氧化锌纳米颗粒和四环素复合胁迫对好氧颗粒污泥处理低碳源废水的影响

为明确新污染物氧化锌纳米颗粒(ZnO NP)和四环素抗生素(TCA)复合胁迫对好氧颗粒物污泥处理低C/N废水的影响,构建了小试规模的颗粒污泥反应器,探究了ZnO NP和TCA复合影响对AGS处理低C/N废水的影响,分析了出水水质、污泥特征及微生物群落特征的变化,揭示了ZnO NP和TCA复合胁迫对AGS的影响机制。结果表明,ZnO NP和TCA复合胁迫对AGS处理低C/N废水具有拮抗作用。ZnO NP和TCA复合暴露组别内,出水COD和溶解性磷酸盐(SOP)浓度分别为42.8~53.4 mg/L和1.95~2.36 mg/L,对应去除效率分别下降至75.1%~78.5%和70.3%~75.6%,远低于ZnO NP和TCA单一暴露组别。ZnO NP和TCA复合胁迫降低了AGS污泥浓度总固体(TS)至5.5~5.8 g/L,挥发性固体/TS至0.61~0.64,但刺激胞外聚合物(EPS)含量至91.6~93.4 mg/g。此外,ZnO NP和TCA复合胁迫提高了EPS内蛋白质(PN)和多糖(PS)含量,并提高PN/PS。酶活性分析表明ZnO NP和TCA复合胁迫降低了与污染物和营养盐去除相关的关键酶活性。微生物群落结构分析ZnO NP和TCA复合胁迫降低了属水平上与反硝化相关的Tsukamurella、unclassified f_Comamonadaceae、Micropruina和Microbacterium的相对丰度。ZnO NP和TCA复合胁迫产生的生态毒性对AGS具有严重影响。研究结果为理解新污染物ZnO NP和TCA复合胁迫的环境风险具有一定的理论意义。

氧化锌纳米颗粒对玉米储藏过程中霉菌区系及其品质的影响

目的探索氧化锌纳米颗粒对玉米储藏过程中霉菌区系及其品质的影响。方法将玉米分成3份,经过不同浓度氧化锌纳米颗粒悬浮液的处理,以不添加氧化锌纳米颗粒作为对照,置于30℃下模拟储藏35 d,对不同处理组的玉米霉菌区系和储藏品质变化进行监测与分析。结果储藏35 d后,处理组霉菌量为4.0×10^(4)CFU/mL,而对照组霉菌量为1.4×10^(6)CFU/mL,表明氧化锌纳米颗粒有效抑制了玉米储藏过程中霉菌的生长繁殖。玉米在整个储藏过程中优势霉菌主要为黄曲霉、黑曲霉、温特曲霉、桔青霉和查氏青霉等青霉属和曲霉属。随着储藏时间的增加,玉米中脂肪酸值、电导率、丙二醛显著上升,过氧化物酶活力显著下降,水分也呈下降趋势。揭示了低浓度氧化锌纳米颗粒对细胞膜有一定的保护作用,而高浓度氧化锌纳米颗粒会对细胞膜系统造成破坏。结论氧化锌纳米颗粒可以显著抑制玉米储藏过程中霉菌的生长繁殖,同时低浓度添加更有利于玉米的储藏。

纳米氧化锌液相法制备技术进展

纳米氧化锌是一种新型无机功能材料,广泛用于橡胶、涂料、催化等领域。其液相法制备技术具有产物粒径及形貌易控制、经济成本低、易于实现工业化的优点。重点综述了包括微乳液法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法和化学沉淀法在内的纳米氧化锌液相法制备技术,阐释了各方法的基本原理、关键影响因素,强调了过程强化技术在制备过程中的重要作用。进一步介绍了“气泡液膜法”的新思路,其特征在于通过表面活性剂与反应液、空气的快速混合,形成具有高堆密度微气泡的纳米反应环境,成核晶体在气泡间10~100 nm的液膜内限域生长,通过控制气泡间液膜厚度调控纳米粒子大小,所得产物粒径均一、不易团聚,有望实现低成本纳米氧化锌的连续规模化生产。

生物合成氧化锌纳米颗粒材料及其抗菌应用

随着环境污染加剧与抗生素的广泛使用,各种威胁人类健康的疾病逐渐爆发,病原菌对抗生素的耐药性问题也愈发严重。这促使许多研究都集中在对绿色环保、抗菌活性强、不易产生耐药性的新型抗菌剂的探索上,并且纳米技术已被证明可作为对抗病原菌的有效手段。氧化锌纳米颗粒材料具有优异的抗菌抑菌性能,有望作为新型金属离子抗菌材料而被广泛应用。与传统物理化学方法相比,氧化锌纳米颗粒的生物方法具有操作简单、安全性高、对环境污染小等优势,已成为纳米合成技术发展的新趋势。本文首先综述了利用植物、藻类、微生物等提取物进行氧化锌纳米颗粒的生物合成方法与合成机理,总结了氧化锌纳米颗粒的抗菌机制,讨论了氧化锌纳米材料在医药行业、纺织工业、食品行业、农业等相关领域的抗菌应用,最后进一步展望了含有氧化锌的创新型多金属复合型纳米颗粒的相关研究与应用前景,为氧化锌纳米技术发展提供了新思路。

氧化锌纳米颗粒对生菜养分吸收及光合作用的影响

为评价氧化锌纳米颗粒(ZnO nanoparticles,ZnO NPs)对植物的毒性效应,以生菜为材料,以Zn^(2+)和ZnO微米颗粒作为对比,采用水培方法,研究不同质量浓度ZnO NPs(0、5、50、250 mg/L)对生菜养分吸收及光合作用的影响。结果表明:ZnO NPs抑制生菜的生长,随着ZnO NPs质量浓度的升高,生菜生物量明显降低。在5~250 mg/L ZnO NPs处理下,生菜地上部镁、铁、锰、铜含量分别减少18.0%~33.3%、19.0%~28.6%、17.2%~28.3%、17.4%~33.8%。50、250 mg/L ZnO NPs处理显著降低了生菜的叶绿素含量及叶绿体活性。在5~250 mg/L ZnO NPs处理下,生菜净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、胞间二氧化碳浓度(C_(i))、蒸腾速率(T_(r))分别下降33.7%~75.0%、21.3%~36.7%、11.2%~29.0%、30.7%~83.4%,最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学量子产量(Φ_(PSⅡ))、电子传递效率等叶绿素荧光参数分别下降6.3%~18.8%、7.0%~14.0%、5.0%~20.0%、5.8%~20.7%。250 mg/L ZnO NPs对生菜光合作用的抑制远大于对应的Zn^(2+)释放量及相同质量浓度的ZnO微米颗粒。这些研究结果表明,ZnO NPs可以通过影响生菜矿质养分的吸收、阻碍叶绿素的合成和降低光系统Ⅱ的活性来抑制生菜的光合作用。

氧化锌纳米颗粒在体内和体外对角膜的毒性评估

目的:通过构建体内和体外染毒模型,观察氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)对角膜的毒性影响。方法:体外培养原代人角膜上皮细胞(HCEpiC),暴露于0.5、5、12.5、25、50、100、250μg/mL氧化锌纳米颗粒24h,设不含纳米溶液的细胞培养液为空白对照组。采用MTT比色法评估细胞的活性。三种不同浓度(25、50和100μg/mL)的氧化锌纳米颗粒分散液暴露于麻醉后小鼠结膜囊内,磷酸盐平衡缓冲液(PBS)点眼为PBS对照组,每天3次,连续7d,第1、3、5、7d观察角膜形态,第8d取出眼球,观察角膜病理改变和炎症因子(TNF-α,IL-6)表达水平情况。结果:不同浓度的氧化锌纳米颗粒处理原代人角膜上皮细胞24h后,MTT结果显示,与空白对照组相比,氧化锌纳米颗粒在0.5μg/mL即对细胞有损伤作用,细胞存活率约80%(P<0.05),5μg/mL剂量时可致半数细胞死亡,在5~250μg/mL浓度范围对细胞的损伤作用具有浓度依赖性(P<0.0001)。不同浓度的氧化锌纳米颗粒暴露小鼠结膜囊,点眼7d后,25μg/mL和50μg/mL氧化锌纳米颗粒组可见部分角膜上荧光素的点状着染,100μg/mL氧化锌纳米颗粒组角膜见局部圆形荧光素着染区。HE染色结果显示,25μg/mL和50μg/mL氧化锌纳米颗粒组的角膜上皮层、基质层厚度、基质层免疫细胞数目无明显改变(均P>0.05),而100μg/mL氧化锌纳米颗粒组角膜上皮层变薄、角膜基质层变厚、基质层免疫细胞明显增多(均P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示,100μg/mL氧化锌纳米颗粒组产生TNF-α、IL-6的角膜基质免疫细胞数及TNF-α、IL-6的平均光密度(IOD)值均明显高于PBS对照组(P<0.05),且炎症反应程度具有浓度依赖性,25μg/mL氧化锌纳米颗粒和50μg/mL氧化锌纳米颗粒组免疫细胞数和IOD值与PBS对照组相比均无明显增高(P>0.05)。结论:氧化锌纳米颗粒在体外和体内均对角膜具有毒性损伤作用,为氧化锌纳米颗粒眼部安全性评价提供了一定的理论依据。

纳米氧化锌绿色合成及其体外抗PRRSV效果

本研究评估了水花生植物提取物绿色合成纳米氧化锌的可行性并评价了其对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的体外抗病毒效果。采用紫外-可见光谱、扫描电镜观察以及能谱扫描仪分析等多种方法交互验证纳米氧化锌颗粒的形成,并采用MTT比色法在预防、阻断、直接灭活三种药物作用方式下对其体外抗PRRSV的活性进行评估。结果表明纳米氧化锌颗粒在反应液中呈胶体状态,最大吸收峰在波长260 nm处;晶体颗粒呈六棱柱形,其粒径为34.8~314.2 nm,平均尺寸为43.8 nm。纳米氧化锌药物细胞安全质量浓度为0.125 mg/mL。纳米氧化锌针对PRRSV在预防、阻断以及直接杀灭三种作用方式下对细胞的最高平均保护率分别为35.1%、63.7%、73.9%。结果提示,纳米氧化锌在开发作为抗PRRSV的消毒剂以及阻断剂方面很有应用前景。该研究说明利用水花生植物提取液可以合成纳米氧化锌颗粒,而且显示了良好的体外抗病毒效果,这也为今后新兽药研发以及入侵植物资源化利用提供了借鉴。

纳米氧化铈颗粒对电沉积锌层耐蚀性的影响

研究了纳米氧化铈颗粒对电沉积锌层耐腐蚀性能的影响。结果表明 ,纳米氧化铈颗粒能显著提高锌镀层的耐蚀性 ;能促使锌镀层晶面产生择优取向 ,并使锌镀层更致密、更均匀 ;在一定范围内增加镀锌液中纳米氧化铈颗粒含量 ,锌镀层的耐蚀性可随之提高 ;此外 。

氧化锌纳米颗粒对污泥厌氧消化过程的影响研究

建立了污泥厌氧消化反应器,以氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs)为研究对象,研究了不同浓度ZnO-NPs(0,2,30,60,90,120,150mg/g-VSS)对污泥厌氧消化过程的影响,分析了可能存在的剂量-效应关系.低浓度(2mg/g-VSS)ZnO-NPs对污泥厌氧消化过程影响较小;较高浓度下,ZnO-NPs对污泥厌氧消化产气效率、有机物降解效率和污泥减量效果等具有显著影响,而对挥发酸产量及其组成无显著影响.ZnO-NPs暴露浓度为30,60,90,120mg/g-VSS时,平均日产气量直线下降,在120mg/g-VSS浓度后平均日产气量为对照组的10%左右.ZnO-NPs对有机物降解效和污泥减量存在明显抑制作用,且随着ZnO-NPs浓度的升高,SCOD去除率、TCOD去除率和R_(VSS/TSS)值降低.ZnO-NPs浓度升高到120mg/g-VSS时,SCOD去除率、TCOD去除率和R_(VSS/TSS)值分别减少到对照组的3%、36.5%和74%.此外,当ZnO-NPs暴露浓度从2mg/g-VSS升高到150mg/g-VSS时,污泥减量率从23%左右下降至4.8%左右.

聚乙烯亚胺包覆氧化锌电子传输材料的制备及其对有机光伏电池空气和紫外稳定性的增强效应

活性层与电极之间的界面层材料对有机太阳能电池(OSCs)至关重要,它直接影响器件的性能和稳定运行。作为一种广泛应用的电子传输材料,氧化锌(ZnO)纳米颗粒(NPs)较高的表面缺陷态易在表面吸附水氧,严重影响OSCs的效率和稳定性。因此,本文设计了一种既能钝化表面缺陷又能调节能级的聚乙烯亚胺(PEI)包覆ZnO NPs的协同策略,采用水热法成功合成了ZnO@PEI NPs,并将其作为电子传输层(ETL)应用于基于PM6∶BO-4Cl∶PC61BM的OSCs中。结果表明,使用ZnO@PEINPs作为ETL制备的光伏器件的光电转换效率(PCE)略有下降,但由于包覆的PEI钝化了ZnO表面缺陷,ZnO@PEI NPs器件展现出更好的空气和紫外稳定性。本研究提出了一个构建多功能、高稳定性ETL的有效策略,为实现高稳定OSCs提供了一条适用的新途径。

氧化锌纳米颗粒缺陷能级发光特性研究

报道了在室温下用荧光光谱仪和飞秒脉冲激光激发诱导光致发光,获得氧化锌纳米颗粒(平均直径约为10nm)缺陷发光光谱的实验,验证了氧化锌纳米颗粒缺陷能级的位置。锌填隙缺陷在距离导带底0.4eV处产生浅施主能级,锌空位缺陷在价带顶0.3eV处产生浅受主能级,氧锌替位缺陷在价带顶1.08eV处产生深受主能级,在导带底1.56eV处有氧空位缺陷引起的深杂质能级产生,氧填隙缺陷在价带顶1.35eV处产生深受主能级。

氧化锌纳米簇-金纳米颗粒-壳聚糖复合膜修饰电极用于示差脉冲伏安法测定吗啡

将制备的氧化锌纳米簇和金纳米颗粒分散在壳聚糖中并滴涂在玻碳电极表面,制备了氧化锌纳米簇-金纳米颗粒-壳聚糖复合膜修饰电极（Au-ZnO-CHIT/GCE）。采用循环伏安法研究了吗啡在修饰电极上的电化学行为。结果表明：吗啡在该修饰电极上出现了一个氧化峰,提出了用示差脉冲伏安法测定吗啡的方法。吗啡浓度在5.3×10-6-6.5×10^-4mol·L^-1范围内与氧化峰电流呈线性关系,检出限（3S/N）为1.8×10-6mol·L^-1。修饰电极用于尿液中吗啡的测定,回收率在80.0%-99.6%之间。

氧化锌纳米颗粒的简便合成及其臭氧化降解苯酚的催化性质

采用一种可控的直接沉淀法制得纳米级ZnO材料。结果表明,在不同合成条件下得到的纳米ZnO颗粒具有不同的表面性质,并且对苯酚的降解表现出不同的催化效率。其中,在原料加料速度为3.0 mL/min,前驱物煅烧温度为400℃时所得产物具有最高的催化活性。与单独臭氧化相比,加入该产物后,苯酚的降解率提高了85.38%。在优化的纳米ZnO存在的条件下,分别评估了臭氧的分解,叔丁醇对苯酚的臭氧化影响,表明在纳米ZnO存在时,苯酚直接被臭氧分子氧化而降解。

氧化锌纳米颗粒抗菌活性在医学中的应用及研究进展

氧化锌纳米颗粒(Zinc oxide nanoparticles,Zn O-NPS)是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100 nm。由于晶粒的细微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化,具有高透明度、高分散性等特点。近年来随着对Zn O-NPS抗菌作用的深入研究,其在医学领域的应用逐渐增加,该文针对Zn O-NPS的抗菌作用在医学中的应用作一综述与展望。

湿法研磨制备纳米氧化锌颗粒的工艺条件优化

本试验采用单因素试验设计方法,以氧化锌产品的粒径为评价指标,筛选湿法研磨制备纳米氧化锌的最佳工艺条件。经分析得到的最佳工艺条件为:悬浮液浓度为1%,研磨时间为1 h,转轴转速为2600 r/min,在此条件下制备的氧化锌颗粒平均粒径为121 nm。通过扫描电镜和XRD对产品进行形态表征和晶型分析,结果显示产品颗粒大小均一,晶型未发生改变。说明用湿法研磨的方法制备纳米氧化锌是可行的。

锂掺杂氧化锌纳米颗粒晶体结构与光学特性分析

利用溶胶-凝胶法制备了Li_xZn_(1-x)O纳米颗粒,分析了锂掺杂对氧化锌纳米颗粒晶体结构与光学特性的影响。结果表明,锂掺杂会使氧化锌所受应力由压缩应力变为伸张应力,晶粒尺寸随锂掺杂量增加而减小,并且使氧化锌容易朝向(002)方向成长,造成结构系数TC(002)增大。光致发光光谱观测揭示锂掺杂能促使氧空位相关缺陷增多,同时也使得近能带发光强度增强。拉曼光谱显示多声子模态随锂掺杂量增加而减弱,且掺杂量为0.10(物质的量分数)时多声子模态信号最小,而掺杂量为0.15(物质的量分数)时多声子模态信号再度增强。多声子模态信号与非辐射复合相关,多声子模态信号越弱表示非辐射复合缺陷越少,故造成光致发光光谱的NBE峰强度增强。

镧掺杂氧化锌纳米颗粒的制备及光学性能研究

采用反相微乳液在水热条件下,制备出了片状的氧化锌纳米材料,并掺杂少量稀土镧元素,研究了掺杂量对纳米氧化锌光学性能的影响,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱分析(PL)对所得样品进行了表征,结果表明镧的掺杂可以对纳米氧化锌的光性能有积极的影响,掺杂量为La/Zn at.%=0.025时,发光峰强度较强.

针状氧化锌晶须的银纳米颗粒修饰及其表征

以硝酸锌和氢氧化钠为主要原料,借助表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,在低温水热条件下制备了氧化锌。以该氧化锌为基体,葡萄糖为还原剂,通过磁力搅拌的方式,将溶液中的银离子还原为银颗粒修饰氧化锌。所得氧化锌和修饰后的氧化锌经X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征,结果表明:氧化锌是一种针状的纳米晶须;修饰后的氧化锌银颗粒很好地附着在其表面,为纳米尺寸。讨论了银纳米颗粒修饰针状氧化锌晶须的可能机制。

导电纳米氧化锌颗粒的制备与表征

氧化锌由于氧空位等本征缺陷的存在表现出n型半导体的性质，该性质使得氧化锌纳米颗粒可以用作导电材料。为了提高纳米氧化锌颗粒的电导率，通过简单、经济、新颖的液相反应法和喷雾热解技术对纳米氧化锌进行Al掺杂，并分析了掺杂工艺、电导测试方法对纳米氧化锌导电颗粒电阻率的影响。

锌修饰的负载型金催化剂催化醇气相氧化

以十二烷基硫醇保护的纳米金作为金源,并借助锌修饰的碳纳米管,成功制备了Au/ZnO/C催化剂。通过在固定床反应器中研究该催化剂在苯甲醇气相选择性氧化反应中的影响,建立了相应的动力学模型。实验结果显示,Au/ZnO/C复合结构有助于促进氧气的活化。在金锌比例为1:1的条件下,于773 K焙烧得到的催化剂在H_(2)/Ar气氛中展现出高达40000 h^(-1)的活性。动力学研究进一步表明,锌修饰的负载金催化剂提高了氧气的活化程度,提升了催化性能,并在醇氧化反应中降低了活化能。