铁-三联吡啶配合物活化高碘酸盐体系构建及其对染色废水的催化降解机制

为开发新型、高效的染色废水处理方法,通过铁-三联吡啶(Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3))配合物活化高碘酸盐(PI)构建了Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3)/PI催化氧化体系。在此基础上,采用酸性红1(AR1)作为染色废水模型污染物测试了该体系的催化降解性能,并通过捕获和探针实验研究了Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3)配合物活化PI降解酸性红1的机制。结果表明:Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3)配合物能够高效活化PI实现酸性红1的快速降解,15 min内对AR1的去除率高达98%;Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3)/PI体系对酸性红1的降解符合伪一级动力学模型,同时酸性红1的降解速率常数随Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3)配合物和PI浓度的增加而呈线性增加;在Fe^(Ⅲ)(tpy)C_(l3)/PI体系中包含超氧自由基、单线态氧以及高价铁,这些活性物质共同促进酸性红1的降解;该体系不仅对多种有机物的降解表现出普适性,同时催化降解过程不受溶液pH值以及常见无机盐离子的干扰。

水葫芦生物炭联合高碘酸盐高效去除水中磺胺嘧啶

以入侵植物水葫芦为原料,制备了水葫芦生物炭(EBC),发现EBC能够高效活化高碘酸盐(PI),促进磺胺嘧啶(SD)的降解,且效能优于喜旱莲子草BC和加拿大一枝黄花BC.相较于其他热解温度,500℃条件下制备的EBC(EBC500)可更好地活化PI,在较低剂量的PI(0.15mmol/L)条件下,20min内可将SD完全去除.随着EBC500和PI投加量的提升,SD的去除速率不断提高.猝灭实验和电子顺磁共振分析表明,碘自由基(⋅IO_(3),⋅IO_(4))、超氧自由基(O_(2)^(•−))、单线态氧(1 O_(2))是EBC500/PI体系降解SD的主要活性物种.同时,在EBC500和PI投加量分别为0.15g/L和0.15mmol/L的条件下,SD能够在较宽泛的初始pH值范围内(5~9)被完全去除.Cl^(−)、SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(−)对SD的降解没有显著影响,但HCO_(3)^(−)和腐殖酸会抑制SD的去除.EBC500/PI体系可较好地应用于实际水体中SD的去除,对于其他典型磺胺类抗生素的降解也有良好的应用潜能,且EBC500具有良好的重复使用性.此外,根据6种中间产物,提出了SD的降解途径.通过生态毒性分析和植物种子萌发实验证明,EBC500/PI体系可显著降低SD溶液的生物毒性,说明该体系具有广阔的应用前景.

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对碘酸钠诱导的干性年龄相关性黄斑变性模型大鼠视网膜氧化损伤的抑制作用

目的探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对碘酸钠诱导的干性年龄相关性黄斑变性(AMD)模型大鼠视网膜氧化损伤的抑制作用。方法取SPF级雄性SD大鼠36只随机分为空白对照组、碘酸钠组、碘酸钠+EGCG组,每组12只。碘酸钠组和碘酸钠+EGCG组大鼠按体质量尾静脉注射50 mg·kg-1碘酸钠,建立干性AMD模型,空白对照组大鼠给予等量生理盐水。造模后碘酸钠+EGCG组大鼠右眼玻璃体内注射4μL 0.5 g·L-1 EGCG,空白对照组、碘酸钠组大鼠右眼给予等量生理盐水,21 d后将大鼠处死、取材并检测指标。HE染色观察各组大鼠视网膜组织病理形态变化,检测大鼠视网膜组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)含量,Western blot检测大鼠视网膜Nrf2、NADPH氧化还原酶(NQO1)、Ⅰ型血红素氧化酶(HO-1)蛋白表达水平,实时荧光定量PCR检测大鼠视网膜Nrf2、NQO1、HO-1 mRNA相对表达量。结果HE染色结果显示,与空白对照组相比,碘酸钠组大鼠视网膜全层均损伤,视网膜色素上皮层细胞损伤明显,外核层排列紊乱,呈波浪状改变;与碘酸钠组相比,碘酸钠+EGCG组大鼠视网膜各层损伤得到改善。与空白对照组相比,碘酸钠组大鼠视网膜组织SOD、GSH-Px含量均降低,差异均有统计学意义(均为P<0.01),MDA含量升高,差异有统计学意义(P<0.01);与碘酸钠组相比,碘酸钠+EGCG组大鼠视网膜组织SOD、GSH-Px含量均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.01),MDA含量降低,差异有统计学意义(P<0.01)。Western blot检测结果显示,与空白对照组相比,碘酸钠组大鼠视网膜Nrf2、NQO1、HO-1蛋白相对表达量均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.01);与碘酸钠组相比,碘酸钠+EGCG组大鼠视网膜Nrf2、NQO1、HO-1蛋白相对表达量均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。实时荧光定量PCR检测结果显示,与空白对照组相比,碘酸钠组大鼠视网膜Nrf2、NQO1和HO-1 mRNA相对表达量均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.05);与碘酸钠组相比,碘酸钠+EGCG组大鼠视网膜Nrf2、NQO1、HO-1 mRNA相对表达量均升高,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。结论EGCG主要是通过上调Nrf2表达,进而激活下游产物NQO1、HO-1表达,提高SOD、GSH-Px含量,降低MDA含量,从而增强机体清除氧自由基的能力,抑制碘酸钠诱导的干性AMD大鼠视网膜氧化损伤。

银基墨滴在高碘酸钠改性棉织物上的铺展性能

采用高碘酸钠对棉织物进行选择性氧化改性,并探究银基墨滴在其表面的铺展性能。研究结果表明,高碘酸钠氧化使棉织物表面的疏水性增大,进而使银基墨滴的铺展时间延长,铺展面积减小。另外,高碘酸钠氧化使棉织物表面的粗糙度增加,使墨滴铺展圆度下降;墨滴运动速度越快,在织物上的铺展时间就越短,铺展面积和圆度也有所下降。

2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)和N,N-二乙基对苯二胺(DPD)显色分光光度法测定水中微量高碘酸盐的对比

高碘酸盐(IO_(4)^(-),PI)因具有强氧化性和化学稳定性,被广泛应用于环境污染物的氧化降解,然而传统的PI分析方法具有操作复杂、费用高和检出限高等缺点,不适用于常规分析.因此如何快速、准确、低成本测定水中微量PI备受环境领域研究者的关注.本研究基于2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)和N,N-二乙基对苯二胺(DPD)与PI氧化显色的原理,建立了两种利用分光光度法测定水中低浓度PI的方法.结果表明,当pH=3.0时,ABTS与PI的反应化学计量系数接近1:2,最大吸光值在415 nm处,标准曲线线性范围为0—20μmol·L^(-1)(R^(2)>0.997),灵敏度为(6.45±0.03)×10^(4)L·mol^(-1)·cm^(-1),检出限和定量下限分别为1.1×10^(-8)mol·L^(-1)和3.3×10^(-8)mol·L^(-1);当pH=6.5时,DPD与PI的反应化学计量系数为1:2,最大吸光值在551 nm处,标准曲线线性范围为0—40μmol·L^(-1)(R^(2)>0.998),灵敏度为(2.11±0.08)×10^(4)L·mol^(-1)·cm^(-1),检出限和定量下限分别为3.7×10^(-7)mol·L^(-1)和1.23×10^(-6)mol·L^(-1).最后,研究了水中常见共存离子、腐殖酸、实际水质背景对PI测定的影响以及加标回收率,发现两种方法均具有良好的抗干扰性、稳定性和检测精度.本研究结果表明两种方法可准确、快速、低成本测定水中微量PI浓度并具有较好的应用前景.

新型稀土碘酸盐K_(2)Y(IO_(3))_(5)的合成、结构及光学性质

本文采用水热法合成了一例新的稀土碘酸盐K_(2)Y(IO_(3))_(5),通过单晶X射线衍射对其结构进行了解析。结果表明:K_(2)Y(IO_(3))_(5)属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=10.069(6)A,b=8.418(1)A,c=11.754(2)A,α=109.664(5)°,β=90.518(6)°,γ=91.565(5)°,Z=2;其晶体结构是由K—O多面体连接零维[Y_(2)(IO_(3))_(10)]^(4-)阴离子基团构成。采用紫外-可见-近红外漫反射光谱研究其透光范围,表明K_(2)Y(IO_(3))_(5)透光范围为0.25~12.46μm。采用TG-DSC分析了其热稳定性质,热分解温度为365℃。此外,采用第一性原理计算了K_(2)Y(IO_(3))_(5)的能带结构,结果表明I-5p、O-2p轨道主导了结构的光学性质。

碘酸钾滴定法测定锡钛中间合金中锡

建立了碘酸钾滴定法测定锡钛系列中间合金中锡含量。称取0.100 0 g试样,加入20 mL盐酸溶液(体积比为1∶1)于150℃加热溶解,溶解完全后,补加30 mL盐酸,加水至约150 mL,加入2.5 g铁粉还原,用盖氏漏斗隔绝空气,待还原完全,加入5 mL淀粉溶液(5 g/L)作为指示剂,用碘酸钾滴定液滴定至溶液呈蓝色为终点,所消耗滴定液体积计算锡含量。结果表明,锡量70.0%~95.0%时,方法相对标准偏差为0.34%~0.42%(n=11),加标回收率97.25%~101.95%。该方法能够满足实际生产分析要求。

Fe(Ⅲ)/2,6-吡啶二羧酸活化高碘酸盐强化染料脱色的效能与机制

有色染料是环境中非常重要的污染源之一,严重威胁着水生生态环境和人类健康。由于其难以被天然降解,且传统的污水处理工艺亦无法实现其高效去除,因此急需开发绿色、高效的水处理工艺进行有色染料污染控制。发现Fe(Ⅲ)/2,6-吡啶二羧酸(2,6-PDA)可高效活化高碘酸盐(PI)实现亚甲基蓝(MB)这一典型染料的高效降解。实验结果表明,该体系在Fe(Ⅲ)浓度为10μmol/L、2,6-PDA浓度为10μmol/L和PI浓度为200μmol/L时,可在pH 3.0条件下使5 mg/L MB降解率在120 s内大于97%。该方法依托高级氧化原理和配位强化策略,利用PI对有色染料进行降解,为目前染料废水治理提供了新思路从而有效地修复了污染水体。

零价钨活化高碘酸盐降解水中双酚A的研究

双酚A(BPA)作为一种具有代表性的环境内分泌干扰物质,每年产量巨大,但即使以痕量水平进入水体,也可通过生物积累对人体造成危害,故减少双酚A造成的污染迫在眉睫。采用高级氧化技术降解BPA,零价钨(W^(0))作为催化剂活化高碘酸盐(PI),建立W^(0)/PI高效催化氧化体系,探究体系降解BPA的影响因素,明确其催化剂稳定性以及反应机制。结果表明,体系温度为25±1℃,PI浓度为1.0 mM、W0浓度为0.3 g/L、BPA浓度为20μM,反应60 min后BPA去除率可达97.66%,W0稳定性较好,该体系中超氧自由基(O_(2)^(·-))和单线态氧(^(1)O_(2))是主要活性物种,且溶解氧对W^(0)/PI体系降解BPA起到促进作用。由此,丰富了金属催化剂活化高碘酸盐催化剂种类,为W^(0)/PI体系在环境中难降解污染物治理中的应用提供了一定的理论依据和数据支撑,为实际工业废水处理应用提供了理论支撑。

酞菁铁分子激活高碘酸盐降解对氯苯酚的研究

本文采用了水热法制备了无取代的酞菁铁分子,用此材料活化高碘酸盐(IO_(4)-)产生^(1)O_(2),O_(2)·-和IO_(3)·降解对氯苯酚(4-CP)。实验结果表明,Fe-N4是有利于高碘酸盐活化的良好配位结构,在8min内,FePc/IO_(4)-体系对于4-CP有高达95%的去除率。FePc/IO_(4)-体系对4-CP的降解受反应初始pH值以及无机离子的影响较少,pH=3~10的范围内,4-CP的去除率均超过了98%,对4-CP去除率影响最大的HCO3-也超过80%,且对水体不会造成二次污染。采用FePc活化高碘酸盐降解水中的4-CP是可行的,具有较为广泛的适用性和实际应用能力,为工业水污染的处理提供新思路。

对不同方式注射碘酸钠年龄相关性黄斑变性大鼠模型的新见解

年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)是一种对中老年人视力产生进行性不可逆性损伤的眼科常见病、多发病。目前,不仅AMD的发病机制尚未完全清楚,而且并无有效治愈之法。为此研究人员建立了多种AMD动物模型用于研究,其中应用最为广泛的就是碘酸钠(NaIO_(3))大鼠模型。而通过不同注射方式诱导的NaIO_(3)大鼠模型会存在一定的差异性。因此本文介绍了NaIO_(3)在大鼠视网膜产生类似于AMD样损伤的原因和表现并进一步对中外学者通过不同注射方式建立的AMD大鼠模型进行综述,以期为AMD的研究提供新的见解。

电感耦合等离子体质谱法测定复配矿物质及碘化钾、碘酸钾单体中碘的含量

国家标准GB 5009.267-2020中电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)适用范围覆盖了所有食品,但需要使用四甲基氢氧化铵(TMAH)提取3~4h,时间较长,不适用于复配矿物质和碘化物单体(如碘化钾、碘酸钾)样品分析,因此提出了题示研究。0.2g复配矿物质样品经10mL 4%(体积分数)硝酸溶液超声溶解5~10min并稀释至50mL,分取2.5mL,加入5mL 10%(体积分数,下同)TMAH溶液,用水定容至50mL。0.2g碘化钾、碘酸钾单体样品直接用10%TMAH溶液溶解后用水定容至50mL,测定1.05%(质量分数)碘化钾单体样品和1.3%(质量分数)碘酸钾单体样品时用1%(体积分数,下同)TMAH溶液稀释500倍,测定10%(质量分数)碘化钾单体样品时用1%TMAH溶液稀释5000倍。上述溶液采用ICP-MS测定其中碘的含量。结果表明,改进后的提取方法大大缩短了时间。碘的质量浓度在10.0~50.0μg·L^(-1)内与碘和内标碲的信号强度比值呈线性关系,检出限(3s)为0.02μg·g^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为84.0%~106%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于9.0%。方法用于实际复配矿物质及碘化钾、碘酸钾单体样品分析,测定结果与理论值(声称值)一致。

库仑滴定法测定食用碘盐中碘酸钾含量

建立库仑滴定法测定食用碘盐中碘酸钾的分析方法。以铜电极-铂丝对电极作电解电极对,铜离子选择性电极-饱和甘汞电极作指示电极对,1.0 mol/L氯化钾溶液(pH 3.0)作支持电解质,利用阳极电解生成的Cu^(2+)滴定预处理后样品溶液中剩余的I-至滴定终点后,通过电解时间间接测得样品中碘酸钾含量。该方法的回收率在97.6%~101%之间,相对标准偏差(RSD)低于1.3%。与国标规定的氧化还原滴定法和分光光度法相比,测定结果相近。该分析方法操作简便、检测效率较高,且准确可靠,从而适用于测定食盐中碘酸钾含量。

比色法测碘酸铜溶度积常数实验的改进

现行教材中以氨水做显色剂,比色法测定碘酸铜溶度积常数,有一定的环境污染。本实验以甘氨酸替代氨水作为显色剂,通过紫外-可见吸收光谱考察甘氨酸与铜离子反应的时间以及甘氨酸的最佳用量,从而获得配制甘氨酸合铜(Ⅱ)溶液的最佳条件,进而测定该条件下配制的各溶液的吸光度,最终获得碘酸铜饱和溶液中铜离子的浓度并计算得到与文献值接近的溶度积常数。该实验可避免实验过程中挥发性腐蚀性气体的释放,且溶液可浓缩回收甘氨酸合铜(Ⅱ),避免了环境污染,是一种绿色实验方法,在人数众多的基础实验教学中具有适用性。

高碘酸-醛品红-饱和苦味酸淡绿染色法在显示弹性纤维中的应用

弹性纤维属于弹性纤维系统的一种纤维,弹性纤维系统是由耐酸纤维、前弹性纤维和弹性纤维三种纤维构成[1]。在疏松结缔组织内,弹性纤维交织成网存在于结缔组织中,在HE染色下,弹性纤维和胶原纤维均呈淡红色,而弹性纤维较胶原纤维细,两者不易区分,组织内弹性纤维量少时两者更难鉴别[1]。在临床病理工作中,常采用特殊染色鉴别,而弹性纤维常用的染色法有Gomori醛品红法、维多利亚蓝法、间苯二酚碱性品红法、地衣红法等[2-3]。其中维多利亚蓝法染色效果较好[4],但其染色时间长,通常需过夜,降低了工作效率。在弹性纤维较多且明显的情况下,传统的醛品红法效果佳,耗时短,但该染色弹性纤维呈现的紫红色与胶原纤维的淡红色对比度不甚明显,有时即使在弹性纤维明显时,也会和胶原纤维产生共染现象,使经验不足的诊断医师不易识别。为解决上述问题,本实验选用高碘酸-醛品红-饱和苦味酸淡绿染液进行组合染色,并将其与病理科常用的两种弹性纤维染色方法(维多利亚蓝法、Gomori醛品红法)进行比较,现介绍如下。

极性碘酸盐Zn(IO_(3))_(2)粉体的合成及光催化性能

以碘酸和乙酸锌作为起始原料,利用水热法制备了极性碘酸盐Zn(IO_(3))_(2)粉体;采用XRD、SEM等手段检测了Zn(IO_(3))_(2)的晶体结构和形貌;通过紫外可见漫反射光谱测试了Zn(IO_(3))_(2)粉体的光吸收性能;以罗丹明B为目标降解物,在紫外光照射下测试了Zn(IO_(3))_(2)粉体的光催化活性。研究结果表明:Zn(IO_(3))_(2)粉体的禁带宽度为4.48 eV,BET比表面积仅有1.27 m^(2)/g,但是其仍表现出优异的光催化活性,在紫外光照射6 min后约有97%的RhB被光降解,这主要是因为其内极化电场的存在为其光生载流子的分离提供了极大的助力。

基于Nrf2/ARE信号通路研究四物五子丸对碘酸钠诱导小鼠视网膜氧化损伤的保护作用及机制

目的:观察四物五子丸对碘酸钠(NaIO3)诱导小鼠视网膜氧化损伤的保护作用,并通过Nrf2/ARE信号通路研究四物五子丸防治干性AMD的作用机制。方法:选用6~8周龄的C57BL/6小鼠50只,随机分为空白组,模型组,四物五子丸低、中、高剂量观察组,每组10只。空白组正常饮食、饮水;模型组予腹腔注射NaIO3溶液(30.00 mg/kg^(-1))进行造模;观察组在腹腔注射NaIO3基础上予四物五子丸浸膏灌胃给药,给药剂量为低剂量组1.95 g/(kg·d)、中剂量组3.90 g/(kg·d)和高剂量组7.80 g/(kg·d)。每日1次,持续1周后,电镜下观察RPE细胞、下沉积物及Bruch膜厚度情况;比色法测定小鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力;荧光定量PCR、Western blot检测Nrf2、HO-1、GCL的mRNA转录及蛋白表达。结果:与空白组比较,电镜下观察的模型组RPE细胞空泡化严重、RPE细胞下沉积物和Bruch膜明显增加、增厚;与模型组相比,四物五子丸低、中、高剂量组均能减轻RPE细胞损害、减少沉积物的形成、抑制Bruch膜的增厚。比色法测定模型组小鼠血清中SOD、GSH-Px活性较空白组均有明显降低(P<0.05);四物五子丸低、中、高剂量组SOD、GSH-Px活性较模型组均有不同程度的上调(P<0.05)。荧光定量PCR、Western blot检测模型组小鼠视网膜Nrf2、HO-1、GCLmRNA及蛋白表达较空白组均明显下降(P<0.05);四物五子丸低、中、高剂量组Nrf2、HO-1、GCL的mRNA转录及蛋白表达较模型组均有不同程度的上调(P<0.05)。结论:四物五子丸可有效减轻NaIO3诱导的小鼠视网膜氧化损伤,其作用机制可能与其激活Nrf2/ARE通路有关。

碘酸钠诱导大鼠视网膜退行性改变的作用机制

目的 探讨碘酸钠(NaIO3)诱导大鼠视网膜退行性改变的作用机制。方法 取雄性SD大鼠20只,随机分为对照组和模型组。采用30 mg·kg^(-1)NaIO3尾静脉注射,建立大鼠干性年龄相关性黄斑变性病变模型。继续饲养21 d,检测大鼠视网膜电图(ERG),观察大鼠视网膜组织病理学变化,检测大鼠视网膜组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,采用液相色谱-质谱联用分析差异蛋白情况。结果 ERG检测结果显示,模型组大鼠暗适应0.01ERG、暗适应3.0ERG、暗适应3.0振荡电位以及明适应3.0ERG和明适应3.0闪烁光反应b波振幅分别比对照组降低79.98%、81.64%、76.08%、61.68%、57.25%,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。与对照组相比,模型组大鼠视网膜组织细胞层数减少,尤其是外核层、内核层结构紊乱,呈现明显的波浪形变化。与对照组相比,模型组大鼠视网膜组织SOD和CAT活性分别下降12.51%和14.08%,MDA含量增加57.96%,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。GO分析显示,模型组较对照组上调的80个蛋白,所参与的生物学过程在调控基因表达(positive regulation of gene expression)、炎症反应(inflammatory response)、衰老(aging)以及对白细胞介素(IL)-6的细胞反应(cellular response to interleukin-6)等方面具有显著性。18个下调蛋白参与的生物学过程非常集中,主要表现在视觉感知(visual perception)、对光刺激的反应(response to light stimulus)、光转导(phototransduction)。KEGG分析结果显示,差异蛋白主要富集于光转导(phototransduction)、蛋白酶体(proteasome)、JAK-STAT信号通路(JAK-STAT signaling pathway)、细胞内吞(endocytosis)、补体及凝血级联反应(complement and coagulation cascades)等通路。结论 NaIO3可通过特异性氧化应激引发炎症与免疫过程,同时抑制视网膜光转导通路,诱导视网膜退行性改变。

碘酸盐系列晶体材料研究的进展

本文评述了近年来碘酸盐晶体研究工作的进展。着重阐述了我国晶体材料研究者在碘酸盐系列晶体生长方面取得的成果。报导了作者在NH_4IO_3单晶生长和KIO_3晶体性能测试方面的新进展。

UV-LED联合高碘酸盐高效降解废水中染料的技术探究

针对有色染料在水中难以被天然降解或被传统污水处理工艺去除的问题,本研究开发了紫外发光二极管(UV-LED)联合高碘酸盐(PI)的高级氧化工艺,以去除水环境中有色染料。结果表明,该体系适用于较宽的pH范围,且当波长约为270 nm、PI浓度为1 mmol/L时降解效能最优;环境中NO_(3)^(-)和HCO_(3)^(-)对染料去除表现出抑制作用,而Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和天然腐植酸对体系影响较小。通过淬灭实验和电子顺磁共振实验证实,UV-LED/PI体系降解污染物的主要活性物质为羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))。此外,探究亚甲基蓝(MB)在体系中的转化产物并提出反应路径,对MB及转化产物做多靶点毒性预测,发现转化产物生物可降解性显著提高,但仍然表现出一定的急慢性毒性。