钒酸钠的新应用

2023/9/28 9:06:41

简述

20世纪初法国医学家曾利用钒制剂来治疗糖尿病等多种疾病,1979年Tolman首先报道了钒酸盐可以直接影响离体组织细胞糖代谢、刺激糖转运、氧化和抑制糖异生。随着微量元素科学的兴起,钒与糖尿病之间的关系也越来越引起人们的兴趣。目前有相关实验证明了钒酸钠对四氧嘧啶性糖尿病血糖水平具有一定的影响。

纯净的钒酸钠呈浅白色透明针状或六角棱状晶体,颜色与结晶水相关,在空气中易风化,失水后呈白色。该物质极易溶于水,溶液呈碱性,不溶于醇,溶于水后会发生如下反应:Na3VO4 + H2O =2NaOH + NaVO3。可用于工业气体的脱硫脱碳、缓蚀剂、制药工业、照相业、墨水的制造印染和植物的接种等,该物质分子式为: Na3VO4 nH2O(n=1~16)。

钒酸钠.png

降糖机理

为钒酸钠降糖作用的机理,对链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)致糖尿病大鼠饮用钒酸钠前后血糖,血脂,胰岛素水平以及骨胳肌细胞膜胰岛素受体和葡萄糖摄取进行了测定。结果表明,糖尿病大鼠经钒酸钠治疗4周后,在不通过刺激胰岛素分泌的情况下,能纠正糖脂代谢紊,并能显著改善骨胳肌葡萄糖摄取,,但对其细胞膜受体数目及亲和性影响不明显。提示钒酸钠的类胰岛素作用可能与受体后效应即外周组织葡萄糖摄取增加利用有关[1]。

应用

除了在降血糖方面有应用,钒酸钠在纳米材料研究方面也有不错的表现。通过水热-热处理方法首次制备了K+离子掺杂的钒酸钠正极材料,对样品进行了TEM,XRD和XPS表征,详细研究了钾掺杂量对样品的结构和储钠性能的影响规律。TEM照片显示,合成的材料具有纳米片形貌。XRD/XPS谱图分析表明, K+离子掺杂在钒酸钠晶体的层间。恒流充放电测结果显示。当1 mol 钒酸钠掺杂0.118 mol K+离子时,得到的掺杂样品具有的电化学性能:在1.5~4.0V范围内,经过几次活化后,其于0.1C,0.2C,0.5C,1C,3C和10C倍率下的放电容量分别为169,160,148,132,98和69m Ah·g-1;3C循环1000次后容量保持率为93.0%。研究结果表明,层间掺杂的K+离子不仅扩大了钒酸钠晶体的层间距,而且稳定了晶体的结构,从而显著改善钒酸钠材料的倍率性能和循环性能。也就是说,适量K+离子掺杂的钒酸钠纳米片有望发展为一种新型钠离子电池正极材料[2-3]。

参考文献

[1]张平,张忠辉,冯华芳.钒酸钠降糖作用机理的研究[J].中华内分泌代谢杂志, 1997, 13(2):6.DOI:CNKI:SUN:ZHNF.0.1997-02-017.

[2]宋学霞,李继成,李朝晖,等.钾掺杂对钒酸钠纳米片储钠性能的影响[J].化学学报, 2019, 77(7):9.DOI:CNKI:SUN:HXXB.0.2019-07-004.

[3]王海燕.钒酸钠纳米材料在锂(钠)离子电池中的应用研究[C]//第六届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会摘要集.2014.DOI:ConferenceArticle/5af17571c095d71bc8c313b2.

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