无定形二氧化硅是一种常见的食品添加剂，也是一种流行的化妆品成分。中孔二氧化硅颗粒由于其独特的性质，如可调的孔径、大的表面积和生物相容性，也因其在药物输送和成像应用中的潜在应用而被广泛研究。当这种纳米材料由纯二氧化硅组成时，通常被认为是化学惰性的，但在该研究中，斯坦福大学Yangjie Li、Richard N. Zare表明，通过简单地将水溶液与纯二氧化硅颗粒孵育，可以促进不同化合物的氧化产率。
本文要点：
1) 作者分别研究了三种含硫醇的分子，L-半胱氨酸、谷胱甘肽和D-青霉胺，发现在室温下将这些化合物中的任何一种与介孔二氧化硅颗粒在黑暗中孵育一天后，都会发生95%以上的氧化。氧化作用随着培养时间的推移而增加，并且对于较大表面积的颗粒具有更多的氧化作用。
2) 对于亚微米范围内的无孔二氧化硅颗粒，氧化的产率根据分子结构的不同而不同。作者对不同水性物质和二氧化硅表面之间反应的总能量变化进行了密度泛函理论计算。计算确定了从水自由基阳离子H2O•+和羟基自由基•OH产生SiO•自由基的最低能量途径。
Yangjie Li et.al Silica particles convert thiol-containing molecules to disulfides PNAS 2023
DOI: 10.1073/pnas.2304735120
https://doi.org/10.1073/pnas.2304735120
