化学学报 ›› 2026, Vol. 84 ›› Issue (7): 1197-1210.DOI: 10.6023/A26030077 上一篇 下一篇
综述
徐慧妍a,b, 王爱珠a, 丁龙华a,*(
), 于欣a,*(
)
投稿日期:2026-03-19
发布日期:2026-05-08
作者简介:![]() |
徐慧妍, 济南大学智能材料与工程研究院讲师, 硕士生导师. 2018年博士毕业于西安交通大学, 2015~2017年在香港城市大学攻读博士学位. 主要研究方向为纳米材料微纳结构设计及其在节能、催化及生物治疗等领域的应用研究. 以第一/通讯作者在Adv. Funct. Mater., Small, Rare Metals等学术期刊上发表论文十余篇. 授权国家发明专利5项. |
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王爱珠, 济南大学前沿交叉科学研究院副教授, 硕士生导师. 2016年博士毕业于山东大学, 2015~2016博士期间曾赴昆士兰科技大学联合培养, 2016~2018加入新加坡国立大学做 Research Fellow, 随后加入济南大学前沿交叉科学研究院. 主要研究方向为低维纳米材料电学、磁学、光学和力学性质的理论研究及其潜在的应用分析; 新型 2D Dirac 材料及其拓扑特效的理论设计与预测; 氧化还原反应等方面的研究. 在ACS Nano, Angew. Chem. Int. Ed., J. Phys. Chem. Lett., Nano Res.等国际核心刊物上公开发表学术论文70余篇. |
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丁龙华, 济南大学前沿交叉科学研究院副教授, 硕士生导师. 2015年博士毕业于浙江大学, 随后加入济南大学工作. 主要从事功能纳米材料的设计制备; 基于有机、无机复合材料在电催化、电容器方面的应用; 生物传感器的设计和构建包括电分析、荧光分析、比色分析等; 基于半导体复合材料在光/电催化方面的应用研究. 在包括Adv. Funct. Mater., Anal. Chem., Sens. Actuat. B-Chem等学术期刊上发表论文30余篇. |
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于欣, 济南大学前沿交叉科学研究院教授, 副院长, 博士生导师, 国家基金委优青, 山东省杰青, 泰山学者青年专家. 于2017年在中国科学院大学获得博士学位. 主要聚焦纳米催化材料在生物治疗及传感与器件领域, 开展多学科交叉的基础与应用研究. 以第一/通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., ACS Nano等学术期刊上发表论文70余篇. 担任Advanced Antibacterial Materials杂志的编委, BMEMat杂志的学术副主编, IJMMM的学术编辑等, 现为第七届中国青年科技工作者协会会员, 山东省高层人才发展促进会会员. |
基金资助:
Huiyan Xua,b, Aizhu Wanga, Longhua Dinga,*(
), Xin Yua,*(
)
Received:2026-03-19
Published:2026-05-08
Contact:
* E-mail: bio_dinglh@ujn.edu.cn;
ifc_yux@ujn.edu.cn
Supported by:文章分享
光催化抗菌技术因其不易诱导耐药性及良好的可持续性, 已成为应对细菌感染与环境污染的重要研究方向. 作为一类典型的有机半导体材料, 苝二酰亚胺(perylene diimide, PDI)因其可调的分子结构、优异的光吸收能力、稳定的π共轭体系以及良好的光电性能, 在光催化抗菌领域展现出独特优势. 本文系统综述了PDI基光催化抗菌体系的最新研究进展. 首先, 从分子结构特征与光电性质出发, 归纳了PDI材料的能带调控及光生载流子行为, 并阐明其介导活性氧物种生成的抗菌机制. 在此基础上, 重点总结了提升光催化抗菌性能的关键策略, 包括分子工程调控、异质结构构建与掺杂改性以增强光吸收与载流子分离效率, 以及界面电荷调控与功能基团引入以强化材料-细菌相互作用, 实现高效细菌捕获与局域协同杀菌效果. 同时, 概述了光催化与酶催化、光热及声动力等多效应耦合的协同抗菌模式. 进一步, 归纳了其在水体净化与细菌感染治疗中的应用进展, 并对生物安全性、复杂环境适应性及临床转化等发展方向进行了展望.
徐慧妍, 王爱珠, 丁龙华, 于欣. 基于苝二酰亚胺的光催化抗菌体系及其应用进展[J]. 化学学报, 2026, 84(7): 1197-1210.
Huiyan Xu, Aizhu Wang, Longhua Ding, Xin Yu. Advances in Perylene Diimide-Based Photocatalytic Antibacterial Systems and Their Applications[J]. Acta Chimica Sinica, 2026, 84(7): 1197-1210.
| 复合材料 | 作用菌种 | 光源 | 杀菌效率 | 循环稳定性 | 生物安全性 | PDI 核心功能 | 文献 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PDI/NH2-UiO-66 | E. coli S. aureus | 可见光 | >99% | 5次无明显下降 | 低毒 | 光敏单元 电子桥 | [ |
| Ag@AgCl/PDI | MRSA | 可见光 | 97%、95% | 5次稳定 | 良好 (无金属) | 光敏单元 捕获活化剂 | [ |
| Co-N-C/PDI | E. coli S. aureus | 可见光 | >99% | 8次 (磁分离) | 良好 | 光敏单元 H2O2原位源 | [ |
| Cu2O/PDI | S. aureus P. aeruginosa | 全光谱 | 30 d仍>90% | 10次稳定 | 低毒 (低金属泄漏) | 光敏单元 抗腐蚀 | [ |
| Sn3O4/PDI | E. coli S. aureus MRSA | 可见-近红外 | >99% | 5次高效 | 极低毒 促细胞增殖 | 光敏单元 细菌捕获 | [ |
| 复合材料 | 作用菌种 | 光源 | 杀菌效率 | 循环稳定性 | 生物安全性 | PDI 核心功能 | 文献 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PDI/NH2-UiO-66 | E. coli S. aureus | 可见光 | >99% | 5次无明显下降 | 低毒 | 光敏单元 电子桥 | [ |
| Ag@AgCl/PDI | MRSA | 可见光 | 97%、95% | 5次稳定 | 良好 (无金属) | 光敏单元 捕获活化剂 | [ |
| Co-N-C/PDI | E. coli S. aureus | 可见光 | >99% | 8次 (磁分离) | 良好 | 光敏单元 H2O2原位源 | [ |
| Cu2O/PDI | S. aureus P. aeruginosa | 全光谱 | 30 d仍>90% | 10次稳定 | 低毒 (低金属泄漏) | 光敏单元 抗腐蚀 | [ |
| Sn3O4/PDI | E. coli S. aureus MRSA | 可见-近红外 | >99% | 5次高效 | 极低毒 促细胞增殖 | 光敏单元 细菌捕获 | [ |
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