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Immobilized CeO_(2)@C-N heterogenous structures with Enhanced Dual Modal Photodynamic/Photothermal Bacterial Inactivation Under NIR Laser Irradiation

引用

Journal of Analysis and Testing 2023年第3期7卷 189-203页

作者： Yijun Pang Zhiquan Chen Didi Yang Xuke Fan Zhenda Liang Yongtao Xu Sheng Ye Jiancong Liu Li Zhou Institute of Environmental Research at Great Bay Area Key Laboratory for Water Quality and Conservation of the Pearl River DeltaMinistry of EducationGuangzhou UniversityGuangzhou 510006China School of Pharmacy Hubei University of Science and TechnologyXianning 437100China

Non-antibiotic fungicides are urgently needed due to the potential threat of drug-resistant bacteria to human health.In this research,a novel antibacterial nanoplatform based on CeO_(2)@C-N has been developed to achieve rapid near-infrared(NIR)laser-induced sterilization.The prepared CeO_(2)@C-N hybrid material exhibited a nanowire-like structure,with dispersed CeO_(2)nanoparticles averaging 5 nm in size within the heterogeneous configuration.X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)and Raman spectra revealed that the heterogenous structures have a significant amount of oxygen vacancies and defects.Notably,CeO_(2)@C-N has a narrower band gap than CeO_(2),which allows for broader absorbance extending to the NIR region.With these unique physiochemical properties,CeO_(2)@C-N could inactivate E.coli and MRSA at a low concentration(20 mg/L)under 808 nm NIR laser(1 W/cm^(2))irradiation.The excellent bactericidal activity of CeO_(2)@C-N is attributed to the combination of photodynamic and photo thermal processes,based on its excellent photo-thermal conversion property,detection of reactive oxygen species(ROS)(^(1)O_(2)and·OH)under light irradiation,and scavenger quenching experiment results.This study offers a feasible and efficient way to fabricate a highly effective antibacterial candidate.

关键词： Photothermal Photodynamic heterogenous structure Antibacterial Cerium Carbon

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