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生物电分析新方法与技术研究及仪器研制
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作者 郭良宏 赵利霞 +1 位作者 黄荣富 贾素萍 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A03期178-178,共1页
生物电分析化学是一门利用生物分子作为识别元件、通过生物反应后电极过程产生的信号的变化对未知物质进行定性、定量分析的学科。目前常用的生物识别元件有酶、核酸(包括核酸适配体)、抗体、受体等,而可供检测的信号广义上包括电流... 生物电分析化学是一门利用生物分子作为识别元件、通过生物反应后电极过程产生的信号的变化对未知物质进行定性、定量分析的学科。目前常用的生物识别元件有酶、核酸(包括核酸适配体)、抗体、受体等,而可供检测的信号广义上包括电流、电阻、光电流和电化学发光等。在过去5年的工作中,我们针对生命科学、临床检验和环境监测等实际应用领域,分别研究了电化学酶传感器、光电化学核酸损伤传感器和电化学发光免疫检测的原理与技术,并研制了相应的检测仪器。 展开更多
关键词 检测仪器 生物电 技术 生物识别元件 电化学发光 酶传感器 免疫检测 电分析化学
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酪氨酸催化电化学及其生物检测应用
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作者 郭良宏 曲娜 《化学传感器》 CAS 2008年第4期17-17,共1页
蛋白质重要的生理功能主要取决于蛋白复杂多变的结构。一些蛋白变性剂或环境污染物会导致蛋白质构象的变化,从而使其失活。另外一些活性氧物种通过对蛋白的氧化损伤,也能够破坏蛋白的结构和生物功能。蛋白磷酸化是一种重要的蛋白翻译... 蛋白质重要的生理功能主要取决于蛋白复杂多变的结构。一些蛋白变性剂或环境污染物会导致蛋白质构象的变化,从而使其失活。另外一些活性氧物种通过对蛋白的氧化损伤,也能够破坏蛋白的结构和生物功能。蛋白磷酸化是一种重要的蛋白翻译后修饰,在细胞信号传导中起着关键的作用,控制许多细胞的生命过程。目前已经建立了一些方法检测蛋白质的构象变化、结构损伤和磷酸化,但是这些方法需要大型昂贵的仪器,并且数据分析过程复杂,人力和物力耗费大。 展开更多
关键词 检测应用 生物功能 电化学 酸催化 蛋白质构象 蛋白磷酸化 细胞信号传导 结构损伤
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二氧化钛光催化产生超氧自由基的形态分布研究 被引量:11
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作者 王丹 赵利霞 +1 位作者 张辉 郭良宏 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1882-1887,共6页
超氧阴离子自由基(O_2^(·-))是TiO_2光催化反应过程中产生的重要活性氧物种。本研究使用硝基四氮唑蓝(NBT)作为超氧自由基捕获剂,将其与TiO_2混合后光照,研究TiO_2光反应过程中产生的总O_2^(·-);然后采用连续流动-分光光度法,... 超氧阴离子自由基(O_2^(·-))是TiO_2光催化反应过程中产生的重要活性氧物种。本研究使用硝基四氮唑蓝(NBT)作为超氧自由基捕获剂,将其与TiO_2混合后光照,研究TiO_2光反应过程中产生的总O_2^(·-);然后采用连续流动-分光光度法,将TiO_2光照后,再与NBT混合,研究TiO_2光反应过程中表面吸附的O_2^(·-)。在此基础上,研究了3种不同晶相TiO_2(锐钛矿、金红石、P25)光催化反应中生成的总O_2^(·-)和表面吸附的O_2^(·-)。结果表明,3种不同晶相TiO_2的总O_2^(·-)生成量依次为P25>锐钛矿>金红石;而表面吸附的O_2^(·-)的生成量相差不大,锐钛矿表面吸附O_2^(·-)略高。不同于以往仅对光催化反应中总活性氧(ROS)检测,本研究同时还对吸附在颗粒物表面ROS的产生和分布进行研究,有助于加深光催化污染物降解和微生物消毒作用机制的认识和理解。 展开更多
关键词 二氧化钛 光催化 超氧阴离子自由基 形态分布
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多溴联苯醚和全氟烷基酸的分子毒理机制研究 被引量:15
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作者 任肖敏 张连营 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1662-1671,共10页
多溴联苯醚(PBDEs)和全氟烷基酸(PFAAs)是两类使用量大、环境污染广泛、人体暴露严重的新型有机污染物,2009年已纳入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物(POPs)名单,但其毒性效应及作用机制并不明确.本文综述了本课题组近几年针对多溴... 多溴联苯醚(PBDEs)和全氟烷基酸(PFAAs)是两类使用量大、环境污染广泛、人体暴露严重的新型有机污染物,2009年已纳入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物(POPs)名单,但其毒性效应及作用机制并不明确.本文综述了本课题组近几年针对多溴联苯醚PBDEs和全氟烷基酸PFAAs的分子毒理机制研究工作,主要集中在这两类污染物对甲状腺系统、雌激素系统和肝脏脂肪酸代谢系统干扰效应的分子机制研究.本文分别从分子、细胞和活体三个层面,研究了污染物与核受体的直接结合作用、结合后受体的构象变化、细胞内受体的转录活性、以及活体暴露后受体调控基因的表达变化,由此阐明了污染物通过与受体直接作用导致细胞和活体生物功能改变的分子机制.同时结合计算模拟,探讨了污染物生物效应与其化学结构之间的关系,发现污染物的受体活性取决于它们与受体结合的空间构型,而其活性强度基本与二者的结合能力一致,主要受疏水作用和氢键的影响.此外,还通过研究污染物与天然配体转运蛋白的相互作用,明确了各个污染物与转运蛋白的结合能力,探讨了其构效关系,并评估了污染物对天然配体在体内转运过程的潜在干扰效应.通过上述研究工作,提出了多层面、多靶点研究环境污染物分子毒理机制的新思路,建立和引进了研究污染物与生物靶分子相互作用的新方法,发现了PBDEs、PFAAs与TR、ER、PPARγ核受体结合的新模式,为深入了解这些污染物的分子毒理机制提供了有用的信息和有效的研究手段. 展开更多
关键词 持久性有机污染物 多溴联苯醚 全氟烷基酸 分子毒理机制 核受体 转运蛋白
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多溴联苯醚的环境毒理学研究进展 被引量:44
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作者 万斌 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期143-152,共10页
多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,其大量生产和使用导致了越来越严重的环境污染.由于PBDEs具有较高的亲脂性,化学性质比较稳定,它们可远距离传输到地球各种环境介质中,并通过食物链累积放大,在生物体内蓄积产生毒性效应.... 多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,其大量生产和使用导致了越来越严重的环境污染.由于PBDEs具有较高的亲脂性,化学性质比较稳定,它们可远距离传输到地球各种环境介质中,并通过食物链累积放大,在生物体内蓄积产生毒性效应.本文针对近年来PBDEs毒性效应和致毒机制的研究进展,从PBDEs的内分泌干扰毒性、发育神经毒性和免疫毒性三个方面进行总结,并分析了当前研究需要解决的问题,展望了PBDEs毒理学的研究方向. 展开更多
关键词 多溴联苯醚 内分泌干扰 发育神经毒性 免疫毒性 致毒机制
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农产品中基质对酶联免疫分析法检测三唑磷残留的干扰及消除研究(英文) 被引量:5
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作者 梁赤周 邹明强 +2 位作者 桂文君 朱国念 郭良宏 《农药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期170-176,共7页
基质干扰是免疫法检测食品中农药残留时经常碰到的问题。以胡萝卜、菠菜、香蕉、梨、稻米和花生等为试材,研究了不同农产品基质对酶联免疫分析法(ELISA)检测三唑磷的影响。结果表明:不同农产品基质对ELISA检测的干扰机制不同,香蕉主要... 基质干扰是免疫法检测食品中农药残留时经常碰到的问题。以胡萝卜、菠菜、香蕉、梨、稻米和花生等为试材,研究了不同农产品基质对酶联免疫分析法(ELISA)检测三唑磷的影响。结果表明:不同农产品基质对ELISA检测的干扰机制不同,香蕉主要是抑制了辣根过氧化物酶的活性,菠菜、梨和稻米则主要是干扰了抗原和抗体的结合反应,胡萝卜和花生不仅抑制酶的活性,同时还干扰了抗原和抗体的结合反应。将这些农产品的磷酸盐缓冲液(PBS)(含2.5%甲醇)提取液用含有质量分数为0.3%的脱脂奶粉、0.1%的乙二胺四乙酸(EDTA)和含2.5%甲醇的PBS稀释10倍,在12 000 r/min下离心10 min,即可消除其对ELISA检测的干扰。研究结果表明,ELISA法是可用于农产品中三唑磷残留检测的一种简单、快速、有效的方法。 展开更多
关键词 农产品 基质干扰 酶联免疫检测 三唑磷
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庆大霉素快速Dot-ELISA检测方法的建立及初步应用 被引量:6
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作者 陈艳 梁赤周 +3 位作者 吴斌 邹明强 薛强 郭良宏 《中国畜牧兽医》 CAS 北大核心 2010年第9期237-240,共4页
本研究旨在建立一种适用于快速、现场检测要求的庆大霉素残留Dot-ELISA检测方法。将硝酸纤维素膜用激光切割成小圆片,粘贴到激光打孔的塑料胶条上,制成8个圆片组成的NC膜检测条。通过条件优化,建立了基于NC膜条的庆大霉素残留直接竞争Do... 本研究旨在建立一种适用于快速、现场检测要求的庆大霉素残留Dot-ELISA检测方法。将硝酸纤维素膜用激光切割成小圆片,粘贴到激光打孔的塑料胶条上,制成8个圆片组成的NC膜检测条。通过条件优化,建立了基于NC膜条的庆大霉素残留直接竞争Dot-ELISA检测方法。结果表明,该方法可以快速检测牛奶等食品中的庆大霉素残留,检测灵敏度达到60 ng/mL,可用于庆大霉素残留的筛查。与微孔板ELISA相比,Dot-ELISA可以大大节省检测时间。直接竞争Dot-ELISA具有简便、快速、灵敏、直观的特点,具有推广和应用价值。 展开更多
关键词 庆大霉素 DOT-ELISA NC膜 快速检测
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DNA脱碱基位点的检测与应用 被引量:2
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作者 李敏杰 吴一萍 +1 位作者 张斌田 郭良宏 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期965-972,共8页
脱碱基位点是一种常见的DNA损伤,源于N-糖苷键断裂而使碱基脱落。辐射、烷基化试剂和一些抗癌药物等可能会造成碱基脱落,因此脱碱基位点作为标志性损伤能够帮助疾病早期筛查、药物毒副作用评价、环境污染物毒性评价等。目前已有不同的... 脱碱基位点是一种常见的DNA损伤,源于N-糖苷键断裂而使碱基脱落。辐射、烷基化试剂和一些抗癌药物等可能会造成碱基脱落,因此脱碱基位点作为标志性损伤能够帮助疾病早期筛查、药物毒副作用评价、环境污染物毒性评价等。目前已有不同的检测方法用于脱碱基位点的定量、定性分析,包括32P后标记法、LC-MS、ELISA及化学探针检测法等。另一方面,由于脱碱基位点在双链DNA内形成疏水空腔,能够结合小分子,使得脱碱基位点作为结合位点被用于小分子检测、构建适配体传感器及SNP检测。本文简要概述目前为止对DNA脱碱基位点的化学探针检测法研究进展以及含有脱碱基位点DNA的应用研究进展,并展望其发展趋势。 展开更多
关键词 DNA损伤 脱碱基位点 化学探针 DNA传感器 评述
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用于核酸损伤和化合物基因毒性检测的新型DNA电化学传感器 被引量:1
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作者 韦明元 郭良宏 陈浩 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2006年第1期80-87,共8页
利用电化学方法检测DNA损伤和污染物基因毒性具有重要意义.根据分子膜层层自组装的原理,将受化学损伤的小牛胸腺DNA固定于氧化铟锡电极表面,制备出核酸传感器界面.使用DNA嵌入剂二联吡啶二吡啶并[3,2- a;2’,3’-c]吩嗪钌[Ru(bpy)2dpp... 利用电化学方法检测DNA损伤和污染物基因毒性具有重要意义.根据分子膜层层自组装的原理,将受化学损伤的小牛胸腺DNA固定于氧化铟锡电极表面,制备出核酸传感器界面.使用DNA嵌入剂二联吡啶二吡啶并[3,2- a;2’,3’-c]吩嗪钌[Ru(bpy)2dppz2+]作为电信号指示剂,与核酸膜结合后,进行电化学检测.由于嵌入剂具有很高的DNA结合能力和双链特异性,与DNA的结合数量在损伤前后发生变化.在电化学检测中,采用已研究成功的高倍数信号放大机制,用电子给予体草酸还原Ru(bpy)2dppz3+,使之循环产生电流信号.这样,嵌入剂与DNA结合数目的微量变化得到灵敏检测.在工作中,分别采用石英晶体微天平和电化学方法对DNA的表面固定进行了表征,计算出未损伤DNA的固定量为3.2 ng·mm-2,损伤DNA的固定量为4.2 ng·mm-2.对两种核酸膜进行电化学检测,发现在信号放大剂草酸溶液中,损伤DNA的电流信号显著高于未损伤DNA,前者是后者的2.2倍.通过荧光分析,得到Ru(bpy)2 dppz2+与损伤DNA的结合常数(K=1.07×107 M-1)和结合比(0.68).嵌入剂与损伤DNA结合物的荧光强度是未损伤DNA 的1.5倍,说明损伤后嵌入剂结合量增加了1.5倍.损伤DNA电化学检测信号增高的主要原因是由于信号指示剂嵌入电极表面核酸数量的增加.利用高结合能力、高选择性的电化学嵌入剂,结合高倍数信号放大机制,可以对核酸损伤进行灵敏检测. 展开更多
关键词 核酸损伤 基因毒性 电化学 生物传感器 嵌入剂
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重大环境污染事件特征污染物实验室检测技术系统研究报告 被引量:1
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作者 杜宇国 庄国强 +2 位作者 郭良宏 程建功 汪海林 《科技资讯》 2016年第12期166-167,共2页
经过研究人员3年多的努力,取得了以下主要研究成果:(1)研制了快速、灵敏和低成本的常见卤代烷传感器及检测仪。通过设计、合成针对卤代烃检测用高性能荧光传感材料,利用纳米线阵列的倏逝波效应提高了传感器的荧光强度、稳定性和传感灵... 经过研究人员3年多的努力,取得了以下主要研究成果:(1)研制了快速、灵敏和低成本的常见卤代烷传感器及检测仪。通过设计、合成针对卤代烃检测用高性能荧光传感材料,利用纳米线阵列的倏逝波效应提高了传感器的荧光强度、稳定性和传感灵敏度。突破了微弱荧光信号检测技术,开发了便携式痕量卤代烃荧光探测仪。(2)研制了电化学发光免疫检测仪。通过设计微孔板电极,并包被免疫试剂,待测样品在微孔内完成免疫反应,检测、记录每个孔的电化学发光信号,研发出电化学发光免疫检测仪。(3)研制了荧光免疫传感器。通过在一个微小的基底材料上形成大量的阵列式反应区,每个反应区独立进行免疫反科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION应和信号检测,研发了具有高通量、快速、小型化等特点的荧光免疫传感器。(4)研制了污染事件毒性识别仪-DNA损伤检测仪。研制了毛细管电泳-柱上激光诱导荧光偏振检测装置,并开发了相应的DNA损伤分析方法。(5)研制了重金属污染和苯系物全细胞生物传感萤光检测仪。基于重金属或苯系污染物对微生物全细胞生物传感器的诱导作用,通过检测宿主菌所表达的萤火虫荧光素酶强度,结合数据整合软件,研发了重金属污染和苯系物污染的细菌全细胞生物传感荧光检测仪。(6)开发了突然性环境污染事件污染物应急监测辅助系统。研发了一套包括常见化学品信息库,快速定量色谱库和应急监测辅助信息库三大模块的突然性环境污染事件污染物应急监测辅助系统。上述研究所取得的成果,必将对污染事件发生后的快速甄别,对主要污染物的快速检测,对制定突发性环境污染事件快速有效处理处置方案具有重要意义。 展开更多
关键词 环境污染 应急检测 样品前处理 毒性识别 应急检测实验室规范
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光电化学竞争法检测生物素 被引量:2
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作者 刘世利 陈守臻 +4 位作者 赵倩 徐政虎 李玉 贾继辉 郭良宏 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1477-1481,共5页
建立了光电化学系统竞争性检测生物素(Biotin)小分子浓度的方法。采用联吡啶钌[Tris(2,2'-bipyridine)ruthenium,Ru-bpy)]作为标记物,以氧化锡纳米颗粒为电极,草酸盐为电子供体还原标记物。在470 nm光激发下,联吡啶钌的外层电子吸... 建立了光电化学系统竞争性检测生物素(Biotin)小分子浓度的方法。采用联吡啶钌[Tris(2,2'-bipyridine)ruthenium,Ru-bpy)]作为标记物,以氧化锡纳米颗粒为电极,草酸盐为电子供体还原标记物。在470 nm光激发下,联吡啶钌的外层电子吸收能量后由基态变为激发态,注入半导体氧化锡纳米颗粒电极的导带,形成光电流信号;草酸盐还原失去电子的联吡啶钌使其恢复初始状态,从而可以再次作为电子供体受激发产生光电流信号。在竞争性检测生物素(Biotin)浓度时,亲和素(Avidin)吸附到氧化锡纳米颗粒电极表面作为识别元件,在浓度大于0.5 g/L时能够达到最大的电极表面覆盖率。1μmol/L Ru-bpy-biotin与不同浓度Biotin组成的混合溶液与电极表面的Avidin发生亲和反应,光激发后检测光电流大小;当溶液中Biotin的浓度增加时,致使与电极表面Avidin结合的Ru-bpy-biotin量减少,在光照射下光电流信号降低。这一竞争性光电检测方法检测Biotin时,检出限为8μg/L。本方法可进一步扩展,应用于有机化合物的竞争性免疫检测。 展开更多
关键词 光电化学传感器 竞争性检测 生物素 联吡啶钌标记
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荧光竞争置换法检测多溴联苯醚羟基代谢物与甲状腺素运载蛋白的相互作用 被引量:1
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作者 曹洁 魏垠 +1 位作者 杨郁 郭良宏 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期261-261,共1页
多溴联苯醚(PBDEs)作为溴化阻燃剂被广泛添加于塑料制品当中,但极易从产品中逸散出来进入环境,它是一类持久性的有机污染物。毒理学研究表明PBDEs在生物体中的靶器官是肝脏、肾脏和甲状腺,由于PBDEs羟基代谢物的结构与甲状腺素(T... 多溴联苯醚(PBDEs)作为溴化阻燃剂被广泛添加于塑料制品当中,但极易从产品中逸散出来进入环境,它是一类持久性的有机污染物。毒理学研究表明PBDEs在生物体中的靶器官是肝脏、肾脏和甲状腺,由于PBDEs羟基代谢物的结构与甲状腺素(T4)很相似,所以它们可能竞争甲状腺素在血液中与运载蛋白的结合,进而干扰甲状腺激素的代谢和转运。因此对PBDEs的羟基代谢物与甲状腺素运载蛋白相互作用进行研究有重要意义。 展开更多
关键词 蛋白相互作用 甲状腺素 多溴联苯醚 代谢物 运载 羟基 竞争 置换法
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电化学方法研究小分子与核酸相互作用的进展 被引量:2
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作者 高铭徽 韦明元 郭良宏 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2010年第4期481-490,共10页
研究小分子与核酸的相互作用,对了解分子对DNA体内复制和转录的影响、探索疾病的发病机理和寻找新型药物设计等具有重要意义.电化学方法是一种重要的研究小分子与核酸相互作用的方法,而这方面的综述较少.论文首先论述了小分子与核酸相... 研究小分子与核酸的相互作用,对了解分子对DNA体内复制和转录的影响、探索疾病的发病机理和寻找新型药物设计等具有重要意义.电化学方法是一种重要的研究小分子与核酸相互作用的方法,而这方面的综述较少.论文首先论述了小分子与核酸相互作用的结合方式,并对采用电化学方法考察无机金属离子、金属配合物、有机药物分子、有机环境污染物与DNA相互作用的研究进展进行了归纳和评述,其中对有机小分子与核酸的相互作用进行了较详细介绍.最后,对该领域研究趋势进行了讨论. 展开更多
关键词 小分子 核酸 电化学 相互作用
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高效降解环境新污染物四环素的复合光催化剂:从材料设计到降解机制
14
作者 沈琳玉 沈丹红 +4 位作者 陈康 李敏杰 丁锦建 张碧红 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2859-2875,共17页
四环素类抗生素是目前使用量最大,使用频率最高的一类抗生素.近年来,日益严峻的四环素污染对生态系统和人类健康造成严重危害,我国“十四五”规划已将抗生素类物质纳入环保重点管控的新污染物名单.因此,如何有效降解四环素已成为环境污... 四环素类抗生素是目前使用量最大,使用频率最高的一类抗生素.近年来,日益严峻的四环素污染对生态系统和人类健康造成严重危害,我国“十四五”规划已将抗生素类物质纳入环保重点管控的新污染物名单.因此,如何有效降解四环素已成为环境污染治理领域亟待解决的问题.光催化降解作为一种低能耗、可重复利用和环境友好型的降解技术,在四环素降解方面具有较大的应用前景.然而采用单组分光催化剂的光催化降解技术存在着可见光利用不足、光生电荷复合率高等缺陷,导致四环素降解时矿化不完全,有高毒性中间产物生成.为了克服这些问题,研究者们开发出了兼具广吸收光谱性和强氧化还原性的复合光催化剂.本文调研和梳理了近五年复合光催化剂降解四环素的研究现状,从复合光催化剂的设计与合成、四环素的降解性能、降解反应机制等方面进行了阐述.结果显示,在着重于提升光吸收效率、光生载流子传输能力、光生电子-空穴分离效率等方面,通过介孔材料负载、金属/非金属元素掺杂、染料敏化、助催化剂负载、异质结结构构造等调控手段,设计制备出多种复合光催化剂,有效提升了光催化反应活性,显著提高了水体中四环素的光催化降解性能,四环素降解率达到63.7%—100%,矿化率达到34.4%—100%.最后,针对复合光催化剂现存的问题,包括选择性不高、稳定性较差、毒性效应有待进一步探索等方面进行总结与展望,以期实现其在实际水体中的应用. 展开更多
关键词 光催化降解 四环素 复合光催化剂 介孔材料 元素掺杂 助催化剂 染料敏化 异质结结构
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典型全氟烷基酸的光/电催化降解:性能提升策略与反应机制
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作者 沈丹红 姚建国 +5 位作者 林敏 沈琳玉 陈康 李敏杰 丁锦建 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2714-2729,共16页
全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)在全球水体中普遍存在,且对生物体和人体均具有潜在毒害作用,是近年来被广泛关注的主要污染物之一.水环境中PFAAs的去除和降解是降低其生态健康风险的重要手段,也是目前研究的焦点之一.PFAAs分... 全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)在全球水体中普遍存在,且对生物体和人体均具有潜在毒害作用,是近年来被广泛关注的主要污染物之一.水环境中PFAAs的去除和降解是降低其生态健康风险的重要手段,也是目前研究的焦点之一.PFAAs分子中所有C—H键均被C—F键取代,特殊的结构使PFAAs具有极高的化学稳定性,常规的氧化技术难以实现水环境中PFAAs的有效降解.光催化氧化和电催化氧化是目前处理难降解有机污染物的两种主要高级氧化技术,也是研究水环境中PFAAs降解去除的主流关键技术.以全氟辛基羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛基磺酸(perfluorooctane sulfonates,PFOS)为研究PFAAs降解的两类典型代表,本文综述了近年来光催化氧化和电催化氧化两种技术在水相PFOA和PFOS降解研究的文献报道,对提高PFAAs降解效率所采用的主要技术改进策略及其背后的理论机制进行了梳理和总结.基于提高催化反应活性物质产率,增加活性反应位点和反应物传质效率以及提高反应体系稳定性等优化策略,对光催化中催化剂和电催化中电极材料的优选,通过元素掺杂、异质结构筑、金属沉积、材料复合、形貌调控等对材料进行特定功能化改性,以及向反应体系添加氧化物种前驱体、多技术耦合等协同改进方法,两类PFAAs的氧化降解效率显著提高.光/电催化氧化对水中PFAAs的去除率、脱氟率和矿化率(中位值)分别达到91%和98%、38%和76%、65%和81%,展现了这两种高级氧化技术在PFAAs降解中优越的性能和应用前景.结合两种高级氧化技术进展,展望其在PFAAs降解研究的发展方向,以期为今后PFAAs的污染控制技术研究提供有益参考. 展开更多
关键词 全氟烷基酸 降解技术 光催化氧化降解 电催化氧化降解 协同降解
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苯乙烯致DNA间接损伤效应的光电化学生物传感器快速检测
16
作者 贾素萍 梁敏敏 郭良宏 《生态毒理学报》 CAS CSCD 2008年第4期350-355,共6页
许多有机化合物自身没有致癌毒性,但进入生物体内,经过体内代谢酶的催化后转化成活性中间体,与DNA形成共价化合物.这些间接的损伤会最终导致DNA分子结构和功能的变化,对人类的健康造成威胁.因此,建立一种快速有效的方法检测间接致癌化... 许多有机化合物自身没有致癌毒性,但进入生物体内,经过体内代谢酶的催化后转化成活性中间体,与DNA形成共价化合物.这些间接的损伤会最终导致DNA分子结构和功能的变化,对人类的健康造成威胁.因此,建立一种快速有效的方法检测间接致癌化合物对DNA的损伤,成为当前研究的热点.论文建立了一种新型的光电化学生物传感器来检测有机化合物苯乙烯对DNA的间接损伤效应,该传感器以层层自组装的方式将光电信号分子、双链DNA和血红蛋白组装在半导体电极上.在H2O2存在的条件下,传感膜中的血红蛋白可将苯乙烯转化为氧化苯乙烯,氧化苯乙烯扩散到膜内,与DNA形成加合物,引起DNA结构变化,导致光电分子光电流信号的增加.实验中,将修饰好的电极置于终浓度为2mM H2O2和2%苯乙烯(体积比)的混合液(pH7.3的磷酸缓冲液配制)中反应一段时间后,在电解质溶液中进行光电流检测.实验结果表明,光电流信号随着反应时间逐渐升高,在30min后趋于稳定,表明苯乙烯在传感膜上的氧化和DNA的损伤反应基本完成.与反应前相比,反应后光电流增加了40%,并且酶催化苯乙烯生成的氧化苯乙烯经紫外可见光谱得到验证.论文建立的光电化学生物传感器模拟了体内DNA损伤反应过程,能快速有效地检测苯乙烯对DNA的间接损伤效应,有望为有机化合物潜在基因毒性的风险评估提供一个快速筛查工具。 展开更多
关键词 光电化学传感器 DNA损伤 苯乙烯 间接致癌物
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新型有机磷阻燃剂环境污染物的研究进展 被引量:10
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作者 陈世存 陶芳 +2 位作者 丁锦建 洪文俊 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期949-963,共15页
新型有机磷阻燃剂(emerging organophosphate flame retardants,eOPFRs)是市场上新出现的或环境中最近新检测到的一类有机磷阻燃剂.由于溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)和部分常规OPFRs在全球限制或禁止使用,市场对eOPFR... 新型有机磷阻燃剂(emerging organophosphate flame retardants,eOPFRs)是市场上新出现的或环境中最近新检测到的一类有机磷阻燃剂.由于溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)和部分常规OPFRs在全球限制或禁止使用,市场对eOPFRs的需求呈快速增长的趋势.eOPFRs在电子电器和装修等材料中广泛应用,在多种环境介质中被检出.由于eOPFRs具有和常规OPFRs相似的物化性质,可能会通过类似于常规OPFRs的途径进入环境和人体,最终对生态环境和人体健康产生危害.本文主要介绍了eOPFRs的物化性质、分析方法、环境污染水平、人体暴露途径及其毒性效应.目前eOPFRs主要作为常规OPFRs研究的补充数据发表,其前处理方法呈多样化趋势,仪器检测主要使用液相色谱-质谱/质谱联用仪(LC-MS/MS);同一区域eOPFRs污染水平目前仍低于常规OPFRs;毒理学研究发现eOPFRs具有多种潜在毒性,包括生殖发育毒性、神经毒性和内分泌干扰等.基于此,本文提出目前eOPFRs在人体暴露途径和毒性效应研究中存在的主要问题和重点研究方向,并对eOPFRs分析方法和人体暴露风险研究的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 新型有机磷阻燃剂 分析方法 环境分布 人体暴露 毒性效应
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浙江杭嘉湖地区水环境中全氟烷基化合物的污染特征及健康风险评估 被引量:4
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作者 彭碧霞 洪文俊 +2 位作者 李方方 李敏杰 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3001-3014,共14页
为探究浙江杭嘉湖地区全氟烷基化合物(perfluoroalkyl substances,PFASs)的环境污染现状及其可能的居民饮用水暴露风险,通过文献调研方式整理分析了浙江省杭嘉湖地区水环境中PFASs的污染水平分布及特征,并基于美国环保署推荐的场景风险... 为探究浙江杭嘉湖地区全氟烷基化合物(perfluoroalkyl substances,PFASs)的环境污染现状及其可能的居民饮用水暴露风险,通过文献调研方式整理分析了浙江省杭嘉湖地区水环境中PFASs的污染水平分布及特征,并基于美国环保署推荐的场景风险评估模式,用风险商值法对浙江省杭嘉湖地区各年龄组(儿童、青少年、成人)饮用水暴露PFASs的健康风险进行了评估.结果表明,浙江省杭嘉湖地区水环境(地表水和饮用水)中存在广泛的PFASs污染,组成种类表现为PFOA是水环境中的主导污染物,并且地表水中短链PFASs呈逐年增多的态势.地表水中的主要污染物为PFOA和PFHxA,其中城区地表水中∑PFASs浓度(富阳区:26.90—163.20 ng·L^(-1),杭州市区:36.30—179.30 ng·L^(-1),海宁:56.70—186.70 ng·L^(-1))低于该地区钱塘江江水∑PFASs浓度(富阳区:108.60—142.70ng·L^(-1),杭州市区:178.90—221.90 ng·L^(-1),海宁:129.40—325.70 ng·L^(-1)).钱塘江江水PFASs浓度分布特征表现为自上而下(自桐庐至富阳至杭州至海宁萧山)总体呈现浓度上升趋势.大运河地表水PFASs组成种类与钱塘江相似,主要污染物为PFOA;杭州段∑PFASs浓度范围为103.50—153.50 ng·L^(-1),嘉兴段∑PFASs浓度范围为51—123.80 ng·L^(-1).饮用水中∑PFASs浓度范围为12—175.30 ng·L^(-1),主要污染物为PFOA(9—115 ng·L^(-1))和PFHxA(1—41.20 ng·L^(-1)),组成种类与地表水PFASs类似.健康风险评估结果显示,饮用水暴露PFASs对杭嘉湖地区(杭州、海宁、德清、绍兴)各年龄组的居民尚未构成健康威胁. 展开更多
关键词 全氟烷基化合物 钱塘江 大运河 污染特征 饮用水 健康风险
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船舶防污杀生剂的水生生物毒性和近海海域分布特征研究进展 被引量:3
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作者 罗海威 林敏 +5 位作者 白欣欣 徐彬 李敏杰 丁锦建 洪文俊 郭良宏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3493-3513,共21页
近年来,有关船舶防污杀生剂在水环境中的分布及生态影响已经引起了人们的广泛关注.本文对2005—2020年间全球水环境中6种典型船舶防污杀生剂(三丁基锡、Irgarol 1051、DCOIT、敌草隆、百菌清、苯氟磺胺)研究工作进行了调研和梳理,总结... 近年来,有关船舶防污杀生剂在水环境中的分布及生态影响已经引起了人们的广泛关注.本文对2005—2020年间全球水环境中6种典型船舶防污杀生剂(三丁基锡、Irgarol 1051、DCOIT、敌草隆、百菌清、苯氟磺胺)研究工作进行了调研和梳理,总结了典型船舶防污杀生剂的基本性质、非靶标水生生物的毒性效应、以及在水体环境中的分布特征.毒性作用结果显示,三丁基锡(TBT)是一种毒性很强的内分泌干扰化合物,会影响所有营养级的水生生物,并可能通过饮食摄入受污染的海产品进而对人体健康产生影响.Irgarol 1051、敌草隆、百菌清和DCOIT仅对生产者具有较强的毒性,而苯氟磺胺对水生生物的毒性则相对较小.对水生生物毒性的敏感性可归纳为TBT>Irgarol 1051>DCOIT>敌草隆>百菌清>苯氟磺胺.水环境中主要的船舶防污杀生剂为TBT、Irgarol 1051和敌草隆.亚洲和南美洲沿海地区的污染最为严重,并主要集中在港口、造船厂、渔港和码头等船舶活动频繁地区.尽管TBT已经禁止使用了10多年,但在韩国造船厂附近的沉积物中浓度高达2304 ng·g^(−1).在水环境中和选定的海洋生物中检测到较高的船舶防污杀生剂证明了这些化合物在航运系统的广泛应用,并对海洋生态系统造成威胁.因此,未来的工作中需要对船舶防污杀生剂进行持续的调查并结合各地区水生生物毒性特性,进行系统的生态风险评价,为制定切实可行的海洋生态环境保护措施提供科学依据. 展开更多
关键词 船舶防污杀生剂 毒性作用 环境分布.
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我国环境化学研究新进展 被引量:6
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作者 张爱茜 刘景富 +2 位作者 景传勇 郭良宏 郑明辉 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期654-659,共6页
因环境问题复杂性而产生的学科交叉特性既是环境化学的特色,又是学科生长点。2010年以来,新型污染物和纳米材料的污染问题以及化学污染导致的健康影响日益引起关注,环境化学的研究范围亦随着实际问题的出现而延展,新型污染物种类持续上... 因环境问题复杂性而产生的学科交叉特性既是环境化学的特色,又是学科生长点。2010年以来,新型污染物和纳米材料的污染问题以及化学污染导致的健康影响日益引起关注,环境化学的研究范围亦随着实际问题的出现而延展,新型污染物种类持续上升。继2010年首次在氟化工厂环境中发现并报道了新型持久性有机污染物全氟碘烷的存在,2011年又基于效应分析成功甄别了一种具有神经毒性的新型溴代污染物,标志着我国在污染物研究方面已从全面跟踪国外研究到部分引领方向转化。继青藏高原环境介质污染物归趋行为研究之后的极地环境科学考察进一步将视野着眼于全球尺度环境问题的解决。得益于上海光源等一批大科学装置的建成,污染物环境界面行为探索已达到分子水平。在纳米材料广泛应用所引发的纳米污染层面,其形成、转化和环境归趋行为的研究亦取得突破。污染生态化学研究方面,借助于先进的表面等离子体共振和理论模拟等先进手段,在污染物与生物大分子相互作用探索和联合毒性机制研究上取得了显著进步,环境与健康开始受到广泛关注。这些成果极大丰富了学科内涵,为学科今后的发展奠定了坚实基础。共引用参考文献45篇。 展开更多
关键词 环境化学 新型污染物 纳米材料 环境与健康
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