Synthesis of an S-scheme heterojunction g-C3N4/MIL-100(Fe) photocatalyst for efficient inactivation of a freshwater dinoflagellate and elucidation of its ROS-mediated damage mechanisms

活性氧 甲藻 化学 异质结 抗氧化剂 电子顺磁共振 光化学 生物物理学 光催化 猝灭(荧光) 单线态氧 细胞内 氧气 羟基自由基 纳米颗粒 激进的 析氧 膜 水华 纳米技术 电子供体 叶黄素 类胡萝卜素 生物化学 光系统II 藻类 细胞
作者
Na Lv,Jie Zhang,Mingcan Wu,Ling Fang,Limeng Liu,Rosaiah Pitcheri,Kezhen Qi
出处
期刊:Water biology and security [Elsevier BV]
卷期号:6 (1): 100579-100579 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.watbs.2026.100579
摘要

Freshwater dinoflagellate blooms present a growing global challenge requiring effective and green remediation solutions. Here, we report the synthesis of a novel g-C 3 N 4 /MIL-100(Fe) S-scheme heterojunction photocatalyst and systematically evaluate its efficacy against the harmful dinoflagellate Peridinium umbonatum . The optimized composite exhibited superior performance under simulated solar light, achieving over 90 % inactivation of algal cells within 3 h. Mechanistic investigations, including electron paramagnetic resonance (EPR), confirmed that the S-scheme heterojunction enabled the efficient generation of multiple reactive oxygen species (ROS), namely •OH, •O 2 − , and 1 O 2 . Furthermore, radical quenching experiments identified the hydroxyl radical (•OH) as the primary species responsible for the rapid algal inactivation. These ROS launched a multi-targeted attack, initiating rapid loss of cell membrane integrity, which led to massive leakage of intracellular components and the collapse of the algal antioxidant system. This study elucidates a detailed ROS-mediated damage pathway and provides a robust framework for designing advanced Metal-Organic Framework (MOF)-based photocatalysts to control harmful freshwater dinoflagellate blooms. • S-scheme g-C 3 N 4 /MIL-100(Fe) was synthesized via the facile grinding method. • Optimized 25CN/MIL had 91 % algal inhibition and 87.5 % carotenoid loss in 3 h solar light. • EPR confirmed .•OH, •O 2 − , and 1 O 2 as primary ROS in photocatalysis. • ROS caused membrane damage, component leakage, and antioxidant imbalance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
隐形曼青的应助被tomatoGG采纳,获得10
刚刚
她不让我通宵学的应助被TW采纳,获得10
1秒前
2秒前
你的样子完成签到,获得积分10
2秒前
百事可爱完成签到 ,获得积分10
2秒前
Zevin_Dong完成签到,获得积分10
2秒前
ww完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
晨其完成签到,获得积分10
5秒前
乄0发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
002发布了新的文献求助10
6秒前
null的应助被橘子姜姜采纳,获得10
6秒前
6秒前
搜集达人的应助被天蓬猪大帅采纳,获得10
7秒前
bkagyin的应助被高高高采纳,获得10
7秒前
8秒前
可燃冰发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐的应助被以七采纳,获得10
8秒前
伶俐的孤风完成签到,获得积分10
9秒前
下午不营业完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
wenbo发布了新的文献求助10
10秒前
甚也发布了新的文献求助10
10秒前
苗啊苗发布了新的文献求助10
11秒前
rose发布了新的文献求助10
12秒前
丘比特的应助被baozeNG采纳,获得10
12秒前
喜悦澜完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
666完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
能干的芾完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
孙意冉完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8150800
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9547736
关于积分的说明 21682334
捐赠科研通 7738128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424471
关于科研通互助平台的介绍 2549406
邀请新用户注册赠送积分活动 2467801