基于普鲁士蓝纳米粒子的免疫层析法检测小麦中的呕吐毒素

该研究采用普鲁士蓝纳米粒子(Prussian blue nanoparticles,PBNPs)作为信号标签,通过制备PBNPs和聚多巴胺包裹普鲁士蓝纳米粒子(polydopamine coated Prussian blue nanoparticles,PB@PDA),优化测试参数、测试试纸条灵敏度和特异性等,研究PBNPs和PB@PDA对呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)的检测性能。结果表明,在最优实验条件下,所构建的基于PBNPs和PB@PDA的免疫层析试纸条对DON标准溶液视觉检出限分别为1.0 ng/mL和0.2 ng/mL,在0.1~0.5 ng/mL保持良好的线性关系,PB@PDA比PBNPs-LFIA检测灵敏度提高5倍,2种试纸条均显示良好的特异性。将PBNPs和PB@PDA两种试纸条应用于小麦样品检测,显示试纸条能排除小麦基质干扰,其检测限分别为20 ng/g和5 ng/g,且PB@PDA检测灵敏度高于商品化胶体金试纸条(10 ng/g)。可见,PB@PDA试纸条表现高灵敏性和抗干扰性,可满足呕吐毒素国家安全标准的限量检测要求,为现场快速筛查小麦中呕吐毒素污染提供一种新方法。

嗜热酸性Ⅲ型普鲁兰水解酶协同压热制备莲子抗性淀粉的工艺优化及其功能特性研究

本研究以莲子淀粉为原料,采用嗜热酸性Ⅲ型普鲁兰水解酶(TK-PUL)与压热联合制备RS3型抗性淀粉(EHP-LRS3)。通过单因素实验和响应面试验对TK-PUL与压热联合制备EHP-LRS3的工艺参数进行了优化,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射对EHP-LRS3的形貌、晶体结构进行了观察与分析,并考察了EHP-LRS3对长双歧杆菌的促增殖能力。结果表明,在TK-PUL酶解温度为80℃时制备EHP-LRS3的最佳工艺为:向质量分数为35.32%的莲子淀粉乳(pH5.00)中添加25.00 U/g(莲子淀粉)的TK-PUL,将混合物于80℃处理12.70 h,再将其依次于121℃压热处理10 min、4℃回生处理24 h。在最佳工艺条件下,EHP-LRS3的得率为58.46%。扫描电镜分析显示EHP-LRS3呈不规则的沟壑状结构。X-射线衍射分析表明EHP-LRS3的晶体结构呈现出不同于莲子淀粉A型晶体结构的B型晶体结构。EHP-LRS3对长双歧杆菌的促增殖能力优于压热法制备的RS3型抗性淀粉(HP-LRS3)。本研究采用TK-PUL与压热联合制备得到高得率的RS3型抗性淀粉(EHP-LRS3),并验证了EHP-LRS3对长双歧杆菌的促增殖能力,为莲子淀粉的高值化利用提供了理论依据。

共表达分子伴侣蛋白提高III型普鲁兰水解酶在短小芽孢杆菌中的分泌表达及发酵优化

本研究旨在通过共表达分子伴侣蛋白以及优化发酵条件来提高III型普鲁兰水解酶(TK-PUL)在短小芽孢杆菌中的分泌表达水平。通过构建共表达TK-PUL和分子伴侣蛋白的多种重组短小芽孢杆菌,并以胞外酶活为指标对其进行筛选,确定最有利于TK-PUL分泌表达的分子伴侣蛋白及对应的重组短小芽孢杆菌。在此基础上采用单因素实验和响应面法优化重组短小芽孢杆菌的发酵条件。结果表明,共表达分子伴侣蛋白PrsA^(Ba)的重组短小芽孢杆菌的胞外酶活达到98.79 U/mL,提高了0.31倍。该重组短小芽孢杆菌的最佳培养基包括19.65 g/L葡萄糖、21.46 g/L酵母提取物、12.01 g/L MgCl_(2)·6H_(2)O、9.02 g/L脯氨酸、0.01 g/L FeSO4·7H_(2)O、0.01 g/L MnSO4·4H_(2)O、0.001 g/L ZnSO4·7H_(2)O。在发酵温度为35℃、起始发酵pH为7.0的条件下,该重组短小芽孢杆菌于最佳培养基中培养66 h时,其胞外酶活达到192.68 U/mL,提高了1.56倍。本研究通过共表达分子伴侣蛋白和发酵优化实现了TK-PUL在短小芽孢杆菌的高效分泌表达,为TK-PUL的应用提供了基础。

普鲁士改革研究的意义、方法和问题

19世纪初的普鲁士改革开启了普鲁士—德国通向现代的大门。改革的成果既是德国的遗产,也是欧洲的共同遗产。改革激发了一代代历史学家强烈的研究兴趣,成为德国历史研究的经典话题。普鲁士改革史研究的范式经历了种种转变,但其关注的核心问题一直是改革与德国历史连续性的关系、改革的思想基础,以及如何评价改革的成功与失败。对普鲁士改革的历史学考察,不仅是为未来的改革研究提供新的思路和方向,更是为了使人们对改革所引发的一系列重要问题做出更加深入的学术思考。

帝国时期普鲁士乡村治理的转型

18世纪普鲁士盛行农奴制,国家既与领主结盟,又限制领主过度压榨农奴。19世纪上半叶王权下探,领主交出部分权力,乡镇自治获得法律承认,但领主在县长任命、乡村治安等领域仍保有特权,东部、北部乡镇也未获得自治权。1871年后,普鲁士王家政府意识到乡村治理随着农奴解放必须调整,制定了针对东部、北部省份的县级和乡镇条例。这些条例通过警察国家化、县长专业化、扩大资产阶级和农民参与权,在规范乡村自治的同时确立了国家的权威,促进了乡村治理体系的现代转型。县镇条例实施后,以容克地主为代表的大地主仍在乡村治理中占有明显优势。

普鲁士蓝纳米颗粒促进糖尿病皮肤创面愈合

背景:炎症、氧化应激及细菌感染是糖尿病创面难愈合的主要原因,近年来各种无机纳米材料以其抗菌活性被广泛应用于皮肤创面愈合的治疗,但抗氧化和抗炎方面的作用有限。目的:考察普鲁士蓝纳米颗粒在抗氧化、抗炎和光热抗菌多方面的糖尿病创伤修复的效果。方法:制备普鲁士蓝纳米颗粒并进行表征。(1)体外实验:采用MTT法检测不同浓度普鲁士蓝纳米颗粒的生物相容性;在过氧化氢条件下,检测普鲁士蓝纳米颗粒的细胞保护作用及活性氧荧光表达;检测普鲁士蓝纳米颗粒分解过氧化氢和超氧阴离子自由基的能力;考察普鲁士蓝纳米颗粒抑制脂多糖诱导巨噬细胞炎症的作用;采用平板菌落计数法检测普鲁士蓝纳米颗粒的光热抗菌能力。(2)体内实验:腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病ICR小鼠模型,使用打孔器在背部建立直径6 mm全厚皮肤创面,分对照组(未给予治疗)、普鲁士蓝组及普鲁士蓝光照组干预,观察创面愈合与组织形态学变化。结果与结论:(1)体外实验:普鲁士蓝纳米颗粒在25-200μg/mL质量浓度下对细胞无毒性;普鲁士蓝纳米颗粒具有极强的抗氧化能力,能够抑制氧化应激条件下过度活性氧的产生及对细胞的杀伤,对过氧化氢有降解活性且具有很强的清除超氧阴离子自由基的能力;普鲁士蓝纳米颗粒还显示出显著的抗炎活性,并且在光照后显示出极强的抗菌能力。(2)体内实验:造模14 d后,普鲁士蓝组、普鲁士蓝光照组创面明显缩小,其中普鲁士蓝光照组创面愈合速度最快。苏木精-伊红和Masson染色显示,普鲁士蓝组、普鲁士蓝光照组创面可见大量的肉芽组织形成及胶原沉积,其中以普鲁士蓝光照组最多;免疫荧光染色显示,与对照组比较,普鲁士蓝组和普鲁士蓝光照组α-SMA和CD31表达明显增多(P<0.05),F4/80表达明显减少(P<0.05),其中以普鲁士蓝光照组改善更明显。(3)结果表明,普鲁士蓝纳米颗粒通过发挥抗炎、抗氧化及抗菌作用促进糖尿病小鼠模型皮肤创面的愈合。

西昆仑碰撞后钾质火山岩岩浆作用过程--以普鲁和康西瓦火山群为例

西昆仑处于青藏高原西北缘,该地区岩浆活动强烈,形成了多个大小、规模不等的碰撞后钾质火山岩群,但这些钾质火山岩的岩浆作用过程依然不清晰。为了研究西昆仑地区的岩浆作用过程,文中选取了该区域的普鲁和康西瓦火山群作为研究对象,对其火山岩进行了全岩主量元素含量、斑晶结构和成分分析,以及晶体大小分布(CSD)和岩浆结晶温压条件研究。结果表明,尽管两地的岩浆具有相似的源区,但这2个火山群的岩石类型和矿物组成存在显著差异。普鲁火山岩为一套粗安岩和玄武粗安岩的组合,斑晶由斜长石、橄榄石、单斜辉石和少量斜方辉石构成;康西瓦火山岩主要为响岩质碱玄岩,斑晶矿物为单斜辉石、黑云母和少量橄榄石及斜长石。结合斑晶结构、环带成分和CSD曲线形态分析认为,普鲁火山岩经历了不同演化程度的岩浆混合;而康西瓦火山岩仅发生了岩浆自混,且减压造成了斑晶的大量熔蚀。矿物-熔体平衡温压计计算表明,普鲁火山岩的平衡温度为1036~1218℃,平衡压力为5.1~9.9kbar,对应的深度为19.4~37.3km;康西瓦火山岩的平衡温度为1154~1282℃,平衡压力为1.2~11.6kbar,对应深度为4.3~43.7km。康西瓦地区的平衡压力变化范围较大,可能与所处的断裂带有关。文中定量化研究了西昆仑地区的后碰撞钾质火山岩的岩浆作用过程,补充了以往对该区域火山岩中斑晶CSD的研究,揭示了岩浆在地壳岩浆储库内的运移和演化过程,为青藏高原西北缘及其周边地区的火山活动研究提供了重要信息。

学科前沿案例融合下的物理化学实验教学设计——以“高熵普鲁士蓝的合成及应用”为例

培养更多拔尖创新人才是现阶段大学教育的重要任务。化学专业学生的培养不仅需要重视扎实的专业知识学习,还要重视科研创新思维的培养。系统熵变是热力学部分的重要教学内容,在课程原来包含的实验中,有的实验开了十几年甚至几十年,更新速度缓慢,跟不上科研发展的步伐,缺乏新颖性、趣味性及时代性。因此,设计开展高熵材料的合成及应用的创新型实验,不仅可以让学生掌握合成高熵材料的方法,了解高熵材料的研究进展,而且能够让学生探究熵值对材料性质的影响,为后续科学研究打下良好的基础。

普鲁士蓝类钠离子电池正极材料导电性研究进展

发展具有快充性能(即超高倍率性能)的钠离子电池是目前储能领域研究的重点和热点。普鲁士蓝及其类似物(PBAs)具有有利于钠离子储存和扩散的开放式三维骨架结构,已经被证明作为钠离子电池正极材料具有巨大的潜力。然而,目前所制备的PBAs大多数存在结构缺陷和结晶水,以及其本身较差的电子电导率,导致其倍率性能不理想。本文针对PBAs导电性差的问题,从离子导电和电子导电两个方面进行讨论,首先分析了PBAs中结构缺陷以及结晶水的存在对离子导电的影响以及其本身价键结构对电子电导的影响。综述了近期对于提高PBAs导电性的相关研究:①改变晶体结构,通过减少PBAs晶体内部缺陷及结晶水,从而降低钠离子迁移距离及减少阻碍;②设计特殊的PBAs晶体结构,能有效减少钠离子传输路径;③采用复合导电材料,能构建新的电子运输途径。最后对提高PBAs导电性的三种策略进行了总结和展望,指出应该在优化PBAs结构的基础上,复合导电材料,同时增强离子电导和电子电导,以期达到最佳的倍率性能。

阶梯形貌铁基普鲁士蓝制备及性能

采用柠檬酸辅助单一源法水热制备了具有表面从边缘向中心依次凹陷降低形貌的铁基普鲁士蓝(SFePBA)。与典型立方形貌FePBA(C-FePBA)相比,BET测试证明阶梯型特殊形貌使其具有增大一倍的比表面积,EIS测试证明其具有更低的阻抗。不同扫描速率下的循环伏安分析证明其具有赝电容效应,从而具有优异的倍率性能。电流密度由0.1 A/g增大到5 A/g,容量几乎不变,保持率为94%。此外不同电压下的非原位XRD测试证明其具有良好的结构可逆性,循环稳定性优良,在0.6 A/g电流密度下循环1500次后容量保持率为89%。

表面硫化普鲁士蓝比色法测定GSH的综合实验设计

设计了以硫化法制备表面硫化的普鲁士蓝催化剂,用于比色法检测谷胱甘肽(GSH)。该催化剂可以有效消除本身蓝色的干扰,显著提升类过氧化物酶活性。在H_(2)O_(2)存在下,该催化剂催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化形成蓝色的氧化型TMB(oxTMB)。动力学分析表明,催化剂与底物的亲和力强,呈现优异的类过氧化物酶活性。硫化的普鲁士蓝用于比色法检测GSH时表现出较高的灵敏度和选择性。实验包含材料制备、仪器表征和检测,可分割成多个模块在无机化学、仪器分析和生物化学中开展,有利于增强学生创新实践能力,提高学生整合所学知识的能力。

普鲁士蓝类似物作为钠离子电池正极材料的应用进展

目前,锂离子电池被应用在多种储能领域,锂资源的持续消耗导致锂离子电池的成本高昂。由于丰富的钠资源储量以及价格优势,钠离子电池被认为是一类具潜力的新型储能装置。相对于锂离子来说,钠离子较大的离子半径对于电极材料的稳定性存在威胁。普鲁士蓝类似物具有易于调控的骨架结构、简单的合成工艺、较低的成本和环境友好等特点,适合作为钠离子电池正极材料。本文总结了普鲁士蓝类似物的结构与电化学性能之间的关系,并对其作为钠离子电池电极材料的研究方向进行了展望。

普鲁士蓝类钠离子正极材料的制备及改性研究进展

普鲁士蓝类似物(PBAs)具有较高理论比容量和开放式三维框架结构,被认为是最具应用前景的钠离子正极材料之一。然而,大部分通过水溶液反应合成的PBAs,普遍存在[Fe(CN)_(6)]_(3)-/[Fe(CN)_(6)]^(4-)空位,水分子不可避免进入PBAs框架中形成配位水,占据了原本Na+的容纳点位,影响了Na+的正常传输,降低了PBAs材料的比容量。PBAs晶体框架受空位影响,其离子导电性和循环稳定性在长时间循环下退化并变差,同时配位水与电解液发生副反应,进一步降低了电池的电化学性能。为解决上述问题,提高钠离子电池中PBAs基正极的比容量、循环稳定性、倍率性能和整体能量密度,重点介绍了PBAs正极材料的制备及改性方法,并总结了各制备及改性方法的特点及效果。PBAs的制备方法包括水热法、共沉淀法和单一铁源自分解法。改性方法包括制备工艺优化和材料复合改性,其中制备工艺优化包括螯合剂、脱水、提高前驱液Na+浓度和结构纳米化,材料复合改性包括元素掺杂、表面涂层、异质结构和复合材料。研究表明,在富含Na+的前驱液中,采用螯合剂辅助共沉淀法,通过合成过程的水浴加热及样品制备后的真空干燥,可获得空位少、水分少的高结晶度PBAs。将制备的PBAs样品与导电剂进行复合,可进一步改善其电子导电率及倍率性能,有望获得高容量、高循环特性及满足高倍率需求的正极材料。综上所述,PBAs作为钠离子正极材料,可通过对其合成方法和改性研究的不断创新,进一步优化其电化学性能,使其在未来具有广阔的应用前景。

锰基普鲁士蓝作为钠离子电池正极材料的研究进展

近年来,由于锂资源的短缺和快速消耗,锂离子电池的成本急剧增加,因此寻找新型储能系统显得日益重要。钠离子电池具有和锂离子电池相似的工作原理,可以作为锂离子电池的一种经济高效的替代品。锰基普鲁士蓝材料因其原材料分布广泛、成本低、结构稳定、环境友好且制备工艺简单等优点,是一种极具潜力的钠离子电池正极材料。综述了有关锰基普鲁士蓝材料的储钠机理、合成方法、修饰路线及材料应用的最新进展,从迁移离子、过渡金属、结合水与空位分析了普鲁士蓝材料对钠离子电池电化学性能的影响,并对可能的发展方向进行了展望。

类普鲁士物前驱体铜基催化剂用于二氧化碳电催化还原制备多碳产物的研究

以合成的铜铁类普鲁士物为前驱体,通过热解、还原及脱铁法制备了纳米铜催化剂颗粒,系统研究了热解温度(250、400℃)对催化剂性质及催化效果的影响。结果表明,较低的热解温度导致CuFe-250含有更多碳氮元素残留,并导致了不同的催化效果。与CuFe-250相比,CuFe-400拥有更高的乙烯和一氧化碳选择性,其中乙烯的法拉第效率峰值可达52%。机理分析结果表明,在二氧化碳电催化过程中,受催化剂影响的三相界面结构对产物的选择性具有关键的影响。

泡沫镍原位生长普鲁士蓝类似物构筑镍铁双金属氧化物催化剂的氧析出反应性能研究

开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底,采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物,氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱方法对催化剂的物相组成、微观形貌和表面化学状态进行了表征,并采用电化学测试表征了催化剂的OER催化性能。结果表明,当氧化温度为200℃、氧化时间为2 h时,制备的催化剂中镍铁双金属氧化物高度分散在泡沫镍基底上,纳米颗粒最小,平均粒径为71 nm,可暴露的催化反应活性位点多,表现出最优的OER催化性能。该催化剂在1.0 mol/L的KOH电解液中,电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位仅为272 mV,并在电流密度为100 mA/cm^(2)时稳定运行了40 h,表现出优异的OER电化学稳定性。

绳索救援中普鲁士抓结安全性研究

为获得普鲁士抓结在极限受力情况下应用安全性的定量研究结果,了解普鲁士抓结失效时可能出现的情况,采用试验研究的方法,从主、辅绳直径差值、缠绕圈数等角度设置12个试验项目,通过拉力试验机对各试验项目逐一进行极限静拉实测,直至普鲁士抓结失效,得到普鲁士抓结失效的4种典型现象:短距滑移后绳圈断裂、多次短距滑移后绳圈断裂、短距滑移后主绳绳皮断裂和持续滑移。结果表明:主辅绳直径差越大、辅绳缠绕圈数越多时抓结的握持效果越佳;12.5 mm主绳与8 mm辅绳搭配且缠绕圈数为6圈时,是最佳使用组合,安全性最好。

前沿科研成果融入分析化学实验教学——普鲁士蓝纳米颗粒光热及类过氧化氢酶性能探究

本实验设计采用“缺陷选择刻蚀法”制备出粒径均匀的普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)。使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪等对该纳米材料进行了表征和分析,并进一步探讨其光热性能及类过氧化氢酶活性。通过本实验,学生们得以提升常规仪器的操作技能,并学会深入的数据分析思维模式。此外,他们还可以通过本实验了解并接触到科学前沿知识,进而拓展科学视野、提升科学素养水平。这个实验旨在为学生们提供一个综合性的学习机会,让他们在实践中掌握科学的方法和技巧。这将使他们能够更好地理解和应用科学原理,培养他们的观察、实验设计和数据处理能力。

《法兰西特派》中的时间叙事与普鲁斯特范式

普鲁斯特范式作为一种处理时间叙事的观念,在从文学文本到电影文本的旅行中展露出了强大的理论表现力。首先,普鲁斯特范式的旅行不仅是对当代时间叙事作品的穿刺,也是一次自我展开。其次,物质细节既累积在纯粹物质层面,也出现在能指链条中的每一环。第三,在展现物质不透明性上,韦斯·安德森以同义反复的方式共同推出一种时间主题:一个时间片段是装满物质元素、声音与气味的托盘,它不直接讲述时间,却处处回应这个主题。

熔盐法改性K_(2)NiFe(CN)_(6)普鲁士蓝类似物提升储钾性能的研究

作为钾离子电池正极材料,普鲁士蓝类似物的循环稳定性与倍率性能不够理想,本研究使用熔盐对普鲁士蓝类似物K_(2)NiFe(CN)_(6)(KNF)进行改性.SEM表征表明熔盐法处理后的样品具有更为粗糙的表面,BET结果表明熔盐法改性后KNF的比表面积由3.0 m^(2)/g提升到157.4 m^(2)/g,并展现出了优异的循环稳定性,在60 mA·g^(-1)的电流密度下经过100次循环,其可逆容量为56.3 mA·h·g^(-1),容量保持率为87.8%.EIS结果进一步证实熔盐法处理后样品阻抗明显减小(从3954Ω降到2740Ω)、具有更好的电子传导率.本文使用的熔盐法操作简单,可以在不破坏材料本身的前提下有效提升KNF等普鲁士蓝类似物的电化学性能,是一种有潜力的改性手段.