磁性煤矸石地质聚合物类芬顿降解苯酚

以煤矸石为原料,制备出磁性煤矸石地质聚合物(Fe_(3)O_(4)-CGGP),研究了其类芬顿氧化降解苯酚的性能和机制。表征显示,粒径为10~20 nm的Fe_(3)O_(4)均匀分散在煤矸石地质聚合物(CGGP)表面形成Fe_(3)O_(4)-CGGP,Fe_(3)O_(4)-CGGP的饱和磁化强度达到35.68 emu/g,这表明Fe_(3)O_(4)-CGGP具有良好的催化活性和磁响应性能。将其应用于降解苯酚废水,实验探讨了pH值、催化剂投加量、H_(2)O_(2)投加量以及苯酚初始浓度等条件对苯酚降解过程的影响。实验表明:反应最适宜pH值为3.5,催化剂最佳投加量为0.5 g/L,H_(2)O_(2)最佳投加量为10 mmol/L,在最优条件下60 min对苯酚去除率可达到100%.自由基淬灭实验认为在Fe_(3)O_(4)-CGGP/H_(2)O_(2)类芬顿降解苯酚体系中·OH是主要的活性物质。

湿式催化氧化降解焦化废水

以Cu(NO3)2·3H2O为原料,采用共沉淀法制备了CuMgLa/Al2O3催化剂,TEM和N2吸附-脱附结果表明,该催化剂具有介孔结构,主活性组分CuO的粒径约为25nm。以喹啉为降解目标污染物,考察了温度、催化剂质量浓度等对湿式催化氧化降解喹啉效果的影响。结果表明,当喹啉模拟废水质量浓度为1000mg/L,催化剂质量浓度为0.2 g/L,反应温度为240℃,O2分压为0.53 MPa,反应60 min时,喹啉去除率接近100.0%,化学需氧量(COD)去除率达到94.8%。通过UV光谱、LC-MS分析喹啉降解生成的中间体,结合叔丁醇淬灭实验,发现·OH氧化在湿式催化氧化降解喹啉体系中起主导作用,推测了喹啉可能的降解路径。在最优工艺条件下,COD质量浓度为7000mg/L的模拟焦化废水COD的去除率达94.6%;而COD质量浓度为4740.0 mg/L,NH3-N质量浓度为884.2 mg/L的实际焦化废水COD去除率为69.6%,NH3-N去除率为28.0%。

纳米铁酸钴活化过氧单硫酸盐系统去除水中磺胺类药物的研究

研究了磁性纳米铁酸钴/过氧单硫酸氢钾(CoFe_2O_4/PMS)系统降解典型磺胺类药物(SAs)的效果与机制,选取磺胺甲基嘧啶(SM1)及磺胺吡啶(SPY)为去除对象,考察各影响因素对药物去除效果的影响,并通过淬灭实验间接验证了系统中自由基的种类.结果表明:磺胺类药物的降解过程符合拟一级动力学模型,提高CoFe_2O_4投量及PMS投量、降低药物初始浓度可增大反应速率;CoFe_2O_4/PMS系统降解SM1,SPY的最大拟一级动力学反应速率常数kobs值均发生在pH=9;催化剂循环3次后仍保持较高的催化性能,此时系统对SM1,SPY的去除率高达47.1%,62.4%;低浓度的HCO-3明显抑制了SM1的降解,但HCO_3^-的存在有利于SPY的降解,Cl^-对2种药物的降解均有明显抑制作用;淬灭实验表明系统中可能同时存在·SO_4^-及·OH,且·SO_4^-对药物的去除起主要作用.研究表明纳米铁酸钴是一种催化性能优异、稳定性高、易于回收的催化材料.

基于钙激活氯离子通道的Piezo1通道调节剂高通量筛选模型的构建

目的构建基于钙激活氯离子通道蛋白1(ANO1)的Piezo1调节剂高通量筛选模型。方法RT-PCR和Western印迹法分别检测Fischer大鼠甲状腺上皮(FRT)细胞Piezo1 mRNA和蛋白表达。构建共表达增强型绿色荧光蛋白标记的ANO1(ANO1-EGFP)和黄色荧光蛋白双突变体(YFP-H148Q/I152L)的FRT细胞株(简称FRT模型细胞),倒置荧光显微镜检测ANO1-EGFP和YFP-H148Q/I152L在FRT模型细胞中的表达,加入ANO1激活剂离子霉素10μmol·L^-1,应用荧光淬灭动力学实验检测并计算FRT模型细胞相对荧光强度变化值。加入Piezo1调节剂Jedi1(200μmol·L^-1),Jedi2(150μmol·L^-1),Yoda1(20μmol·L^-1)和Gd3+(20μmol·L^-1),应用荧光淬灭动力学实验检测并计算FRT模型细胞相对荧光强度变化值。加入Piezo1激活剂Jedi1,Jedi2和Yoda1,按0.2,1,5,10,25,50,75,100,200,300,400,500,600,700,800,900和1000μmol·L^-1设置浓度梯度,应用荧光淬灭动力学实验检测并计算FRT模型细胞相对荧光强度变化值并绘制浓度依赖曲线。向FRT细胞中加入Yoda1,按同样的方法设置浓度梯度,通过Fura-2/AM荧光探针检测细胞内的钙信号随Yoda1浓度的变化,分析细胞内Ca^2+浓度与FRT模型细胞相对荧光强度变化值之间的关系。计算模型Z′因子及信噪比。结果RT-PCR、DNA测序比对和Western印迹结果表明,FRT细胞内源性表达Piezo1。ANO1-EGFP和YFP-H148Q/I152L表达清晰,位置正确,并且ANO1-EGFP被离子霉素激活后模型荧光淬灭,证实转染基因表达的蛋白具有生物学活性,FRT模型细胞构建成功。FRT模型细胞加入Jedi1,Jedi2和Yoda1荧光均淬灭,加入Gd3+后再加入Yoda1荧光不淬灭,证实模型可以用于筛选Piezo1通道调节剂;在FRT模型细胞中离子霉素的EC50为(7.76±0.53)μmol·L^-1,Yoda1的EC50为(17.27±1.21)μmol·L^-1,Jedi1的EC50为(200.60±4.46)μmol·L^-1,Jedi2的EC50为(158.10±4.65)μmol·L^-1。FRT模型细胞相对荧光强度变化值与细胞内Ca^2+浓度呈正相关,模型能敏感地反应细胞内钙信号变化。模型Z′因子为0.82,信噪比为13.29∶1,可用于Piezo1通道调节剂高通量筛选。结论成功构建了可快速、准确、便捷筛选Piezo1通道激活剂和抑制剂的高通量筛选模型。