纳米二氧化铈（CeO2）是无机金属氧化物的一种，铈离子通过与氧原子的可逆结合以及氧空位的存在，在Ce3+和Ce4+之间不断循环转换，使其具有氧化还原的双重特性。由于纳米CeO2特殊的物理化学性质，其在紫外吸收材料领域、催化剂领域、生物医学等领域得到了广泛关注与应用。

本期小丰整理了3篇纳米CeO2的最新研究进展，一起看下吧~

Science BulletinRu

纳米颗粒和Cu单原子修饰CeO2光催化C-N偶联合成尿素

光催化氮气（N2）和二氧化碳（CO2）生产尿素是Bosch-Meiser路线的可持续且环保替代方案。然而，如何开发高效的光催化剂来促进C-N偶联以合成高产尿素仍是一个重大的挑战。

2025年1月31日，期刊Science Bulletin报道研究人员提出了一种多位点光催化剂的概念，通过同时改善光生载体分离和反应物活化来解决低产率的问题。作为概念的证明，一种定义良好的多位点光催化剂，Ru纳米颗粒和Cu单原子修饰的CeO2纳米棒（Ru-Cu/CeO2）被开发出来，用于高效生产尿素。

研究发现，Ru和Cu位点的结合不仅对产生高密度的光生电子至关重要，而且对促进N2和CO2的吸附和转化也至关重要。Ru位点原位形成的局部富氮区增加了与Cu位点生成的含碳物质相遇的可能性，大大促进了C-N耦合。

进一步的测试结果显示，Ru-Cu/CeO2的产率（16.7µmol g-1h-1）显著高于CeO2（3.6）、Ru/CeO2（7.0）和 Cu/CeO2（5.3），表明Ru和Cu的协同作用使活性提升360%。Ru-Cu/CeO2光催化剂的尿素产率为16.7μmol g−1h−1，是目前报道的性能最好的光催化剂之一。

实验和理论结果表明，Ru和Cu位点实现了加速的电子动力学和位置选择性的N2和CO2转化，显著降低了关键*NCON中间体形成的能垒。增强的C-N偶联过程使Ru-Cu/CeO2成为光催化合成尿素的最佳催化剂之一。

本研究为开发具有多功能位点的先进催化剂，实现各种光催化应用开辟了新的途径。

文献名称：A multi-site Ru-Cu/CeO2 photocatalyst for boosting C-N coupling toward urea synthesis

Journal of Nanobiotechnology

细胞外囊泡负载二氧化铈纳米颗粒缓解DON致肝损伤的分子机制

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)，是粮食储存和加工过程中由镰刀菌属产生的一种高稳定性毒素。DON进入体内后会导致肝细胞损伤。传统抗氧化物质(如维生素C、白藜芦醇、姜黄素等)虽然具有一定的缓解作用，但普遍存在靶向性不足、代谢过快等缺陷，难以实现长效肝脏保护作用。

2025年3月17日，期刊Journal of Nanobiotechnology报道研究人员利用膜挤压法将二氧化铈纳米颗粒封装入骨髓间充质干细胞外泌体（BMSC-exos），构建BMSC-exos@CeO2纳米复合物。

测试结果显示，BMSC exos@CeO2显示出低细胞毒性、增强抗氧化活性，并减少DON条件下Hepa1-6细胞的炎症。在体内研究中，通过ICP-MS检测发现该复合物在肝脏的滞留时间可长达72h以上，还可以防止抗氧化剂耗竭并抑制肝脏炎症，显著优于传统抗氧化剂。

研究人员进一步通过整合氧化脂质组学、蛋白组学及代谢组学等多组学分析，发现BMSC-exos@CeO2能够通过调控细胞内稳态调控元件AMPK，有效抑制JAK1/STAT3脂质过氧化信号通路，从而阻断氧化应激的级联反应，显著减轻DON诱导的肝细胞损伤。

这项研究不仅深入揭示了DON致肝损伤的分子机制，更重要的是开发了一种基于外泌体-纳米协同作用的新型解毒策略，为食品安全防护和靶向解毒治疗提供了新的的解决方案，具有重要的科学意义和临床应用前景。

文章名称：Protective effects of bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded cerium dioxide nanoparticle against deoxynivalenol-induced liver damage

Small

基于CeO2/In2O3纳米复合材料的耐湿化学电阻，用于甲醛的选择性检测

甲醛是最危险的室内挥发性有机化合物之一，即使是低水平的暴露也会导致严重的健康问题，包括脑肿瘤、癌症、慢性呼吸系统问题和其他疾病。因此，有效检测ppb水平和低温下的甲醛至关重要。

2025年4月4日，期刊Small报道研究人员通过二氧化铈/氧化铟（CeO2/In2O3）纳米复合材料开发了一种室温操作的甲醛化学电阻，可用于甲醛的选择性检测。

在该项工作中，研究人员使用水热法在In2O3纳米立方体上制备CeO2纳米球，合成了CeO2/In2O3纳米复合材料。这种独特的结构增强了CeO2/In2O3的传感能力，使其能够检测1-50ppm范围内的甲醛，并获得了0.157ppm的检测限。

此外，该传感器在室温下对50ppm甲醛的最佳灵敏度响应可达175.05，并对各种其他物质表现出响应性，例如甲醇、乙醇、苯胺、苯、甲苯、丙酮和氨。

该项工作中制备的CeO2/In2O3传感器表现出良好的选择性、灵敏度、稳定性、快速响应/恢复时间和对湿度的适应性，对开发甲醛及其他气体的检测提供了参考。

文献名称：Humidity-Resistant CeO2/In2O3 Nanocomposite-Based Chemiresistor for Selective Detection of Formaldehyde

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