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Self-Driven Reactive Oxygen Species Generation via Interfacial Oxygen Vacancies on Carbon-Coated TiO2–x with Versatile Applications
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-12-30 , DOI: 10.1021/acsami.0c19414 Pin Lyu 1 , Jian Zhu 1 , Chongchong Han 1 , Lei Qiang 1 , Linlin Zhang 2 , Bingbao Mei 3 , Jiehong He 1 , Xiaoyan Liu 1 , Zhenfeng Bian 1 , Hexing Li 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-12-30 , DOI: 10.1021/acsami.0c19414 Pin Lyu 1 , Jian Zhu 1 , Chongchong Han 1 , Lei Qiang 1 , Linlin Zhang 2 , Bingbao Mei 3 , Jiehong He 1 , Xiaoyan Liu 1 , Zhenfeng Bian 1 , Hexing Li 1
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The effective activation and utilization of O2 have always been the focus of scientists because of its wide applications in catalysis, organic synthesis, life and medical science. Here, a novel method for activating O2 spontaneously via interfacial oxygen vacancies on carbon-coated TiO2–x to generate reactive oxygen species (ROS) with versatile applications is reported. The interfacial oxygen vacancies can be stabilized by the carbon layer and hold its intrinsic properties for spontaneous oxygen activation without light irradiation, while common surface oxygen vacancies on TiO2–x are always consumed by the capture of H2O to form the surface hydroxyls. Thus, O2 absorbed at the interface of carbon and TiO2–x can be directly activated into singlet oxygen (1O2) or superoxide radicals (·O2–), confirmed both experimentally and theoretically. These reactive oxygen species exhibit excellent performance in oxidation reactions and inhibition of MCF-7 cancer cells, providing new insight into the effective utilization of O2 via oxygen vacancies on metal oxides.
中文翻译：
碳涂覆的TiO 2 – x上的界面氧空位产生自驱动的活性氧，用途广泛
O 2的有效活化和利用一直是科学家关注的焦点，因为O 2在催化，有机合成，生命和医学中具有广泛的应用。在这里，已报道了一种新颖的方法，该方法可通过碳涂覆的TiO 2 – x上的界面氧空位自发活化O 2来产生活性氧（ROS）的用途广泛。界面上的氧空位可以通过碳层来稳定，并保持其固有的自发性氧活化特性，而无需光照射，而TiO 2– x上常见的表面氧空位总是被捕获H 2 O消耗而形成表面羟基。因此，O 2在碳和TiO 2– x的界面上吸收的碳可以直接活化为单线态氧（1 O 2）或超氧自由基（·O 2 –），这在实验和理论上都得到了证实。这些活性氧物质在氧化反应和抑制MCF-7癌细胞方面表现出优异的性能，从而通过金属氧化物上的氧空位有效地利用O 2提供了新的见识。
更新日期：2021-01-13
中文翻译：
碳涂覆的TiO 2 – x上的界面氧空位产生自驱动的活性氧，用途广泛
O 2的有效活化和利用一直是科学家关注的焦点，因为O 2在催化，有机合成，生命和医学中具有广泛的应用。在这里，已报道了一种新颖的方法，该方法可通过碳涂覆的TiO 2 – x上的界面氧空位自发活化O 2来产生活性氧（ROS）的用途广泛。界面上的氧空位可以通过碳层来稳定，并保持其固有的自发性氧活化特性，而无需光照射，而TiO 2– x上常见的表面氧空位总是被捕获H 2 O消耗而形成表面羟基。因此，O 2在碳和TiO 2– x的界面上吸收的碳可以直接活化为单线态氧（1 O 2）或超氧自由基（·O 2 –），这在实验和理论上都得到了证实。这些活性氧物质在氧化反应和抑制MCF-7癌细胞方面表现出优异的性能，从而通过金属氧化物上的氧空位有效地利用O 2提供了新的见识。
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