Dithiothreitol (DTT), CAS: 3483-12-3, je široce používané vědecké výzkumné činidlo, které se často používá jako redukční činidlo pro sulfhydrylovou DNA, deprotekční činidlo a redukce disulfidových vazeb v proteinech. Nový typ zelené přísady hraje důležitou roli ve zlepšování výkonu baterií.
Dithiothreitol (DTT) je silné redukční činidlo a jeho redukční schopnost je z velké části způsobena konformační stabilitou šestičlenného kruhu (obsahujícího disulfidové vazby) v jeho oxidačním stavu. Redukce typické disulfidové vazby dithiothreitolem se skládá ze dvou po sobě jdoucích reakcí výměny sulfhydryl-disulfidové vazby. Redukční síla dithiothreitolu (DTT) je ovlivněna hodnotou pH a může mít redukční účinek pouze tehdy, když je hodnota pH vyšší než 7. Je to proto, že reaktivní jsou pouze deprotonované thiolátové anionty, zatímco merkaptany nikoli, a pKa merkaptoskupin je obecně 8,3.
Dithiothreitol (DTT) se běžně používá k redukci disulfidových vazeb proteinových molekul a polypeptidů. Obvykle se používá jako ochranné činidlo proti proteinovým sulfhydrylům a používá se v přípravcích vakcín k zabránění tvorbě intramolekulárních a intermolekulárních disulfidů z proteinových cysteinových zbytků. klíč. V procesu detekce nukleových kyselin může dithiothreitol (DTT) ničit disulfidové vazby v proteinu RNázy, denaturovat RNázu a usnadnit provádění experimentů, jako je budování RNA knihovny a amplifikace RNA. Dithiothreitol (DTT) se také používá jako antidotum k ochraně buněk a tkání, jako radioprotektant atd.
Dithiothreitol (DTT) však často není schopen redukovat disulfidové vazby zabudované ve struktuře proteinu (rozpouštědlo je pro něj nepřístupné). Redukce těchto disulfidových vazeb často vyžaduje nejprve denaturaci proteinu.
Aby se zabránilo kyvadlovému efektu lithium-sírových baterií a zlepšil se elektrochemický výkon lithium-sírových baterií, zkuste použít dithiothreitol (DTT) jako smykové činidlo pro smykové štěpení polysulfidů vyššího řádu, aby se zabránilo jejich rozpouštění. Threitol (DTT) se smíchá s papírem z vícevrstvých uhlíkových nanotrubic (MWCNT) za účelem přípravy mezivrstvy DTT. Mezivrstva DTT se umístí mezi kladnou elektrodu a separátor lithium-sírového knoflíkového poločlánku a povrchová hustota síry na kladné elektrodě je přibližně 2 mg/cm2. Výsledky pozorování SEM potvrzují, že DTT je rovnoměrně rozptýlen na povrchu a v dutinách papíru MWCNT. Výsledky elektrochemických testů ukazují, že lithium-sírová baterie se sendvičovou strukturou DTT má specifickou kapacitu při prvním vybíjení 1288 mAh/g při rychlosti 0,05 °C. Coulombická účinnost se poprvé blíží 100 % a specifická kapacita během nabíjení a vybíjení při rychlostech 0,5 °C, 2 °C a 4 °C dosahuje 650 mAh/g, 600 mAh/g a 410 mAh/g. Zavedení sendvičové struktury DTT dokáže účinně stříhat polysulfidy vyššího řádu. Zabraňuje jejich migraci k lithiové záporné elektrodě, čímž se inhibuje kyvadlový efekt a zlepšuje se stabilita cyklu a coulombovská účinnost lithium-sírových baterií.
Za zmínku stojí, že dithiothreitol (DTT) je toxická látka. Například v přítomnosti přechodných kovů může dithiothreitol (DTT) způsobit oxidační poškození biologických molekul. Zároveň může dithiothreitol (DTT) také zvýšit toxicitu některých sloučenin obsahujících arsen a rtuť. Dithiothreitol (DTT) má štiplavý zápach, který může být škodlivý pro zdraví při vdechování a kontaktu s kůží. Proto je nutné jej během provozu chránit, nosit masky, rukavice a ochranné brýle a pracovat v digestoři.
Thithreitol (DTT) jako smykové činidlo v lithium-sírových bateriích
Lithium-sírová baterie je považována za bateriový systém s velkým potenciálem díky své vysoké energetické hustotě a ochraně životního prostředí. Nicméně „kyvadlový efekt“ polysulfidů vede ke krátké životnosti a silnému samovybíjení, což omezuje její použití.
Thiothreitol (DTT) lze do baterie přidat jako smykové činidlo. Dokáže rychle stříhat disulfidové vazby při pokojové teplotě, stříhat polysulfidy vyššího řádu, aby se zabránilo jejich rozpuštění, inhibovat kyvadlový efekt a zvýšit elektrochemický výkon lithia v sírových bateriích.
Dithiothreitol (DTT) jako přísada do elektrolytu v alkalických hliníkových/vzduchových bateriích
V alkalických hliníkovo-vzduchových bateriích může dithiothreitol vytvářet jednotnou a stabilní ochrannou vrstvu prostřednictvím dynamických kovalentních vazeb na povrchu hliníkové anody, inhibovat samokorozi hliníkové anody a účinně zlepšovat její výkon.
Čas zveřejnění: 31. prosince 2021