介质阻挡放电中OH自由基对甲醛脱除的影响

对管线式介质阻挡放电中的甲醛脱除进行了实验研究,测量了介质阻挡放电产生的OH(A2Σ→X2Π,0-0)自由基发射光谱.研究了在一个大气压下不同放电峰值电压、放电频率、添加氩气和氧气时甲醛脱除率与OH自由基发射光谱强度的变化关系.实验结果表明:在氮气含甲醛体系中,提高放电峰值电压、放电频率和增大氩气含量时,甲醛脱除率随OH(A2Σ→X2Π,0-0)自由基发射光谱强度的增强而提高;当在氮气含甲醛体系中增大氧气含量时,甲醛脱除率随OH(A2Σ→X2Π,0-0)自由基发射光谱强度的减弱而降低.在11.5kV放电峰值电压和9kHz放电频率下,氮气含甲醛体系中甲醛脱除率达93.8%.

TiO_(2)-BiVO_(4)-RGO复合催化剂与等离子体协同脱除空气中甲醛的研究

甲醛是室内空气污染物(VOCs)的典型代表,严重影响人体健康。将二氧化钛和钒酸铋两种光催化剂通过溶剂热法与还原氧化石墨烯复合制备出TiO_(2)-BiVO_(4)-RGO复合催化剂,并将其与等离子体结合进行脱除甲醛研究,常温下,空速为16500 h-1时,甲醛的脱除率高达91.4%,产生了较强的协同作用。实验结果表明,TiO_(2)-BiVO_(4)-RGO复合催化剂在等离子体的作用下产生了较高的催化活性,说明等离子体产生的富能电子、活性自由基能够与TiO_(2)-BiVO_(4)-RGO复合光催化剂作用使其产生大量的电子和空穴,实现甲醛的氧化脱除。在同样条件下,溶剂热法制备的TiO_(2)-BiVO_(4)复合催化剂与等离子体结合对甲醛的脱除率为87.1%,表明还原氧化石墨烯在脱除甲醛的过程中起到了重要的促进作用。

光催化辅酶再生体系与甲醛脱氢酶耦合制备甲醇的可行性研究

为实现温和条件下甲醛或甲醇的制备,对光催化辅酶再生体系与甲醛脱氢酶(FaldDH)耦合进行了研究,提出了以甲酸歧化方式制备甲醛、甲醇的新方法。该方法将光催化NADH再生体系与甲醛脱氢酶、醇脱氢酶耦合,不过未检测到甲醛或甲醇。通过实验对结果进行验证,考察了FaldDH催化甲酸盐还原制备甲醛的反应的影响因素,并通过平衡反应、结合已有文献报道给出了合理的解释。结果表明:受热力学反应平衡限制,反应条件下生成的甲醛量低于Nash显色法定量甲醛的检测限,以往报道中酶催化生成的甲醛极有可能未利用NADH作为还原剂。

臭氧催化氧化脱除低浓度甲醛的新方法（英文）

甲醛作为一种典型的室内挥发性有机污染物,对人体健康危害很大.目前,在可用于室内甲醛脱除的诸多方法之中,臭氧催化氧化法因可于室温下使用廉价的金属氧化物催化剂实现对甲醛的高效脱除,从而受到了科研工作者的广泛关注.然而,考虑到室内甲醛的浓度极低,且存在着长期缓慢释放的特点,传统的臭氧催化氧化法应用于实际的室内甲醛脱除不仅会造成能量的浪费,而且还易因未完全分解臭氧的连续释放带来二次污染问题.为了提高臭氧催化氧化脱除甲醛过程的臭氧利用率,降低能耗,并有效缓解未分解臭氧引起的二次污染,本文将一种循环的甲醛存储-臭氧催化氧化新方法应用于室内低浓度甲醛的脱除.该新方法包含甲醛存储与臭氧催化氧化两个过程,在存储阶段低浓度甲醛吸附存储于催化剂表面,而在臭氧催化氧化阶段臭氧将存储的甲醛氧化为CO_2与H_2O,并重新释放催化剂表面的吸附位.因负载型氧化锰具有优良的臭氧分解能力,本研究以Al_2O_3负载的MnO_x为催化剂,通过研究前驱体及担载量对甲醛脱除反应的影响,筛选出了最优的MnO_x/Al_2O_3催化剂,并对相对湿度的影响规律进行了考察,最后通过低浓度甲醛存储-臭氧催化氧化循环实验验证了该甲醛臭氧催化氧化新过程的可靠性.我们采用传统的等体积浸渍法,基于不同的前驱体制备MnO_x/Al_2O_3催化剂.XRD表征结果表明,乙酸锰为前驱体制得的MA/Al_2O_3催化剂中MnO_x相主要为Mn3O4(粒径约为6.0 nm);而硝酸锰前驱体所得MN/Al_2O_3催化剂中则含有MnO2与Mn_2O_3相,且其MnO_x颗粒粒径较大,约为9.5 nm.XPS测试结果表明,MA/Al_2O_3催化剂含有Mn^(2+),Mn^(3+)及Mn^(4+),其中Mn^(3+)与Mn^(4+)的含量分别为75%与12%;而MN/Al_2O_3催化剂则仅含有Mn^(3+)与Mn^(4+),含量分别为35%与65%.上述XRD与XPS结果相一致,说明以乙酸锰为前驱体所得催化剂的分散度较高且易形成低氧化态的Mn.甲醛存储-臭氧催化氧化实验结果表明,与Al_2O_3及MN/Al_2O_3相比,MA/Al_2O_3催化剂具有更高的甲醛存储与催化氧化脱除性能.基于MA/Al_2O_3催化剂,不同Mn负载量下的甲醛存储与臭氧催化氧化实验结果表明,Mn负载量为10 wt%时MA/Al_2O_3的性能最佳.因而,进一步的实验中我们均选用最优的10 wt%MA/Al_2O_3为催化剂,其在50%相对湿度下的甲醛存储量为26.9μmol/mL,臭氧催化氧化阶段碳平衡为92%,CO_2选择性为100%.相对湿度的影响结果(23°C)则表明,由于水分子与甲醛分子间存在着竞争吸附作用,甲醛存储容量随相对湿度的增加而降低;但因相对湿度增加可建立利于甲醛氧化的新途径,故臭氧催化氧化性能随相对湿度增加而增强.综合考虑,10 wt%MA/Al_2O_3上甲醛存储-臭氧催化氧化的最优相对湿度为50%.为验证所提出新方法的实用性,我们基于10 wt%MA/Al_2O_3开展了甲醛存储-臭氧催化氧化的4次循环实验.4次循环实验中的甲醛存储以及臭氧催化氧化处理的规律可基本保持一致.50%相对湿度下,低浓度甲醛(15×10-6)在空速为27000 h-1时的穿透时间为110 min,而在臭氧催化氧化阶段(150×10-6臭氧,空速15000 h-1)仅需约50 min即可实现对存储甲醛的氧化脱除(碳平衡大于92%,CO_2选择性100%),表明该新方法较传统的臭氧催化氧化方法臭氧用量可节省60%.

低温等离子体与催化剂氧化脱除甲醛的研究

分别采用等离子体与不同催化剂相结合对空气中甲醛的脱除进行实验研究。结果表明,Ag/CeO2催化剂能与等离子体结合高效氧化脱除甲醛,当气体组成为276×10-6HCHO、21%O2,1%H2O,N2为平衡气,空速为16 500 h-1、温度为70℃、压强为一个大气压、输入放电能量密度为108 J.L-1时,99%的甲醛被脱除,86%的甲醛被氧化成CO2。而在同样的条件下,Fe/TiO2和γ-Al2O3催化剂对甲醛的脱除率只为86%和78%。

霉菌甲醛脱氢酶活性的分光光度法测定

甲醛在甲醛脱氢酶的作用下与辅酶Ⅰ(NAD)形成甲酸或甲酸盐,根据其生成的还原型辅酶Ⅰ二钠盐(β-NADH)的量与吸光度成正比,建立了测定3株霉菌在3个处理方法中的甲醛脱氢酶活性的分光光度法。以绿色木霉(Trichoderma viride)、爪哇青霉(Penicillium javanicum)、黄曲霉(Aspergillus flavus)3株甲醛降解霉菌为材料,通过全温振荡培养,pH7.5的0.05 mol/L的磷酸钾缓冲溶液洗涤、离心、提取,并在37℃、pH7.5、340 nm处测定甲醛脱氢酶活性。结果表明:细胞破碎处理1(600 W,工作5 s、间歇7 s,60次)破碎细胞不完全,只能测得部分酶活性;细胞破碎处理3(800 W,工作5 s、间歇7 s,60次)破碎细胞完全,但破坏了部分酶活性;细胞破碎处理2(700 W,工作5 s、间歇7 s,60次)能很好地破碎细胞且对酶活性的破坏最少,测得最高酶活性。

脱氢枞胺对氟苯甲醛激活JNK/P38通路诱导人肝癌HepG2细胞凋亡

目的研究脱氢枞胺对氟苯甲醛(DHAA-F)对人肝癌Hep G2细胞存活的影响,探讨其诱导细胞凋亡作用机制。方法用不同浓度DHAA-F处理Hep G2细胞24,48和72 h,CCK-8法检测细胞存活;DHAA-F20,40和80μmol·L^(-1)处理Hep G2细胞24 h,荧光显微镜观察细胞形态的变化,Annexin V-FITC/PI双染检测细胞凋亡,Western蛋白印迹法检测凋亡相关蛋白BCL-2、BAX、活化的胱天蛋白酶9和胱天蛋白酶3蛋白表达水平,以及丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)家族中ERK,JNK和P38蛋白的表达。结果与细胞对照组比较,DHAA-F可显著抑制细胞存活(P<0.01),24,48和72 h的IC50值分别为56.8±4.4,40.2±3.4和24.2±2.4μmol·L^(-1);DHAA-F 20,40和80μmol·L^(-1)作用24 h后,核固缩程度加深,PI染色增多,细胞凋亡率明显增加(P<0.01),由细胞对照组的(6.4±0.6)%分别增加至(12.3±1.7)%,(28.8±3.2)%和(61.8±4.6)%;DHAA-F可以增加Hep G2细胞中JNK和P38蛋白的磷酸化(P<0.01),引起BCL-2表达下调(P<0.01)、BAX及活化的胱天蛋白酶9和胱天蛋白酶3表达上调(P<0.01);与DHAA-F组相比,P38MAPK抑制剂SB203580和JNK抑制剂SP600125可逆转DHAA-F引起的BCL-2表达下调、BAX表达上调和胱天蛋白酶3的活化(P<0.01)。结论 DHAA-F可通过激活JNK/P38通路诱导人肝癌Hep G2细胞发生凋亡。

脱氢苯甲醛肟二聚体电子结构的EHMO计算

用EHMO方法对脱氢苯甲醛肟二聚体进行了电子结构的计算,得N—N键长为0.163nm,并对其分子轨道和成键情况进行了分析。和1,2-二苄亚乙基肼相比,N—N键明显削弱,键级仅为0.4842,很容易形成自由基,从理论上支持了Horner等人提出的观点,较好地解释了某些实验现象。

微生物甲醛脱氢酶的研究进展

甲醛脱氢酶(FADH)属于中等锌链醇脱氢酶家族中的一员,存在于绝大多数原核生物以及所有的真核生物中,是微生物中主要用于甲醛解毒的酶。近年来一些研究确定甲醛脱氢酶还具有S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)的活性,用于调节内源性NO的动态平衡。对微生物甲醛脱氢酶的结构,生理生化特性,基因克隆以及在环保上的应用方面进行综述。

紫外可见分光光度法测定植物叶中甲醛脱氢酶活性的教学实验设计

为加强培养生物、化学、环境等理工科专业学生的理论知识和实践能力,设计了一个基于紫外可见分光光度法测定植物叶片中甲醛脱氢酶活性的综合性实验教学案例,并已成功用于本科实验教学中。结果表明,此实验具有较强的综合性、设计性和重现性,适用于高等院校生物、化学和环境等专业的综合性实验教学。

植物提取液中甲醛脱氢酶的活性及其评价方法

甲醛脱氢酶(Formaldehyde dehydrogenase,FDAH)是生物体内甲醛转化的重要催化剂.本文以四种植物叶为实验材料,磷酸盐缓冲液为提取剂,采用加热失活的方式,制备了植物新鲜提取液和失活提取液;通过测定两种提取液对外加甲醛的降解能力,计算FDAH在新鲜植物提取液净化甲醛中的作用,建立了一种用于验证和定量估算植物叶中甲醛脱氢酶活性大小的简单、快速且高效的方法;进而通过测定三种植物对空气中甲醛的净化能力,初步验证了所建方法的有效性与可靠性.研究结果对于建立甲醛高效净化植物筛选方法具有重要意义.

5种室内植物甲醛代谢能力的荧光定量PCR检测体系建立

采用分光光度法测定5种室内植物代谢甲醛的能力为吊兰>常春藤>矮牵牛>滴水观音>铁线蕨.根据GenBank中甲醛代谢途径中谷胱甘肽依赖型甲醛脱氢酶(FALDH)基因序列设计简并引物,从5种室内植物中扩增FALDH基因片段并测序.根据FALDH基因保守序列,设计荧光定量PCR引物,结果显示5种室内植物FALDH基因相对表达量与其代谢甲醛的能力一致.FALDH基因的相对表达量可作为植物代谢甲醛能力的潜在标志,研究结果可为高效准确分析植物代谢甲醛的能力提供技术支撑.

不同养料条件下香菇甲醛脱氢酶活性与甲醛含量的变化研究

[目的]以香农8号为实验菌株,研究香菇甲醛脱氢酶酶活(FADH)与甲醛含量的变化关系。[方法]通过测定不同培养料栽培下的香菇不同生长阶段甲醛脱氢酶的酶活和甲醛的含量,并进一步在液体培养基中加入不同来源甲醛脱氢酶初酶液培养香菇并测定菌体中甲醛的含量。[结果]香菇中甲醛含量受到甲醛脱氢酶的影响,经培养料一栽培下,菌丝体、菌柄和菌盖的甲醛含量分别为281.56、129.10和73.77 mg·g^(-1),甲醛脱氢酶的酶活分别为0.45、0.63和1.13 u·g^(-1);经培养料二栽培下,菌柄、菌盖和菌丝体的甲醛含量分别为221.81、212.22和123.88 mg·g^(-1),甲醛脱氢酶的酶活分别为0.80、0.94和1.71 u·g^(-1);经培养料三栽培下,菌柄、菌盖和菌丝体的甲醛含量分别为73.77、112.20和165.46 mg·g^(-1),甲醛脱氢酶的酶活分别为1.94、1.71和1.57 u·g^(-1);对香菇液体培养基中加入不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL)的经甲醛诱导后香菇发酵所产的甲醛脱氢酶FADH1后,香菇菌丝体中甲醛的含量分别为195.32、173.25、139.29、126.49、73.25 mg·g^(-1),对香菇液体培养基中加入不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL)的香菇自身子实体分离得到的FADH2后,香菇菌丝体中甲醛的含量分别为197.66、95.32、75.84、55.06、20.00 mg·g^(-1),香菇中甲醛脱氢酶活性与甲醛含量呈现一定的线性关系,甲醛脱氢酶酶活性越高,香菇中甲醛含量越低。[结论]在一定条件下,甲醛脱氢酶能显著降低香菇菌丝体中甲醛的含量。

甲酸脱氢酶和甲醛脱氢酶异源表达及协同催化降解甲醛的研究

利用生物酶降解建筑装修污染物甲醛具有温和及环保等特点而备受关注,但仅通过甲醛脱氢酶(FADH)催化甲醛为甲酸具有效率低及产生甲酸污染等系列问题。因此本研究采用大肠杆菌分别异源表达密码子优化的甲醛脱氢酶和甲酸脱氢酶基因。结果显示成功表达且纯化出具有活性的FADH和甲酸脱氢酶(FDH),进一步发现在FADH降解甲醛体系中加入FDH将甲酸进一步转化为无害的CO 2后甲醛降解效率可提高5.8倍,为“绿色”治理甲醛污染提供了可行性较高的方案。

基于碳纳米管修饰电极的甲醛生物传感器

利用甲醛脱氢酶和羧基化多壁碳纳米管修饰的丝网印刷电极,制备了基于还原型辅酶Ⅰ检测的甲醛生物传感器,并优化了传感器的检测条件。结果表明,此传感器对甲醛有较好的电催化氧化作用,显著降低了甲醛的氧化峰电位。在0.001～11mmol/L范围内,响应电流与甲醛的浓度线性相关,其线性回归方程为i(μA)=0.944c(mmol/L)+0.0623,相关系数为0.9934,响应时间约为20 s,检出限为0.2μmol/L(S/N=3)。

紫外诱变选育高效降解甲醛菌株及其降解特性

以甲醛降解菌——拟青霉菌(Paecilomyces variotii)CSLG1为出发菌株,对其进行紫外诱变,并考察突变株对甲醛的降解特性。选用功率15 W的紫外灯、照射距离30 cm、照射时间30 s、致死率为88%的诱变强度对出发菌株进行紫外诱变;通过初筛、复筛选育出一株甲醛抗性及其降解能力明显提高的诱变菌株F1-23。结果表明:F1-23临界甲醛抗性质量浓度为7.88 g/L,比诱变前提高22.2%;甲醛脱氢酶酶活力为83.6 U/mg,提高了23.8%。连续传代5代,诱变菌株F1-23的甲醛抗性和降解力基本不变,证实其具有良好的遗传稳定性。诱变菌株F1-23对甲醛的抗性及降解能力均较出发菌株高。

含氟脱氢枞胺Schiff碱的合成及抑菌活性

用直接缩合法合成了含氟的取代苯甲醛缩脱氢枞胺Schiff碱,用IR、1HNMR光谱确证其结构。对含氟Schiff碱进行体外抑菌活性试验。结果表明,含氟的取代苯甲醛缩脱氢枞胺Schiff碱对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等多种细菌有较强的抑制作用。对氟苯甲醛缩脱氢枞胺Schiff碱对金黄色葡萄球菌以及枯草芽孢杆菌的抑制作用最强,抑菌圈直径分别达到1.65和1.30cm;氟的引入对大肠杆菌无效,抑制能力反而降低。

甲醛氧化途径关键酶重组蛋白的生化特性及固定化酶吸收甲醛效果研究

甲醛脱氢酶(formaldehyde dehydrogenase,ADH)与甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH)是甲醛氧化途径的两个关键酶.恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)的PADH是一种不依赖谷胱甘肽可以把游离甲醛直接氧化为甲酸的脱氢酶,博伊丁假丝酵母菌(Candida boidinii)的FDH在有NAD+存在时可以把甲酸氧化为二氧化碳.以基因组DNA为模板用PCR方法,从P.putida中扩增出PADH基因的编码区(padh),从C.boidinii中扩增出FDH的编码区(fdh),然后亚克隆到pET-28a(+)中分别构建这两个基因的原核表达载体pET-28a-padh和pET-28a-fdh,转化大肠杆菌,利用IPTG诱导重组蛋白PADH和FDH的表达.通过优化条件使重组蛋白的表达量占菌体总蛋白的70%以上,通过亲和层析法纯化出可溶性PADH和FDH重组蛋白.对重组蛋白的生化特性分析结果表明:PADH在最适反应温度50℃的活性为1.95 U/mg;FDH在最适反应温度40℃的活性为0.376 U/mg.所表达的重组蛋白与之前报道过的相比,具有更好的热稳定性和更广的温度适应范围.将PADH、FDH两个重组蛋白及辅因子NAD+固定到聚丙烯酰胺载体基质上,对固定化酶甲醛吸收效果的初步分析结果显示固定化酶对空气中的甲醛有一定的吸收效果,说明这两种酶被固定后具有开发成治理甲醛污染环保产品的潜力.

溶胶-凝胶固定化多酶催化二氧化碳转化为甲醇反应初探

为了探索温室气体CO2 的固定和利用的新途径 ,以正硅酸乙酯为前驱体 ,用改进的溶胶 凝胶法对甲酸脱氢酶、甲醛脱氢酶和乙醇脱氢酶进行了包埋共固定化 ,并以包埋的三种酶为催化剂 ,以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH)为电子供体 ,在低温低压下将CO2 转化为甲醇 .初步研究了反应温度、pH值、酶含量及NADH用量对甲醇收率的影响 .实验结果表明 ,在37℃和 pH 7 0的条件下 ,甲醇的收率可达 92 4 % .由于酶空间构型的微小变化和空间位阻效应的存在 ,与液相酶反应结果相比 。

游离和溶胶-凝胶固定化甲醛脱氢酶酶促反应动力学的研究

采用溶胶-凝胶法对甲醛脱氢酶进行固定化,酶的包埋率超过了98%.在pH7附近、37℃下,以游离酶和固定化酶作催化剂,NADH为电子供体,进行了甲酸转化为甲醛的酶促反应.游离和固定化甲醛脱氢酶酶促反应都遵循Michaelis-Menten反应机理,用Dalziel提出的双底物酶促反应动力学方程进行拟合.固定化酶酶促反应速率为游离酶酶促反应速率的50%左右.固定化酶的动力学常数和米氏常数K高于游离酶,估计是凝胶基质孔中存在扩散效应所致.