2014-稀土二氧化铈在生物领域的必威体育精装版研究进展.pdf

中国科学: 化学 2014 年 第44 卷 第4 期: 506 ~ 520 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 评 述 庆祝计亮年院士 80 华诞专刊 稀土二氧化铈在生物领域的必威体育精装版研究进展 徐灿, 曲晓刚* 稀土资源利用国家重点实验室; 中国科学院长春应用化学研究所化学生物学实验室, 长春 130022 *通讯作者, E-mail: xqu@ 收稿日期: 2013-11-20; 接受日期: 2013-11-27; 网络版发表日期: 2014-02-21 doi: 10.1360/032013-336 摘要 氧化铈纳米粒子因其优异的催化活性而一直以来备受关注. 它的催化性质来源于 关键词 表面铈离子可以快速地进行 Ce4+和 Ce3+ 转变, 能够根据环境很容易地接受或失去电子. 长 氧化铈纳米粒子 酶模拟 久以来, 其应用均集中在工业催化方面. 然而近年来, 它被发现具有多种生物酶, 如超氧 生物检测 化物歧化酶、过氧化氢酶、磷酸酶、过氧化物酶和氧化酶等的模拟活性, 以及具有羟基自 逻辑门 由基及氮氧化物自由基清除的能力. 这些多重酶活性使其在生物方面有着众多极具前景的 药物载体 潜在应用价值. 目前, 在生物领域其已被开发用于生物检测、疾病诊断及治疗、药物载体 及生物支架等方面. 本文主要介绍其多种生物酶活性、活性原理, 及在生物领域中的必威体育精装版 研究进展. 1 引言 2 氧化铈的催化原理 [1, 2] 与其他镧系金属只表现出+3 价不同, 铈原子既 作为镧系金属 第一个具有4f 电子的元素, 铈 是物理学、化学、生物学及材料学等领域研究的热点. 可呈现+3 价(全还原态), 也可呈现+4 价(全氧化态). 当结合氧原子后, 铈形成具有萤石晶型结构的氧化 这是因为它有两个部分充满的电子轨道, 4f 和5d, 以 铈[3]. 氧化铈在工业生产方面具有广泛应用, 如用作 及许多亚级激发态. 在氧化铈中, 铈离子优先形成较 稳定的 Ce4+ . 它以萤石结构形成结晶, 1 个铈原子周 抛光粉、玻璃脱色剂、耐高温材料、催化材料、燃料 电池和太阳能电池等[4, 5]. 虽然氧化铈具有较多的性 围有 8 个氧原子, 形成四面体结构[6]. 虽然如此, 其 很容易出现内在空位缺陷, 一部分的铈以 Ce3+存在, 质及应用, 但其最重要的应用是在催化方面. 在过去 空缺正电荷以氧空位补偿. 的几十年中, 氧化铈及氧化铈掺杂材料作为多种反 4+ 3+ 氧化铈的催化活性来源于其快速的 Ce /Ce 之 应的催化剂已得到广泛应用. 在工业上, 其最主要的