磺酸化丹参酮IIA通过激活SIRT1，减轻败血症相关脑病小鼠海马神经元的神经炎症损伤

《Journal of Ethnopharmacology》：Sodium tanshinone IIA sulfonate alleviates neuroinflammation-induced damage to hippocampal neurons by activating SIRT1 in mice with sepsis-associated encephalopathy

　　氨气高效去除与TiO?/biochar复合光催化材料机理研究。通过水热碳化结合低氧煅烧制备TiO?/biochar复合材料，实现紫外光下10ppm NH?快速降解至3.73ppm，并展现可见光响应、多孔结构及官能团协同效应。

　　氨是一种重要的大气污染物，其去除对于保障人类健康和生态环境安全至关重要。本研究旨在解决这一问题，通过将传统吸附技术与光催化技术相结合，开发了一种新型的TiO?/生物炭光催化复合材料。该复合材料通过水热炭化和低氧煅烧工艺合成。实验结果表明，该复合材料在去除氨方面表现出显著的吸附和降解性能。具体而言，当浓度为10 ppm的氨持续以1 L/min的流速注入时，0.5克该复合材料在紫外光照射下迅速将氨浓度降至3.73 ppm。该复合材料不仅具备优异的稳定性，还具有良好的可重复使用性和对自然光的响应能力。

水热炭化过程有效地保留了炭化产物中的含氧官能团，并将金属氧化物稳定地结合到碳载体上。而低氧煅烧则显著提升了复合材料的孔隙率，并促进了TiO?活性位点的形成。高比表面积、分级孔隙结构以及丰富的含氧官能团在碳载体上的协同作用，显著增强了氨的吸附能力。此外，碳载体出色的电子储存能力促进了电子-空穴的有效分离，从而提高了光催化效率。当TiO?固定在碳载体上时，Ti-O-C键的形成降低了带隙能量，增强了其对可见光的响应能力。水热炭化与低氧煅烧的结合，不仅避免了TiO?在碳载体表面的聚集，还保留了丰富的含氧官能团，同时提升了复合材料的吸附和光催化降解能力。

本研究采用四丁基钛酸酯作为钛源，玉米秸秆（CS）作为碳源，通过水热炭化与低氧煅烧工艺制备了负载TiO?的光催化复合材料。通过对比不同制备方法下的复合材料，如采用浸渍法后进行低氧或厌氧煅烧的材料，评估了这些复合材料的吸附和光催化降解性能，以及其循环使用性能。同时，对反应条件进行了优化，分析了复合材料的物理化学性质，并探讨了吸附-降解的机制。本研究提出了一种新的绿色吸附-光催化降解方法，用于氨的去除，将光催化反应的光源从紫外光转向可见光，从而拓展了太阳能在环境治理中的应用。

在实际应用中，氨的存在不仅影响空气质量，还可能引发一系列环境问题。氨作为PM?.?的主要成分之一，具有强烈的刺激性和毒性，对人体健康和生态环境构成威胁。农业活动、工业生产、家禽养殖以及多种其他来源，如氮肥、垃圾填埋场、污水处理、制冷行业、机动车尾气和厨房及卫生废弃物等，都会显著增加氨的排放。因此，开发高效的氨去除策略对于维护环境质量、减少反复发生的雾霾事件具有重要意义。

目前，氨的处理方法主要包括物理方法如吸附和冷凝、化学方法如化学洗涤、氧化和催化分解，以及生物方法如生物过滤和滴滤。然而，这些方法各有其局限性：冷凝会产生废液和二次污染，化学洗涤具有腐蚀性和高成本，而生物方法则需要较长的反应周期和特定的环境条件。尽管吸附方法被广泛推荐，但其吸附容量有限，且在达到饱和后会失去效果。为了克服这些缺点，本研究结合了吸附与光催化技术，这不仅是一种环境友好的方法，还具有高效、常温操作且不会产生二次污染的优点。

TiO?作为一种广泛研究的光催化材料，因其低毒性和良好的化学稳定性而备受关注。然而，大多数研究集中于TiO?在水相中的光催化降解，而非气相污染物的处理。TiO?的实际应用受限于其宽的带隙和容易发生团聚的特性。将TiO?固定在载体上已被证明是解决这些问题的有效手段。碳材料，尤其是生物炭，因其丰富的官能团、高比表面积和良好的生物降解性而受到广泛关注。生物炭作为TiO?的载体，不仅成本低廉，而且具有良好的稳定性和环境友好性。

负载TiO?的方法会影响其与载体之间的结合力、物理化学性质和催化活性。传统方法如浸渍法后进行高温煅烧，可能导致TiO?在载体表面的聚集，或者在洗涤过程中损失大量的钛。此外，高温炭化产物中微孔结构的比例较高，可能会阻碍污染物向催化剂的扩散，而负载的TiO?也可能堵塞孔隙结构。相比之下，水热炭化能够更均匀地分散催化剂，同时保留丰富的含氧官能团，但其比表面积和孔隙结构可能不够发达。

因此，本研究结合了水热炭化和低氧煅烧两种方法。水热炭化有助于催化剂的均匀分散，而低氧煅烧则将催化剂前驱体转化为TiO?，并赋予炭化产物丰富的孔隙结构，从而实现优异的吸附和光催化降解能力。本研究采用四丁基钛酸酯作为钛源，玉米秸秆作为碳源，通过水热炭化与低氧煅烧工艺制备了负载TiO?的光催化复合材料。通过对比不同制备方法下的复合材料，如采用浸渍法后进行低氧或厌氧煅烧的材料，评估了这些复合材料的吸附和光催化降解性能，以及其循环使用性能。同时，对反应条件进行了优化，分析了复合材料的物理化学性质，并探讨了吸附-降解的机制。本研究提出了一种新的绿色吸附-光催化降解方法，用于氨的去除，将光催化反应的光源从紫外光转向可见光，从而拓展了太阳能在环境治理中的应用。

本研究中的材料包括玉米秸秆和四丁基钛酸酯。玉米秸秆是从中国辽宁省沈阳市收集的，经过空气干燥、粉碎（通过40目筛）并密封储存。四丁基钛酸酯（纯度≥99.5%）是从上海阿拉丁生化科技有限公司获得的。商业TiO?（P25）是从上海耐成生物科技有限公司获取的。由木屑制备的活性炭（BC）则从河南省宏宁净化材料有限公司购买。无水乙醇（纯度≥99.7%）是从Sinopod公司采购的。这些材料的选择和处理为后续实验提供了基础支持。

为了深入了解光催化复合材料的物理化学性质，本研究对采用不同方法制备的复合材料进行了分析。这为进一步研究这些复合材料在去除氨过程中的吸附和降解机制提供了重要依据。XRD光谱（图1(a)和(b)）显示，P25、HTC-A、HTC-O和BC-O等复合材料中均存在TiO?的晶体结构，这些结构对于光催化降解氨至关重要。通过不同煅烧方法制备的复合材料（HTC和BC）表现出相同的特性。这些分析结果为后续研究提供了基础数据。

本研究的结论表明，通过水热炭化与低氧煅烧结合制备的TiO?/生物炭光催化复合材料，具有显著的吸附-降解性能和良好的可重复使用性。与纯TiO?（P25）相比，这些复合材料具有多个优势。首先，它们能够更有效地去除氨，同时保持较高的反应效率。其次，它们的稳定性更强，能够在多次使用后依然保持良好的性能。此外，这些复合材料在可见光下的响应能力优于传统TiO?材料，从而拓展了太阳能在环境治理中的应用范围。这些优势使得TiO?/生物炭光催化复合材料在氨去除领域具有广阔的应用前景。

本研究的成果不仅为氨的去除提供了新的解决方案，还为光催化材料的开发和应用开辟了新的方向。通过优化反应条件和深入研究材料的物理化学性质，本研究为实现高效、环保的氨去除技术奠定了基础。未来的研究可以进一步探讨这些复合材料在不同环境条件下的性能表现，以及其在实际应用中的可行性。同时，可以尝试开发其他类型的光催化材料，以适应更广泛的污染物处理需求。这些努力将有助于推动环境治理技术的发展，提高空气质量，保护生态环境。