Nano-Fe_(3)O_(4)强化牛粪厌氧发酵及抗性基因削减

为提高牛粪高浓度厌氧发酵产气性能,考察了不同浓度纳米四氧化三铁(Nano-Fe_(3)O_(4))对底物水解及产气效率的强化效果,探究其对发酵系统中微生物群落结构变化以及抗生素抗性基因(ARGs)归趋的影响.结果表明,添加500mg/L的Nano-Fe_(3)O_(4)可以提高牛粪高浓度厌氧发酵底物水解程度,增强系统稳定性,提高沼气产量12.36%.与对照相比,发酵系统中水解产酸菌厚壁菌门(Firmicutes)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)的丰度分别显著增加了37.39%和75.86%.属水平上尤其是梭菌属(Clostridium)和瘤胃球菌(Ruminofilibacter)丰度是原来的3.50倍和8.69倍.产甲烷菌中甲烷八叠球菌(Methanosarcina)占主导地位,其丰度达2.55%,比对照显著增加27.50%.此外,潜在致病菌密螺旋体属(Treponema)和不动杆菌属(Acinetobacter)的丰度分别显著降低72.14%和93.69%;ARGs中四环素类(tetA、tetG、tetH、tetJ)、氨基糖苷类(aph(3)、aph(6))削减率达100%.磺胺酰胺类(sul1、sul2)平均削减率达74.41%~96.55%.研究表明添加适量的Nano-Fe_(3)O_(4)对稳定发酵系统、提高微生物活性、增加沼气产量、抗性基因削减等方面有多重促进作用,研究结果可为畜禽粪污沼气工程中Nano-Fe_(3)O_(4)等导电性外源调控添加剂的使用提供参考.

Photosynthetic Toxicity and Oxidative Damage Induced by nano-Fe3O4 on <i>Chlorella vulgaris</i>in Aquatic Environment

With the rapid development of nanotechnology and widespread use of nanoproducts, concerns have arisen regarding the ecotoxicity of these materials. In this paper, the photosynthetic toxicity and oxidative damage induced by nano Fe3O4 on a model organism, Chlorella vulgaris (C. vulgaris) in aquatic environment, were studied. The results showed that Nano-Fe3O4 was toxic to C. vulgaris and affected its content of chlorophyll a, malonaldehyde and glutathione, CO2 absorption, net photosynthetic rate, superoxide dismutase activity and inhibition of hydroxyl radical generation. At higher concentrations, compared with the control group, the toxicity of nano-Fe3O4 was significantly different. It suggested that nano-Fe3O4 is ecotoxic to C. vulgaris in aquatic environment.

柑橘皮提取液绿色合成纳米Fe3O4及其吸附水中孔雀石绿的性能研究

以柑橘皮提取液为还原剂和稳定剂,绿色合成Fe3O4纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料进行表征,并考察了其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。结果表明:绿色合成纳米Fe3O4呈不规则圆球体,分散性和结晶度较好。在投加量为1.0 g/L、初始pH为4、温度为25℃、初始浓度为20 mg/L时,对孔雀石绿的吸附率达到95.33%。纳米Fe3O4对MG的吸附过程分别符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程。热力学研究表明,纳米Fe3O4吸附MG是自发吸热过程。绿色合成纳米Fe3O4重复利用4次吸附率仍在70%以上。

纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶用做中、高压轴封的研究

用混炼法制备纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶,利用UTM摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验,用2206型表面粗糙度测量仪测试磨痕,用XY-I型橡胶硬度计测定邵尔A硬度.研究影响橡胶密封性能的一些因素、密封间隙与密封压力的关系等.结果表明磁性橡胶具有优良的抗磨减摩性能、自修复能力,提出一种新型的可用做中、高压或真空环境的纳米Fe3O4磁性丁腈橡胶轴封,提高轴封的压力应用范围.

Fe3O4复合丁腈橡胶的力学和摩擦学性能

研究了填充纳米Fe_3O_4粒子对丁腈橡胶(NBR)力学性能、摩擦学性能的影响.结果表明:填充纳米Fe_3O_4粒子后丁腈橡胶的力学性能略有降低,但其表现了良好的抗磨、减摩性能,其中填充质量分数为12%时材料的摩擦学性能最优.随着填充质量分数的增加,材料的磨损形式南犁削和粘着磨损逐步转变为粘着、疲劳剥落.磁性纳米Fe_3O_4粒子有利于在摩擦表面形成自修复膜,从而起到抗磨、减摩的作用.

利用DBD等离子体处理技术制备Fe3O4/云南松磁性复合材料

采用空气介质阻挡放电(DBD)冷离子体处理云南松木材表面,然后浸泡在带有负电荷的Fe3O4纳米材料溶液中,研究了不同沉积次数对松木表面Fe3O4纳米材料沉积量的影响。采用扫描电镜和红外光谱测试了沉积5次的松木表面的形貌和化学成分变化,并测试其电磁屏蔽效果。结果表明:经空气DBD冷等离子体处理后的松木表面可以沉积Fe3O4纳米材料,松木表面Fe3O4纳米材料的沉积量与沉积次数有关,本研究中沉积5次,每次20 min,效果较好,沉积了Fe3O4纳米材料的松木具有明显的电磁屏蔽效果。

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe3O4作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV254去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.

Fe3O4磁性纳米粒子的共沉淀法制备研究

叙述了以液相共沉淀法制备纳米磁性Fe3O4粒子的工艺,研究了反应搅拌速度、n(Fe3+)/n(Fe2+)的比例、pH值和熟化温度对制备纳米Fe3O4粒子的影响,并利用透射电镜表征观察Fe3O4纳米粒子的形貌。研究结果表明,在搅拌速度较快的情况下制备纳米级Fe3O4颗粒的最佳合成工艺条件为:n(Fe3+)/n(Fe2+)为1.8∶1(摩尔比),熟化温度70℃,熟化时间30 min,以氨水作沉淀剂最佳pH值是9左右,可制得纯度较高,粒径小于10 nmFe3O4磁性粒子。

纳米Fe3O4油基磁流体制备及性质研究

用共沉淀法制备磁流体的磁核一纳米Fe3O4，液体石蜡作基液和混合表面活性剂作分散介质而成功地制备出满足制备磁性药物微球需要的油基磁流体。研究了纳米Fe3O4、液体石蜡用量，表面活性剂的种类和组成比以及不同温度对磁流体性质的影响。并用XRD、TEM、旋转粘度计、磁天平等对磁流体的物相、粘度、磁性以及稳定性等进行了表征。

Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe3O4磁性复合材料的制备及催化性能

采用悬浮聚合法制备带有环氧基功能团的高分子固载化Fe_3O_4复合材料,再通过开环、缩合、配位等一系列化学反应得到Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe_3O_4磁性复合材料.采用热重差热分析(TGA-DTA)、有机元素分析(EA)、原子吸收光谱(AAS)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对合成的复合材料进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其作为催化剂对醇的选择性氧化的催化活性.结果表明,合成的磁性复合材料平均粒径约为30 nm,饱和磁化强度为22.8 emu/g,剩余磁化强度为2.49 emu/g,矫顽力为47.2 Oe.以30%双氧水为氧化剂,0.02g该磁性复合材料为催化剂,可将苯甲醇100%选择性地转化为苯甲醛,无其他副产品生成.该复合材料是理想的功能磁性配位催化剂.

表面改性的纳米Fe3O4颗粒用于抗血清快速分离纯化

采用硅烷化试剂Si(OC_2H_5)_3C_3H_6NH_2(APTES)对纳米Fe_3O_4颗粒表面进行氨基化改性后,考察了不同浓度偶联剂戊二醛对于颗粒表面固定牛血清白蛋白(BSA)量的影响。此超顺磁性免疫铁颗粒(SPIO)加入兔抗BSA血清中特异性结合BSA抗体后,用Gly-HCl缓冲液洗脱得到IgG。结果表明当戊二醛浓度大于10%时,单位颗粒固定蛋白的量达到最大值约140μg/mg,10 min,15 mg的SPIO即可将1 mL抗血清完全分离,经过两次快速洗脱,颗粒表面吸附的抗体即可得到纯化;琼脂扩散实验表明分离后的抗体仍保持较高活性,SDS-PAGE电泳结果表明用此方法纯化后的兔抗BSA IgG纯度大于99%,比传统的(NH_4)_2SO_4法有了较大提高,但纯化量并没有减少;SPIO在经过五次重复利用后仍能保持78%以上的分离效果。

柠檬酸改性水基Fe3O4磁性液体的研制

采用柠檬酸作为改性剂来改性纳米Fe3O4磁性颗粒，成功研制成溶胶颗粒（粒径为40nm左右），饱和磁化强度为0．84emμ／g的水基Fe3O4磁性液体。重点探讨了pH值、改性剂用量、改性温度对改性效果的影响，优化出改性温度为80℃，pH值范围为4．5-6．5等的最佳制备工艺条件；采用透射电镜、红外、紫外可见光分光光度计等分析方法对核壳式结构的粒子尺寸、形貌及其化学组成成份等进行了测试表征。

海藻酸盐微胶囊及纳米Fe3O4的可控制备及应用的研究——介绍一个综合探究实验

介绍一个综合探究实验——制备海藻酸钙微胶囊和纳米Fe3O4,研究其吸附水中有机物和金属离子的效果。本实验与前沿接轨,能充分激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动,有利于提升学生的综合探究能力。

基于TiO2@Fe3O4纳米材料的盐酸阿霉素磁性热敏脂质体制备及其理化特性、磁效应和光热效应考察

目的:制备一种包载盐酸阿霉素(DOX)的磁性热敏脂质体(MTSL),考察其理化性质、磁效应和光热效应,为肿瘤的化疗及光热/光动力治疗提供基础。方法:以DOX为模型药物,以纳米二氧化钛-纳米四氧化三铁复合材料(TiO2@Fe3O4)作为光敏剂和磁性材料,采用薄膜分散法制备DOX-TiO2@Fe3O4-MTSL。观察该脂质体的形态和分散性、粒径及Zeta电位,采用超滤-离心法结合高效液相色谱法考察其包封率;采用磁强针考察其顺磁性。与DOX溶液比较,采用透析法考察该脂质体的体外释放行为,并比较在不同温度(37、43℃)下的释放曲线。采用808nm近红外激光照射,考察该脂质体的光热转换效应以及对人乳腺癌MCF-7细胞中活性氧(ROS)产生的影响。结果:制备的DOX-TiO2@Fe3O4-MTSL为棕黑色,水分散性好;电镜下呈类圆球形,大小较均匀;平均粒径为250.6nm,多分散性指数为0.107,Zeta电位为(-7.76±3.41)mV;包封率为(92.3±3.2)%;在外加磁场下可定向移动,具有明显的顺磁性。与DOX溶液比较,该脂质体释药速度较慢,具有明显的缓释特性;与37℃条件比较,该脂质体在43℃条件下的释药速度明显加快。随激光(808nm)照射时间的增加,该脂质体的温度持续升高,具有明显的光热转换效应,并可使MCF-7细胞中ROS的产生明显增加。结论:成功制备了DOX-TiO2@Fe3O4-MTSL,其外观形态均匀、理化性质良好;具有明显的顺磁性、缓释作用和光热转换性能,能在808nm近红外激光照射下增加MCF-7细胞中ROS的含量。

磁性金属有机骨架材料Fe3O4@Cu3(BTC)2的制备及其对孔雀石绿的吸附性能

针对工业染料废水问题,为解决污水中孔雀石绿的有害作用,采用水热法制备成了磁性金属有机骨架材料Fe3O4@Cu3(BTC)2。然后通过对材料做表征测试,包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜和FI-IR分析来证明Cu3(BTC)2成功附着在Fe3O4上。利用所制得的Fe3O4@Cu3(BTC)2纳米复合材料作为吸附剂吸附孔雀石绿溶液,在紫外可见分光光度计在固定波长下测定吸附结果。通过控制变量法分别研究了孔雀石绿溶液初始浓度、材料用量、pH值和震荡时间长短对吸附率的影响。然后根据最优值得出最大饱和吸附量来研究吸附性能,结果显示:Fe3O4@Cu3(BTC)2纳米复合材料吸附孔雀石绿的最佳条件为孔雀石绿溶液浓度为30 mg/L,吸附剂用量为7 mg,pH值为7,震荡时间60 min。综合其最佳条件可测得其最大饱和吸附量为53.074 mg/g。Fe3O4@Cu3(BTC)2吸附孔雀石绿的热力学表明吸附在室温下进行即可,吸附动力学表明符合准一级动力学模型。

电子束辐照法制备纳米Fe3O4颗粒及其分散性能

在常温常压、不添加任何催化剂的条件下，用电子束辐照法制备出纳米Fe3O4颗粒；通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外可见分光光度计以及激光粒度仪等对辐照后产物的结构、形貌、粒径、光学特性以及分散性能进行了表征。结果表明：经辐照后纳米Fe3O4颗粒以球形为主，通过谢乐公式计算出的纳米颗粒尺寸在20nm左右；采用复合分散剂聚仙梨醇、六偏磷酸钠和柠檬酸铵对纳米颗粒进行分散效果最佳，所得纳米颗粒粒径在8～18nm之间。

纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体的原位制备及其实际应用研究

采用原位生长法,以钛氧有机化合物(TOC)为前驱物,低温(60℃)液相,在磁性纳米Fe3O4的表面直接形成纳米TiO2,制得白度较好的纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体。利用FT-IR、UV-Vis、XPS、SEM和PPMS(磁性材料综合物性测量系统)对样品进行表征。实验结果表明,在Fe3O4和TiO2之间形成了Ti-O-Fe键,制备得到的纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体分散性较好,平均粒径为40~50 nm,饱和磁化强度为49.2 emu/g,矫顽力为152 Oe。制备的磁性复合体可以用于光催化氧化降解造纸废水并可用磁铁进行分离回收利用,降解率高达75%;也可以用于磁性纸的制备,满足实际应用要求。

水溶性PEO—PPO—PEO包裹Fe3O4纳米微粒的可控制备

以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物（PEO—PPO—PEO）作表面活性剂，采用纳米微乳液法还原Fe（Ⅱ）-乙酰丙酮化合物（Fe^Ⅱ（acac）2），制备粒径可控、单分散、水溶性Fe3O4纳米微粒，并进行了相关的表征测试。从傅里叶变换红外光谱（FTIR）中可以看出，共聚物PEO—PPO—PEO包裹在Fe3O4纳米微粒表面；透射电镜（TEM）显示纳米颗粒分散性好，呈球形；高斯拟合表明，不同物料配比合成的Fe3O4粒子大小、粒径分布不同；振动样品磁强计（VSM）测试说明，Fe3O4纳米颗粒室温下为超顺磁性或软铁磁性。由于PEO-PPO—PEO具有亲水性，PEO—PPO—PEO包裹的Fe3O4纳米微粒不用进一步处理即可转移到水相中，在生物和医学领域具有重要的潜在应用价值。

磁性Fe3O4/ZnO-BC光催化复合材料制备及对氨氮去除研究

通过共沉淀法制备Fe3O4/ZnO-BC复合材料,采用XRD、UV-Vis、TEM、SEM等对材料进行了表征,结果表明:ZnO与Fe3O4形成核壳结构,并均匀分散于生物炭(BC)表面,复合材料同时存在Fe3O4和ZnO的晶相,Fe3O4/ZnO相比纯ZnO呈现更强的光吸收特性。考察了复合材料对水体中氨氮的去除能力,探究Fe3O4和ZnO物质的量比、Fe3O4/ZnO与BC质量比、pH值、催化剂投加量等因素对氨氮去除效果的影响。结果显示,当Fe3O4和ZnO物质的量比为1∶5,Fe3O4/ZnO与BC质量比为1∶1.5,pH值为11,催化剂投加量为3 g/L,废水体积为30 mL,氨氮质量浓度为50 mg/L时,氨氮的去除率达到80%左右。复合材料可利用磁性简便回收,重复3次仍有良好的氨氮降解能力。

磁性Fe3O4纳米颗粒的制备及其催化降解水中磺胺甲恶唑研究

旨在构建一种高效绿色的去除水环境中磺胺甲恶唑(SMZ)的方法。采用溶剂热法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒,并利用XRD、磁滞回线、SEM及TEM对Fe_3O_4颗粒进行了物相和形貌的表征。研究了SMZ在纳米Fe_3O_4和H_2O_2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,并考察了p H值、H_2O_2初始浓度及催化剂用量对SMZ催化氧化的影响。结果表明:制备的Fe_3O_4纳米颗粒呈微球形,具有很强的顺磁性,平均粒径约250 nm,能够有效地活化H_2O_2产生·OH并高效降解SMZ。在25℃,p H=3,Fe_3O_4用量为1. 0 g/L,H_2O_2浓度为5. 0μL/m L时,所建立Fe_3O_4-H_2O_2氧化体系能在5 min内几乎完全降解20 mg/L的SMZ。循环实验表明,所制备的Fe_3O_4磁性纳米颗粒具有较好的稳定性。该实验结论可为水体中SMZ的去除提供一定的理论参考。