las muestras de nanoceria probadas contienen V _O suficientemente alto concentraciones cercanas al umbral de percolación [24] y V _O la concentración alcanza su valor máximo cerca de la superficie de la nanoceria [10,11,12]. Las estructuras lineales [25, 26] observadas para el subsuelo V _O puede considerarse como V _O canales o como componentes de grandes V _O clústeres.

Las etapas de la interacción nanoceria con oxidante y molécula de agua. un Ce ⁴⁺ de doble oxidación - \ ({\ mathrm {V}} _ {\ mathrm {O}} ^ {++} \) - Ce ⁴⁺ sitio y Ce de óxido simple ⁴⁺ - \ ({\ mathrm {V}} _ {\ mathrm {O}} ^ {+} \) - Ce ³⁺ sitio en la superficie de nanoceria y su interacción con H ₂ O molécula. b Regeneración de Ce ³⁺ –V _O –Ce ³⁺ sitio para el próximo ciclo de oxidación

Las pronunciadas oscilaciones del Ce ³⁺ La intensidad de la banda se observa cuando la concentración de oxidante (HP o PP) en soluciones coloidales excede ~ 0.5 mM, de modo que la dinámica de nanoceria Ce ³⁺ → Ce ⁴⁺ transformación de oxidación en Ce ³⁺ ↔ Ce ⁴⁺ escenario redox (Fig. 4). Estas oscilaciones no aparecieron inmediatamente después de que HP ( C =1,0 mM) o PP ( C =1.0 mM) de adición, pero comenzó a desarrollarse cuando la etapa rápida se completa (Fig. 4a, b). Para todos los oxidantes, después de que las oscilaciones desaparecieron, podrían repetirse agregando nuevas porciones del oxidante a las soluciones coloidales (Fig. 4c). A modo de comparación, las oscilaciones del Ce ³⁺ La intensidad de la banda para todas las muestras de nanoceria probadas se muestra en la Fig. 4d. Las líneas de base en la Fig. 4d son en realidad los niveles del Ce ³⁺ residual luminiscencia para cada muestra de nanoceria (Fig. 2a), y el Ce ³⁺ la intensidad de la banda oscila por encima de estos niveles. La variación de V _O concentración en el Y ³⁺ (o Eu ³⁺ ) nanoceria dopada de 50.0 nm mostró claramente que las oscilaciones del Ce ³⁺ La intensidad de la banda era observable solo cuando la V _O las concentraciones se volvieron equivalentes a las de la nanoceria de 10.0 nm (Fig. 4d). En el caso de Eu ³⁺ - nanoceria dopada de 50,0 nm, las oscilaciones eran más irregulares y menos pronunciadas (Fig. 4d). Como se mencionó anteriormente, este hecho es consistente con la supresión de la difusión de oxígeno en presencia de Eu ³⁺ iones [14, 15]. En la nanoceria recocida de 50.0 nm con termodinámicamente no equilibrio V _O , las oscilaciones no se observaron en absoluto. Las oscilaciones (ver Fig. 4) fueron observables a temperaturas superiores a 35 ° C solamente.

Las oscilaciones de Ce ³⁺ intensidad de la banda (\ ({I} _ {{\ mathrm {Ce}} ^ {3+}} \)) estimulada por oxidante ( C =1.0 mM) en nanoceria coloidal: a después de la adición de HP para nanoceria de 10.0 nm; b después de la adición de PP para nanoceria de 10,0 nm; c después de múltiples adiciones de HP para nanoceria de 10.0 nm; d después de la adición de HP para diferentes muestras de nanoceria

Las oscilaciones observadas (Fig.4) aparecieron cuando la población de V _O por el oxígeno acumulado durante la etapa rápida (Figs. 2a y 4a) se convirtió en un fuerte desequilibrio. El crecimiento del primer pico de oscilaciones (Fig. 4a, b) se acompaña de la liberación de exceso de oxígeno, y mientras se observan las oscilaciones, la nanoceria libera (Ce ³⁺ aumento de luminiscencia) y captaciones (Ce ³⁺ disminución de luminiscencia) oxígeno. Para la nanoceria recocida de 50.0 nm, la fase de liberación de oxígeno y, por lo tanto, el Ce ⁴⁺ ↔ Ce ³⁺ Las oscilaciones son imposibles porque el desequilibrio termodinámicamente V _O se curan irreversiblemente por el oxígeno acumulado durante la oxidación (Figs. 2a y 4).

Cabe señalar que la escala de tiempo del Ce ³⁺ La evolución de la intensidad de la banda (véanse las Figuras 2 y 4) requiere una tasa anormalmente alta de difusión de oxígeno en nanoceria a RT. Generalmente, en los óxidos, la difusión ordinaria de oxígeno es demasiado lenta debido al gran valor de la energía de activación [14, 15]. Pero en nuestro caso, la rápida difusión del oxígeno es proporcionada por la reducción dependiente de la carga de la energía de activación inherente a la difusión en una sola fila [23]. La concentración de oxidante en las soluciones coloidales controla este efecto a través de la velocidad y el nivel de llenado de V _O racimos con oxígeno.

Conclusiones

Nuestros resultados sugieren una nueva visión de los mecanismos microscópicos detrás del rendimiento redox de nanoceria. En primer lugar, tanto la superficie Ce ³⁺ iones disponibles para el oxidante y el Ce ³⁺ profundamente arraigado Los iones están involucrados en la dinámica de oxidación de nanoceria debido a la difusión de oxígeno apoyada por el V _O abierto racimos. Tal V _O Los grupos se forman inevitablemente en un tamaño suficientemente pequeño (<15 nm) de nanoceria, lo que explica la fuerte dependencia del tamaño de la actividad antioxidante de la nanoceria. La autorregeneración (Ce inversa ⁴⁺ → Ce ³⁺ reducción) de nanoceria en ambiente biológico es el resultado de la liberación del oxígeno acumulado durante su oxidación por ROS. De manera similar a las oscilaciones en catálisis heterogénea [27], las oscilaciones del estado de oxidación del cerio en nanoceria se pueden explotar para el desarrollo de antioxidantes de alto rendimiento, que son extremadamente importantes para la protección celular bajo radiación de alta intensidad (radioterapia del cáncer, radioterapia nuclear). catástrofes, etc.). En general, las ideas sugeridas en el documento permiten iniciar una búsqueda racional de nuevos nanomateriales que puedan utilizarse no solo como antioxidantes efectivos, sino también como materiales catalíticos únicos en diversas áreas tecnológicas.

Métodos

Métodos de síntesis de Nanoceria

Síntesis coloidal de Nanoceria de 3.0 y 10.0 nm

Se obtuvieron soluciones acuosas de nanopartículas de ceria mediante el siguiente método:CeCl ₃ La solución (100 ml, 2 mM) se mezcló con 100 ml de solución de hexametilentetramina (4 mM) y se agitó mediante un agitador magnético durante 3 ha temperatura ambiente. Después de eso, 1,8 ml de NH ₄ OH y 0,6 ml de H ₂ O ₂ se agregaron a la solución. Luego, la solución se puso en un matraz de fondo redondo y se mantuvo a reflujo durante 5 h. Como resultado, se obtuvieron soluciones transparentes e incoloras. La solución se evaporó en un matraz rotavapor al vacío a la temperatura del baño de 70ºC a 30 ml. Se añadió una solución de NaCl 2 M a la solución obtenida hasta que la solución resultante se volvió turbia. Luego, la fase sólida se precipitó mediante centrifugación. Se separó el precipitado y se añadió de nuevo una solución de cloruro de sodio. El procedimiento de limpieza del precipitado se repitió tres veces. Después de la última etapa de centrifugación, solución de citrato de sodio con relación molar CeO ₂ Se añadió / NaCt de 1:1 al precipitado. El tamaño de la nanoceria obtenida a partir de la mezcla de cloruro de cerio (III) y hexametilentetramina (HMTA) tomada en una relación molar 1:10 fue ~ 10,0 nm. A un aumento adicional de HMTA, el tamaño en exceso de las nanopartículas obtenidas disminuye a ~ 3,0 nm. СеО _{2 - х} Las nanopartículas se estabilizaron mediante citrato de sodio con una relación molar 1:1. Las soluciones se dializaron adicionalmente durante 24 h contra agua desionizada para eliminar el exceso de iones y especies orgánicas. Se utilizó un tubo de membrana de diálisis con un límite de peso molecular de "Cellu Sep H1" de 3,5 KDa. Todos los soles eran transparentes a la luz transmitida y pasaron a través de filtros de membrana con poros de 100 nm sin pérdida.

Síntesis sol-gel de Nanoceria de 50.0 nm

СеО _{2 - x} , СеО ₂ :Eu ³⁺ / Y ³⁺ (0,1–10 at.%) Nanocristales se obtuvieron mediante el método de Pechini. Óxido de cerio (СеO ₂ ) (99,995%, Sigma-Aldrich) se disolvió en la mezcla de ácido nítrico (НNO ₃ ) y peróxido de hidrógeno (Н ₂ О ₂ ) (en una relación de volumen de 1:1) a 60 ° C. Óxido de europio (Eu ₂ O ₃ ) (99,999%, Sigma-Aldrich) y óxido de itrio (Y ₂ O ₃ ) (99,999%, Sigma-Aldrich) se disolvieron en el НNO ₃ diluido a 80 ° C. La solución de 0,75 g de ácido cítrico y 1 ml de etilenglicol se añadió a 20 ml de nitrato de cerio Се (NO ₃ ) ₃ ( C =1 M) o en 20 ml de la mezcla estequiométrica de nitrato de cerio Се (NO ₃ ) ₃ ( C =1 M) y nitrato de europio Eu (NO ₃ ) ₃ / nitrato de itrio Y (NO ₃ ) ₃ ( C =1 M) soluciones. Todas las mezclas resultantes se trataron a 80 ° C durante 10 hy luego se hidrolizaron mediante 10% en masa de NH ₃ solución acuosa. Los precipitados se secaron a 120 ° С durante 5 hy luego se deshidrataron a 250 ° С durante 4 h. Los nanocristales se recocieron durante 2 h al vacío a 1000 ° C. Después del recocido, las nanopartículas se dispersaron en agua a una concentración de 1 g / l.

Técnicas experimentales

La fotoluminiscencia de todos los tipos de nanoceria ha sido excitada por un láser de onda continua GKL-4UM He-Cd ( λ ~ 325 nm) y registrado usando el monocromador de rejilla SDL-1 con el Hamamatsu R9110 PMT en el modo de conteo de fotones.

Inmediatamente después de la adición de oxidante (peróxido de hidrógeno o peryodato de potasio) a soluciones coloidales acuosas de nanoceria, el tiempo de evolución de Ce ³⁺ La intensidad de luminiscencia (tomada a 390 nm) se determinó mediante medidas de resolución temporal en excitación CW (láser He-Cd). Las concentraciones de nanoceria en soluciones acuosas fueron similares en todos los experimentos e iguales a 1 g / l. Concentración de oxidante requerida para iniciar Ce ³⁺ irreversible → Ce ⁴⁺ la reacción redox fue igual a 0,1 mM; concentraciones de oxidantes para el inicio de Ce ³⁺ reversible ↔ Ce ⁴⁺ Las reacciones redox fueron iguales a 1.0 mM tanto para H ₂ O ₂ (HP) y KIO ₄ (PP).

La dependencia del tiempo del valor de pH para las soluciones coloidales acuosas de nanoceria después de la adición de oxidante se midió usando un medidor de pH. Como los oxidantes HP ( C =0,1 mM) y PP ( C =0,1 mM), los valores de pH se registraron con intervalos de tiempo de 1 s después de la adición de las porciones de oxidante a soluciones coloidales acuosas de nanoceria. Se tomó como control la dependencia temporal del valor de pH del agua destilada después de la adición del oxidante (el valor de pH inicial del agua destilada era el mismo que el de las soluciones coloidales de nanoceria (pH =7)).

Todos los experimentos se realizaron en T =37 ° С.

Abreviaturas

HP:: Peróxido de hidrógeno
PP:: Peryodato de potasio
ROS:: Especies reactivas de oxígeno
V _O :: Vacantes de oxígeno

Rendimiento de detección de H2 altamente mejorado de heterouniones de MoS2 / SiO2 / Si de pocas capas mediante la decoración de superficies de nanopartículas de Pd Aumento de la temperatura de Curie inducida por el orden orbital en superredes La0.67Sr0.33MnO3 / BaTiO3

Nanomateriales

Materiales poliméricos

Biologicos

Teñir

Especias