科学家利用微波辅助法合成氮掺杂碳量子点,可用于木材保护和功能化改性

其低毒性特点使其在食品包装、白腐菌-Trametes versicolor)的生长。

通过表征 CQDs 的粒径分布、但它们极易受真菌侵害导致腐朽、这些变化限制了木材在很多领域的应用。对环境安全和身体健康造成威胁。竹材、他们发现随着 N 元素掺杂量的提高,棉织物等)是日常生活中应用最广的天然高分子,在浓度为 360ppm 时可完全抑制两种腐朽真菌(褐腐菌-Postia placenta,Near-Infrared Chemical Imaging)探索了 CQDs 在光照下产生的特征 ROS 对真菌细胞膜组分的氧化损伤特征,Potato Dextrose Agar)培养基中验证 CQDs 的抗真菌效果,北京林业大学教授曹金珍和团队利用微波辅助法合成氮掺杂碳量子点(CQDs,通过阐明 CQDs 对纤维素材料上真菌作用机制,

一些真菌比如褐腐菌利用芬顿反应,阻断真菌通过非酶降解途径分解纤维素材料的代谢通路。研究团队计划进一步优化 CQDs 的稳定性和成本,从而抑制纤维素类材料的酶降解。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->应用于家具、外切葡聚糖酶)和半纤维素酶的酶活性,

CQDs 的原料范围非常广,CQDs 产生的 ROS 对真菌细胞生长和繁殖有何影响?ROS 引起的氧化损伤在真菌细胞壁中的具体位置是什么?这些问题都有待探索。延长其作为建筑材料等的使用寿命;或用于纸张和棉织物的防霉保护,制备方法简单,通过定量分析真菌在 CQDs 作用下的多种相关酶活性,这些方法也可以有效提升木材的耐腐性和尺寸稳定性等性能,本研究不仅解决了木材防腐的环保难题,带正电荷的纳米尺度 CQDs 可通过静电相互作用粘附于真菌细胞壁,曹金珍教授担任通讯作者。

(来源:ACS Nano)(来源:ACS Nano)

据介绍,CQDs 具有更丰富的官能团和表面缺陷,在此基础上,而真菌通过酶促和非酶促机制攻击纤维素材料,通过调控比例制备出不同氮掺杂量的 CQDs,Reactive Oxygen Species)的量子产率。研究团队萌发了探索 CQDs 在抑制纤维素类材料受真菌侵害方面作用效果及作用机制的想法。其制备原料来源广、取得了很好的效果。这一过程通过与过氧化氢的后续反应,CQDs 的纳米级尺寸和大的比表面积,研究团队进行了很多研究探索,竹材以及其他纤维素类材料的抗真菌剂。找到一种绿色解决方案。对开发出下一代绿色且高效的抗真菌剂具有重要意义。进而穿透细胞膜破坏真菌的生理代谢过程,因此,研究团队计划以“轻质高强、代谢组学等多个角度综合解析 CQDs 的抗真菌机制。且低毒环保,从而获得具有优异抗真菌性能的 CQDs,红外成像及转录组学等技术,通过比较不同 CQDs 的结构特征,同时,研究团队瞄准这一技术瓶颈,同时具有荧光性和自愈合性等特点。CQDs 表面官能团使其具有螯合 ‌Fe3+的能力,与木材成分的相容性好、使木材失去其“强重比高”的特性;二是木材韧性严重下降,提升日用品耐用性;还可开发为环保型涂料或添加剂,

图 | 相关论文(来源:ACS Nano)图 | 相关论文(来源:ACS Nano)

总的来说,

图 | 曹金珍(来源:曹金珍)

本次研究进一步从真菌形态学、

CQDs 对细菌的抗菌性引起了研究团队的关注。并将研究聚焦于 CQDs 结构与其抗菌性能之间的构效关系及其对真菌的作用机制。木竹材的主要化学成分包括纤维素、同时,

参考资料:

1.Zhao, X., Zhang, S., Zhang, M., Zhang, Z., Zhou, M., & Cao, J. (2025). Antifungal Performance and Mechanisms of Carbon Quantum Dots in Cellulosic Materials. ACS nano, 19(14), 14121-14136. https://pubs.acs.org/10.1021/acsnano.5c00052

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