基于激光诱导荧光法诊断大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子的时空分布

由于传统辐射光谱法无法对大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子进行定量检测,本文利用自主研制的纳秒脉冲激励针筒型等离子体射流装置,基于单光子和双光子激光诱导荧光法分别对OH自由基和O原子的时空分布进行诊断。结果发现,OH自由基和O原子的寿命时间分别为1ms和3ms,远大于脉冲放电持续时间;采用拟合衰减曲线法,得到OH自由基的绝对密度为1012~1013cm-3;发现离喷嘴口越远,OH自由基和O原子密度越低。然而,即使距离喷嘴口数cm的地方,仍然存在大量的OH自由基和O原子;OH自由基和O原子的密度随激励频率和脉冲电压幅值的增加而升高,随H_2O含量和O_2含量的升高而出现先增大后减小的趋势。其中,当氦气中H_2O含量为0.012%时,OH自由基密度达到最大值。当氦气中O2含量为0.5%时,O原子密度达到最大值。本文研究为调控和优化低温等离子体射流中OH自由基和O原子密度提供重要科学依据。

脉冲放电等离子体/活性炭联合体系中OH自由基的发射光谱研究（英文）

基于OH自由基的强氧化性(2.8V)及脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma,PDP)与活性炭(activated carbon,AC)联合体系的协同作用,依托于光谱检测技术简单、准确性高、灵敏度高等优点,利用发射光谱技术测量了以O_2作为载气的PDP/AC联合体系中产生的OH自由基的相对发射光谱,用以表征体系中OH自由基相对生成量的变化。通过考察PDP水处理体系中不同AC添加量、脉冲峰值电压、电极间距对OH自由基相对发射光谱强度的影响,分析了影响OH自由基生成量的因素;通过比较,分析去离子水和酸性橙II(acid orange,AO7)溶液中OH自由基发射光谱强度的变化规律,表征了OH自由基生成量的变化,以说明PDP/AC的协同作用机理及OH自由基对有机物的氧化作用。研究结果表明,增加AC的添加量可以增强其在PDP体系中的催化效果,导致PDP/AC联合体系中OH自由基的相对发射光谱强度的增加;随着脉冲峰值电压的升高,注入PDP体系中的能量增加,从而增加了体系中OH自由基的产量;电极间距增加导致PDP体系能量效率降低,降低了OH自由基的产生量;无论是以去离子水还是以AO7溶液为溶液相,PDP/AC联合体系中OH自由基的产量均高于其在单独PDP体系中的生成量,且在PDP/AC联合体系和单独的PDP作用体系中,去离子水中OH自由基的相对发射光谱强度均高于其在AO7溶液中的强度值,这证明了AC对PDP体系中OH自由基生成的协同作用和有机物对OH自由基的消耗。

CO和OH自由基反应机理的量子化学研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)基组水平下研究了CO与OH自由基反应的微观机理.全参数优化了反应过程中各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,振动分析结果证实了中间体和过渡态的真实性,IRC计算结果进一步证实了过渡态的真实性.在G3水平上计算了它们的能量,OH自由基与CO反应机理的研究结果显示:OH自由基与CO反应为双通道反应过程,分别为(1)CO+OH→IM1→TS1→CO2+H;(2)CO+OH→IM1→TS2→IM2→TS3→CO2+H.其中通道(2)的活化能较低,为主要反应通道.

广东省夏秋季光化学反应活性空间分布表征

于夏末秋初在深圳市城市和郊区开展了大气OH自由基观测,结果显示OH自由基日间峰值平均浓度分别为6.0×10^(6)cm^(-3)和5.9×10^(6)cm^(-3),与国内外其他地区相比处于中等水平.基于实测数据构建了拟合效果较好的本地化OH自由基参数化公式,应用于广东省OH自由基空间分布的表征,并进一步利用日间OH和NO_(2)浓度之积反映光化学反应活性(AP).结果发现,2018年夏秋季广东省大气光化学反应活性总体上呈现珠江三角洲较高,AP达10.1×10^(7)μg/(m^(3)·cm^(3)),粤东、粤西、粤北地区较低的分布态势,AP分别为5.4×10^(7),5.9×10^(7)和7.7×10^(7)μg/(m^(3)·cm^(3));同期的PM_(2.5)和O_(3)高值区域也集中在珠江三角洲,说明了调控光化学反应活性对珠江三角洲协同控制PM_(2.5)和O_(3)污染的关键作用.空间分布特征还表明,粤北地区显著受到来自北方内陆的PM_(2.5)区域传输影响,而粤东地区更易受到来自东南沿海的O_(3)区域传输影响,体现了跨省区域联防联控的重要性.

桑葚醋提取物抗氧化性的研究

利用分光光度法测定了桑葚醋提取物羟基自由基清除率、脂质过氧化抑制率和总抗氧化能力。结果表明:桑葚醋提取物的抗氧化能力高于合成抗氧化剂BHA,羟基自由基清除率为79.57%,脂质过氧化抑制率为97.79%,体外总抗氧化能力为110.88mg/mL样品。

箭叶淫羊藿叶醇提物对自由基的清除作用

采用连苯三酚法产生氧自由基 (O～2 · ) ,采用水杨酸法产生羟自由基 (·OH) ,用分光光度法检测箭叶淫羊藿叶醇提物对O～2 ·和·OH的作用 .结果表明 ,箭叶淫羊藿叶醇提物有清除自由基的作用 .其对氧自由基的清除作用随浓度的增大而增强 ;对羟自由基的清除作用则受浓度的限制 ,浓度低于 0 .3mg·mL-1时 ,对羟自由基有显著的清除作用 ;超过这个浓度时 ,醇提物对羟自由基清除能力显著下降 ,浓度增加到 0 .5mg·mL-1时 ,醇提物对羟自由基不但没有清除作用 。

薇甘菊总黄酮的提取及清除羟自由基活性的测定

采用超声波辅助法对薇甘菊(Mikania micrantha)的根、茎、叶及花等器官中的总黄酮分别进行提取,优化提取工艺条件,并测试提取液对羟自由基(·OH)的清除作用。结果表明:根总黄酮的最佳提取工艺条件为50%乙醇溶液、固液比1:25、超声波功率200W;茎总黄酮的最佳提取工艺条件为50%乙醇、固液比1:20、超声波功率500W;叶总黄酮的最佳提取工艺条件为90%乙醇、固液比1:20、超声波功率500W;花总黄酮的最佳提取工艺条件为70%乙醇溶液、固液比1:25、超声波功率200W;薇甘菊根、茎、叶、花的总黄酮平均百分含量分别为3.25%、0.59%、0.88%、2.69%;在设置的4个质量浓度梯度下,薇甘菊根、茎、叶和花的总黄酮提取液对对羟自由基的清除效果与其质量浓度呈正相关,样品质量浓度为1.32mg/mL时,其清除率分别为33.86%、32.58%、38.79%、21.84%,但与相同质量浓度的常用抗氧化剂BHT相比,仍存在一定差异。

甘露寡糖对小鼠肝脏中自由基的清除及抗氧化酶活性的影响

目的:研究微波合成的甘露寡糖(MOS)在体外清除羟自由基(·OH)及小鼠肝脏清除自由基和抗氧化酶活性。方法:以甘露糖为原料合成甘露寡糖。体外:测定其对于羟自由基(·OH)的清除率。体内:昆明种雄性小鼠(体重:20±2g)36只,按体重随机分为6组,每组6只,每日灌胃一次,分别为正常对照组(2g/kg生理盐水)、葡萄糖组(2g/kg葡萄糖)、甘露糖组(2g/kg甘露糖),MOS加葡萄糖组(MOS1g+葡萄糖)1g/kg,低浓度MOS组(MOS2g/kg),高浓度MOS组(MOS5g/kg),灌胃14d后,无菌取肝脏组织待测。结果:补充1～2g/kg的MOS可提高小鼠肝脏组织SOD、CAT、GSH-Px活性,提高GSH水平,提高肝脏组织总抗氧化能力及对·OH的清除率,降低MDA含量及ROS水平。结论:MOS体外可有效清除羟自由基(·OH);小鼠适量添加MOS有益于提高肝脏组织的抗氧化能力,保护肝脏免受各种氧化应激和损伤。

流动注射化学发光法测定茶叶对羟自由基的清除率

建立了Fe2+-H2O2-亚甲基蓝化学发光新体系,并用于茶叶对羟自由基(·OH)清除率的测定。实验发现,在酸性介质中,Fe2+和H2O2在线生成的·OH与亚甲基蓝反应能产生极强的化学发光,茶叶提取液可清除溶液中部分·OH,使化学发光强度降低。据此,结合流动注射技术,建立了测定茶叶对·OH清除率的化学发光新方法。对不同茶类的成茶及苦丁茶和绞股蓝茶清除·OH作用进行了比较研究,结果表明,绿茶对·OH的清除率最高,抗氧化活性最强。

中药巴戟天抗自由基活性的研究

基于Fenton反应和抑制邻苯三酚自氧化原理,分光光度法测定体系吸光度的变化研究巴戟天抗自由基活性,证明巴戟天对羟自由基(·OH)及超氧阴离子自由基(O2-·)均有良好的清除作用,清除率与巴戟天的浓度有一定的量效关系。

金荞麦叶茶有效成分的抗氧化作用研究

对金荞麦叶茶有效成分进行初步分离,并对每种成分建立了体外抗氧化模型追踪生物活性成分。用聚酰胺层析柱分离金荞麦叶茶水提取物,用不同浓度乙醇洗脱,得到5种初步分离提取物。并对5种提取物分别采用DPPH自由基、ABTS自由基、OH·自由基来评价其清除的能力。5种提取物对DPPH自由基、ABTS自由基、OH·自由基均有一定的清除能力。金荞麦叶茶提取物的初步分离成分具有较强的抗氧化活性,为金荞麦叶茶抗氧化活性成分的进一步研究奠定基础。

氧活性粒子脱除烟气中SO_2的实验研究

为了解决目前气体电离放电脱硫方法存在的等离子源体积庞大、能耗高、以及需要依靠传统脱硫方法的协同作用等问题.拟用小流量高浓度氧活性粒子[O2^＋、O（1D）、O（3P）、O3]及引发剂HO2^-分别注入烟道中,与烟气中H2O反应生成.OH;在无吸收剂、无催化剂及没有其他技术协同作用下,进行.OH氧化脱除大烟气量中的微量SO2并生成H2SO4的实验.结果表明：烟气温度为30℃,氧活性粒子与SO2摩尔比为3~4时,脱硫率达到94.6%,回收酸液中SO4^2-浓度达到9.3g/L.

桑葚的提取及其自由基清除活性研究

在超声波辅助下,分别以无水乙醇、丙酮、蒸馏水为提取溶剂,对桑葚果实进行提取,浓缩后分别得无水乙醇提取物AE,丙酮提取物EE,蒸馏水提取物WE,通过测定提取物对DPPH·、ABTS^+·、·OH的清除作用评价桑葚的抗氧化活性。提取物AE、EE、WE对DPPH·的IC_(50)分别为0.173、0.18、0.19 mg/m L;对ABTS^+·的IC_(50)分别为0.044、0.052、0.06 mg/m L;对·OH的IC_(50)分别为0.67、0.83、1.02 mg/m L。提取物清除DPPH·、ABTS^+·、·OH的IC_(50)值均远远小于10 mg/m L,表明桑葚提取物具有良好的自由基清除活性。试验表明溶剂对提取物清除自由基的活性有一定影响。

蒲桃花提取物清除自由基活性研究

在超声波辅助下,采用不同极性的溶剂:乙酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水分别对蒲桃花进行提取,提取液浓缩后得提取物EAE(ethyl acetate extract、AAEabsolute alcohol extract)、DWE(distilled water extract),通过测定提取物对DPPH·、ABTS^(+)·、·OH的清除作用评价蒲桃花的抗氧化活性。试验结果表明:提取物EAE、AAE、DWE对DPPH·的IC_(50)分别为0.130,0.014,0.044 mg/mL;对ABTS^(+)·的IC_(50)分别为0.21,0.016,0.066 mg/mL;对·OH的IC_(50)分别为1.44,0.77,0.97 mg/mL。提取物清除3种自由基的IC_(50)值均远远小于10 mg/mL,表明蒲桃花提取物对自由基有较好的清除作用,清除活性良好。试验结果也表明溶剂的极性影响着提取物对自由基的清除活性。

氧活性粒子注入烟道中脱除SO_2的研究

为解决目前石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)存在的投资和运行费用高、占地面积大、产生大量污水及低质硫酸钙等问题,将小流量高浓度氧活性粒子和HO2-引发剂分别注入烟道中,与烟气中水反应生成.OH,并在无吸收剂、催化剂及其他技术协同作用下,利用.OH氧化脱除大流量烟气量中的微量SO2并生成H2SO4.结果表明:氧活性粒子与SO2的物质的量比n=4时,SO2脱除率达到94.6%,回收酸液中SO24-回收率达到28.8%;烟气温度每升高10 K,脱硫率降低5%左右;O2体积分数成倍变化对脱硫率影响甚微;当H2O体积分数大于9%时基本满足了脱硫要求.

金属离子对鲫鱼蛋白-D-木糖美拉德反应产物抗氧化活性的影响

以鲫鱼蛋白-D-木糖MRPs·OH清除率、总还原能力和吸光度为考察指标,研究了不同类型和浓度的金属离子对MRPs抗氧化活性的影响.结果表明,Na+和K+对MRPs的·OH清除率和总还原能力影响不显著;Fe^(2+)和Cu^(2+)对MRPs的·OH清除率具有显著影响(P<0.05);Mg^(2+),Ca^(2+),Zn^(2+),Cu^(2+),Fe^(2+)和Fe^(3+)对MRPs的总还原能力影响显著(P<0.05).Cu^(2+),Fe^(2+)和Fe^(3+)的浓度与MRPs抗氧化能力呈显著的负相关关系(P<0.05).此外,美拉德反应褐变程度与金属离子的类型具有显著的相关性(P<0.05),间接表明褐变程度与MRPs抗氧化能力之间的潜在关联.

绵马贯众提取物体外抗氧化活性的研究

本文以绵马贯众为研究对象，分别采用Folin-ciocalteu法、NaNO2-Al（NO3）3-NaOH显色法测定绵马贯众水、乙醇两种提取物中多酚及黄酮含量，并通过还原能力测定、超氧阴离子、DPPH·及·OH生成体系对其抗氧化活性进行研究。结果表明：绵马贯众两种提取物均具有较强的清除DPPH·自由基能力、清除超氧阴离子能力和还原活性，其对DPPH·清除能力均明显高于阳性对照BHT。水提物中的黄酮及多酚含量、对DPPH·的清除能力、对超氧阴离子的清除活性和还原能力均高于醇提物，两种提取物均具有较强的抗氧化活性。

不同品种猕猴桃果实的抗氧化活性研究

为探明不同品种猕猴桃的体外抗氧化活性差异,本实验研究了三个不同品种猕猴桃果实(徐香、海沃德和哑特)对DPPH·自由基、·OH自由基和ABTS+·自由基的清除能力以及铜离子的螯合能力.结果表明,不同品种猕猴桃的抗氧化能力有显著差异,其中DPPH·自由基清除率在徐香、海沃德和哑特中分别为69.88%、24.88%、52.23%;羟基自由基(·OH)清除率在三个品种中分别中为81.47%、61.60%、71.36%;ABTS+·自由基清除率在三个品种中分别为38.05%、22.45%、35.62%;铜离子螯合能力在这三个品种中分别为77.33%、57.56%、65.12%.上述数据表明三个品种的抗氧化能力由大到小依次为徐香>哑特>海沃德.

白芍总苷体外抗氧化活性研究

目的研究白芍总苷体外对不同化学体系和生物体系的抗氧化活性。方法通过Fenton反应生成·OH自由基,采用DPPH·自由基,观察不同质量浓度的白芍总苷溶液对化学体系自由基的清除作用。利用邻二氮菲-Fe2+-H2O2产生的·OH自由基造成红细胞膜破裂,以及肝、脑细胞脂质的过氧化,观察不同质量浓度的白芍总苷溶液对生物体系自由基的清除作用。结果白芍总苷对·OH有一定的清除作用,其IC50为0.62 g/L。白芍总苷对DPPH·自由基有较强的清除作用,IC50为6.6 mg/L;对·OH自由基引发的红细胞膜破裂有一定的抑制作用,其IC50为30.17 mg/L,对肝、脑匀浆脂质过氧化有一定的抑制作用,其IC50分别为6.9、16.3 mg/L。结论白芍总苷具有清除自由基作用,在不同体外实验体系中抗氧化量效关系存在差异。

在烟道中脱除NOx并生成HNO3的方法

为了解决目前气体电离放电脱硝方法存在的等离子源体积庞大、能耗高、NOx脱除率低以及需要依靠传统脱硝方法的协同作用等问题,拟用小流量、高浓度的氧活性粒子[O2+,O(1D),O(3P),O3]、引发剂HO2-分别注入烟道中,与烟气中水反应生成.OH,在无吸收剂、催化剂、氧化剂及其他技术协同作用下,实现了烟道中.OH快速氧化脱除大烟气量中的微量NOx并生成HNO3溶液的整个反应过程,等离子体反应管道长度为1～8m.实验结果表明,氧活性粒子与NOx摩尔比值决定了脱除率,摩尔比选择在2～3为宜,此时NOx脱除率将达到95%左右,回收酸液中NO3-回收率达到58.1%;NOx脱除率随着实验气体温度增高而下降;O2含量增加对脱硝效果有20%左右的影响;H2O含量大于4%时脱硝率处于最高值.可见本方法不但解决气体电离放电脱硝存在的问题,同时又为大气污染治理提供一种绿色新方法.