近日,中國科學院院士、中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林帶領的團隊發(fā)現(xiàn),硅-氫鍵修飾的硅納米片展現(xiàn)出高效水解制氫的特性,無需任何外界能量輸入,在生理條件下即可釋放治療性氣體氫氣,對急性炎癥具有良好的治療效果。該工作首創(chuàng)性地提出了一種“只需加水”的便捷氣體治療策略,同時利用理論計算揭示了二維氫硅納米片的本征產氫機制,為納米材料介導的H2治療提供了新穎而有效的方式。相關研究成果以Water-enabled H2 generation from hydrogenated silicon nanosheets for efficient anti-inflammation為題,發(fā)表在Journal of the American Chemical Society上,并申請國家發(fā)明專利一項。
該研究提出了一種方便的“只需加水”的氫氣生產方法。該方法基于超薄的二維氫硅烯納米片,這種納米片具有高的比表面積和高反應活性的Si-H鍵,突破了傳統(tǒng)的硅-水反應動力學勢壘。此外,該研究通過DFT計算揭示了二維納米片增強H2釋放的內在機制。氫硅烯表面大量的H原子可作為活性反應位點,優(yōu)化Si-H2O反應的熱力學條件。體外實驗和動物實驗表明,氫硅烯作為注射劑、搽劑均表現(xiàn)出顯著的抗炎效果,具有廣泛的臨床轉換應用前景。
研究工作得到國家自然科學基金重點項目/青年科學基金項目、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、中國科協(xié)青年人才托舉工程、上海市“啟明星”等的支持。同濟大學科研人員參與研究。
二維氫硅烯納米片水解制氫抗炎示意圖
原標題:二維納米材料水解制氫抗炎研究獲進展