纳米氧化锌对青蒜生长和品质的影响

为明确纳米氧化锌对青蒜生长和品质的影响,以徐州青蒜主栽品种邳州白蒜为试材,对青蒜叶面喷施50 mg·kg^(-1)(S1)、100 mg·kg^(-1)(S2)、200 mg·kg^(-1)(S3)、500 mg·kg^(-1)(S4)浓度的纳米氧化锌,以喷施去离子水作对照(CK)。结果表明,叶面喷施纳米氧化锌能促进青蒜生长并改善其品质。与CK相比,S1~S4处理的株高、叶宽、假茎长和假茎粗分别提高7%~16%、6%~19%、1%~24%和-2%~12%;叶、茎鲜质量和干质量分别提高1%~12%、4%~11%和5%~16%、4%~10%,产量分别提高3%~11%;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量分别提高32%~74%、39%~111%、33%~76%和6%~18%;VC、可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸、大蒜素含量和硝酸还原酶活性分别提高8%~22%、19%~31%、15%~43%、8%~17%、18%~39%和9%~65%;N、P、K、Fe、Ca和Zn含量提高9%~21%、3%~11%、28%~39%、3%~23%、9%~23%和41%~121%。CK、S1、S2、S3和S4处理的综合评价值依次为0.18、0.50、0.67、0.77和0.53。综合来看,叶面喷施200 mg·kg^(-1)纳米氧化锌(S3)为最优处理,青蒜生长最好且品质最佳。

刺五加多酚合成纳米氧化锌及其抗氧化和抗菌性能研究

本试验旨在绿色合成纳米氧化锌并探究该纳米氧化锌的活性。以刺五加多酚为原料,绿色合成纳米氧化锌(ZnO NPs),通过紫外-可见分光光度计、X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)和粒径分析对所制得的样品进行表征,通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基清除试验评价其抗氧化性能,通过沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌试验评价其抗菌性能。结果表明:本试验成功合成ZnO NPs,其在361 nm处有吸收峰,形态为六方晶系纤锌矿结构,晶体平均粒径为77.45 nm;当ZnO NPs质量浓度达到6 g/L时,对DPPH自由基的清除率达到93.28%;当ZnO NPs质量浓度达到9 g/L时,对ABTS自由基的清除率达到73.83%;ZnO NPs对沙门氏菌、大肠杆菌的最小抑菌浓度为64 g/L,最小杀菌浓度为80 g/L,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为80 g/L,最小杀菌浓度为88 g/L,且ZnO NPs对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的抑菌活性均高于氧化锌(ZnO)。本试验以刺五加多酚为原料成功合成ZnO NPs,该ZnO NPs具有良好的抗氧化和抗菌性能,为其进一步开发为饲料添加剂奠定了基础。

推荐一个无机合成综合实验——基于废弃大豆油的微乳液法制备纳米氧化锌

纳米氧化锌是一类多功能纳米材料,由于其优秀的物理化学性质而被广泛应用于多个领域。传统的合成方法存在成本过高、过程复杂、产物不稳定等问题。微乳合成法具有操作简单,成本低廉,产物尺寸可控等优点,可以有效避免传统合成方法的缺陷。特别是将废弃大豆油合成的乳化剂应用在合成的过程中,可以实现废物的回收再利用,又能满足绿色化学和可持续发展的要求。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、化学分析等多种方法对产物纳米氧化锌的形貌和性质进行了表征,实现了无机合成-化学分析-仪器分析的综合偶联,从而达到提升大学生进行综合实验能力的目的。

表面活性剂对纳米氧化锌减摩抗磨性能的影响

为提高纳米氧化锌在润滑油中的摩擦磨损性能和成膜性能,采用均匀沉淀法在合成过程中加入表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))制备了平均粒径约为20~30 nm的纳米氧化锌,并利用SEM、TEM、XRD等方法对制备材料的组织和相组成进行了表征。同时,利用四球摩擦磨损试验机考察纳米氧化锌对润滑油摩擦磨损性能的影响。结果表明:在载荷392 N时,最佳添加量(质量分数)为0.5%,平均摩擦系数降低了35%,磨斑直径下降了11%;利用CTAB修饰后平均摩擦系数降低了70%,磨斑直径下降了40%。在不同载荷下平均摩擦系数出现先增高后下降的趋势。钢球摩擦表面的形貌分析表明,添加CTAB后的纳米氧化锌润滑油,钢球磨损表面犂沟深度最浅,宽度最小。利用CTAB合成的纳米氧化锌具有良好的减摩抗磨性能,可以大大降低机械零件的摩擦力。

锌灰资源化回收及超临界水热合成纳米氧化锌系统工艺

为了对锌灰进行资源化回收及对其经济性进行分析,将湿法回收工艺和超临界水热合成技术相结合,将锌灰生成价值较高的纳米氧化锌产品,采用Aspen Plus软件平台,建立了完整的系统工艺,并分析了系统运行过程中的物料成本及能耗成本。在硫酸浓度为2 mol·L^(-1)、固液比为1∶8、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h、搅拌器转速为300 r·min^(-1)的条件下,锌灰中锌的浸出率达到了95%以上。除杂过程除去了Fe、Al、Ni、Cu等杂质,除杂后的溶液中锌的质量分数达到了97%。利用锌灰浸出液在400℃和25 MPa的超临界条件下,合成了平均粒径为26 nm的纳米氧化锌,晶体结晶度良好,纯度较高。通过与纯物料所合成的纳米氧化锌进行对比,验证了该技术的可行性,显著提升了系统运行的经济性。

海藻酸钠-纳米氧化锌复合膜的制备及表征

为改善海藻酸钠膜的性能,并赋予其一定的抑菌性。以海藻酸钠为成膜基材,添加不同含量的纳米氧化锌作为抗菌、抗紫外物质,制备一种具有抗菌、抗紫外双重功能的复合包装薄膜。借助紫外光谱、X射线衍射图谱等对复合膜结构进行表征,对复合膜的机械性能、阻湿性能及光学性能进行测试并分析。结果表明,纳米氧化锌的加入没有改变海藻酸钠膜的结构,复合膜有较强的抗紫外性能,纳米氧化锌与海藻酸钠相容性良好;复合膜具有抗菌性,对金黄色葡萄球菌的抑菌效果强于大肠杆菌。纳米氧化锌的加入提高了复合膜的机械性能与阻湿性能,当纳米氧化锌含量为5%时,有最大的拉伸强度17.13 MPa,最小的水蒸气透过系数8.05×10^(-11) g/(m·s·Pa)。ALG-5%ZnO为最佳配比的复合膜。研究为纳米氧化锌在包装薄膜领域的应用提供参考。

超声波-纳米氧化锌处理对鲜切莴笋贮藏品质的影响

为提高鲜切莴笋的贮藏品质,该研究采用超声波(300 W,45℃;ultrasonic,US)、纳米氧化锌(0.07 g/L;ZnO nanoparticles,ZN)、超声波协同纳米氧化锌(300 W,46℃,0.07 g/L;ultrasonic+ZnO nanoparticles,UZ)3种方法对鲜切莴笋进行保鲜处理(10 min),后在4℃冷藏8 d,以评价其贮藏品质的变化。结果表明,3种处理方法均可以有效提高鲜切莴笋的保鲜效果,其中US处理组的营养物质含量和表观颜色显著高于对照组,而ZN处理组的失重率和硬度显著高于对照组。相较于单一处理组,UZ处理更能抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶活性的升高,提高抗坏血酸含量和抗氧化能力,从而减少鲜切莴笋褐变和水分流失,延缓可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和可溶性蛋白质含量的下降,控制硬度和感官评分维持在较高水平,贮藏8 d后UZ处理样品的褐变指数比US、ZN和CK处理分别降低了21.91%、31.12%和37.55%,呼吸强度比US、ZN和CK处理分别降低了17.66%、20.49%和18.63%。相关性和主成分分析结果显示,影响鲜切莴笋贮藏品质的主要指标是PPO、硬度、褐变指数和ABTS阳离子自由基清除能力,其中UZ主要利用抑制PPO活性来减少鲜切莴笋褐变;贮藏8 d后UZ的综合得分最高,其次是US和ZN,表明UZ能更有效地提高鲜切莴笋的贮藏品质,是延长其货架期的有效方法。

纳米氧化锌改性纤维素绝缘纸力学和热学性能的分子动力学模拟

随着电力负荷激增和电压水平不断提高,绝缘纸的力学性能和热稳定性面临着严峻挑战.然而,由于缺乏直接的科学理论或模拟指导,传统低效的“试错性”试验难以快速高效地研发新型纤维素复合绝缘纸.针对这一问题,本文提出通过分子动力学模拟,研究纳米氧化锌(nano-ZnO)对纤维素的力学和热学性能的提升效果.首先设计了nano-ZnO/纤维素复合材料模型,然后从微观角度分析了不同nano-ZnO含量的改性纤维素的力学性能和热稳定性,从而确定nano-ZnO和纤维素的最佳配比.结果表明,相比于未改性模型,nano-ZnO改性纤维素模型的力学性能、内聚能密度、玻璃化转变温度和导热系数均有提升,弹性模量最高提升了45.31%,导热系数最高提升了41.49%.因为nano-ZnO的加入能够有效填充纤维网络中的空隙,并增强纤维素链之间的作用力和导热通道,从而提升纤维素的热力学性能.本工作为可快速制备出具有优良热力学性能的改性纤维素绝缘纸提供有价值的理论参考.

载纳米氧化锌定向纤维膜促进肌腱细胞增殖分化的研究

目的为模拟肌腱组织的显微结构和力学性能,促进肌腱组织的再生修复,制备负载不同质量分数纳米氧化锌且同时具备取向结构的左旋聚乳酸(PLLA)纤维膜,对其进行理化表征和生物性能评价,探讨其对肌腱细胞增殖分化的影响。方法利用静电纺丝技术制备PLLA纤维支架及含不同质量分数纳米ZnO的PLLA/ZnO纤维支架。通过扫描电镜、力学拉伸、能谱仪(EDS)图谱表征支架的理化性能,并将支架与小鼠肌腱细胞共培养检测其生物相容性及对细胞增殖、分化的调控作用。结果纤维支架均呈取向性排列,锌元素在纤维中均匀分布,PLLA/0.1%ZnO纤维支架拉伸强度和杨氏模量均显著高于PLLA组。PLLA/0.1%ZnO纤维支架表面细胞数量显著高于PLLA组,且活性更好;小鼠肌腱细胞沿纤维排列方向呈定向性黏附和生长。结论取向PLLA/0.1%ZnO纤维支架具有优良的理化性能,并可显著促进肌腱细胞定向生长和增殖分化,未来有望用于肌腱组织的再生修复。

包被纳米氧化锌对断奶仔猪生长性能、免疫功能和肠道屏障的影响

研究旨在比较不同形式纳米氧化锌对断奶仔猪生长性能、免疫功能和肠道屏障的影响。选取192头24日龄左右、体重(7.47±0.62)kg的断奶仔猪(公、母各半),随机分为4组,每组6个重复,每个重复8头仔猪。对照组饲喂基础饲粮,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组分别在基础饲粮中添加2000 mg/kg纳米氧化锌、500 mg/kg包被纳米氧化锌、1000 mg/kg包被纳米氧化锌。试验期14 d。结果显示,纳米氧化锌的总有效率为7.12%,远低于包被纳米氧化锌的78.54%;不同形式纳米氧化锌均可以显著提高断奶仔猪的试验末重和平均日增重(P<0.05),显著降低料重比和腹泻率(P<0.05),试验Ⅲ组效果最佳;与对照组相比,各试验组断奶仔猪血清中免疫球蛋白M和免疫球蛋白A含量显著提高(P<0.05),试验Ⅰ组和试验Ⅲ组断奶仔猪空肠和回肠的分泌型免疫球蛋白水平显著提高(P<0.05);不同形式纳米氧化锌均显著降低了断奶仔猪血清中二胺氧化酶活性和内毒素含量(P<0.05)。研究表明,在饲粮中添加纳米氧化锌和包被纳米氧化锌均可促进断奶仔猪生长,降低腹泻率,增强免疫功能和肠道屏障功能,1000 mg/kg包被纳米氧化锌的作用效果较好。

纳米氧化锌和SDS促进二氧化碳水合物生成特性实验研究

水合物法捕集和封存二氧化碳(CO_(2))具有储气量高和成本低等优点,但生成CO_(2)水合物(简称“水合物”)的诱导时间长、生成速率缓慢限制了该方法的应用。为促进水合物的生成,采用恒容法研究了纳米氧化锌(ZnO)和十二烷基硫酸钠(SDS)对水合物生成的影响。结果表明,在一定条件下增大初始压力和引入机械搅拌可以促进水合物生成,并且单独添加纳米ZnO或SDS均能显著缩短诱导时间。其中,在ZnO质量分数为0.06%和275.65 K的条件下,确定了初始压力和搅拌速率的最优值分别为4.5 MPa和500 r/min。在3.5 MPa、275.65 K和300 r/min的条件下,加入质量分数为0.10%、粒径为50 nm的纳米ZnO(ZnO-50)体系的诱导时间为41.6 min,较纯水体系的诱导时间(487.4 min)缩短了91.5%。体系中ZnO-50的质量分数为0.06%时,气体消耗总量为0.903 mol,较纯水体系的气体消耗总量(0.444 mol)提高了103.4%。提高SDS的质量分数对气体消耗总量的促进效果逐渐增强,当体系中SDS的质量分数为0.10%时,气体消耗总量达到最大(1.027 mol),比纯水体系的气体消耗总量提高了131.3%。以质量分数为0.10%的SDS与质量分数为0.02%的ZnO-50构建协同体系,其气体消耗总量(1.045 mol)受相平衡压力的影响变化不大,但可以显著加快水合物生成速率,实验半程(反应5 h)的气体消耗量可达0.924 mol,占实验全程(反应10 h)气体消耗总量的88.4%,明显高于单独使用质量分数为0.02%的ZnO-50和质量分数为0.10%的SDS体系的相应数据(分别为63.7%和48.5%)。相关研究结果可为应用水合物技术进行CO_(2)捕集和封存提供一定的理论指导。

纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶的制备与质量评价

为了制备一种以纳米氧化锌、聚六亚甲基双胍为主药的复合水凝胶,试验采用体外抑菌试验确定两药的最低抑菌浓度(MIC)及分级抑菌浓度指数(FIC),探究纳米氧化锌、聚六亚甲基双胍抗金黄色葡萄球菌的最佳比例,并进行单因素试验,筛选纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶的基质、基质用量、甘油添加量及聚六亚甲基双胍质量浓度,以单因素试验为基础进行正交试验设计,根据优化后配方制备纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶,从外观、稳定性、黏度和抗菌性能等方面对纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶进行质量评价。结果表明:纳米氧化锌、聚六亚甲基双胍对金黄色葡萄球菌的MIC分别为64,0.5μg/mL。纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶的最优处方为壳聚糖季铵盐6.50%、甘油8.00%、聚六亚甲基双胍2.00μg/mL、纳米氧化锌8.00μg/mL。纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶外观为淡黄色透明状,pH值为5.18±0.50,黏度为65.0 Pa·s,离心稳定性和高低温稳定性均良好;纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶对金黄色葡萄球菌的抑制效果明显,抑制率为98.32%。说明制得的纳米氧化锌-聚六亚甲基双胍复合水凝胶质量稳定,体外抑菌效果良好。

纳米氧化锌对钙钛矿薄膜本征性能和光谱性能的影响研究

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活性层中电荷复合,所以优异性能的电子传输层对钙钛矿太阳能电池的发展至关重要。可目前钙钛矿光伏器件常用的刚性电子传输层(介孔层或致密层)均需要高温烧结,这限制了其在柔性钙钛矿器件方面的应用。因此,开发一种可应用于钙钛矿光伏领域的柔性电子传输层成为当前亟待解决的问题之一。纳米ZnO具有合适的能级和较高的电子迁移率,且可以通过低温制备,被广泛应用在光伏器件中作为电子传输层。因此,通过旋涂法和静电纺丝法分别制备了刚性纳米ZnO和柔性纳米ZnO电子传输层,确定了静电纺丝法制备柔性纳米ZnO的最佳制备工艺。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和稳态/瞬态荧光光谱系统研究了刚性和柔性纳米ZnO对钙钛矿薄膜形貌、结构和光谱性能的影响。结果表明,钙钛矿薄膜的形貌对基底纳米ZnO的形貌依赖性很强。而基于刚性和柔性纳米ZnO的钙钛矿薄膜几乎呈现相同的结构和光谱吸收范围,荧光发射峰均在770 nm附近,且柔性纳米ZnO的荧光猝灭效率为82%,几乎和刚性纳米ZnO的荧光猝灭效率(85%)相媲美。进一步,根据瞬态荧光动力学数据计算获得刚性和柔性纳米ZnO的界面电荷分离效率分别为61%和41%,这表明通过静电纺丝法制备的柔性纳米ZnO具备一定的界面电荷分离能力,有望成为新型的柔性电子传输层。这对柔性基底钙钛矿太阳能电池的设计具有重要参考价值,对促进钙钛矿光伏应用具有现实意义。

铜烟灰回收制备纳米氧化锌及其吸波特性研究

铜烟灰资源回收对铜冶炼的经济性与环保性有着重要的意义。本文针对铜烟灰设计了一种湿法回收锌并制备纳米氧化锌的流程,初步实现了从铜烟灰回收到吸波材料制备的工艺。首先使用硫酸浸出工艺对烟灰进行处理;再进入除铁与除铜净化流程,制备出高浓度ZnSO4,其中锌平均浸出率达到98.74%;然后以ZnSO4为原料使用直接沉淀法完成前驱体制备;最后通过焙烧细化粒径,使成品粒径低于56 nm。制备过程中,通过升温速率控制颗粒状纳米氧化锌的粒径,得到平均粒径为24~56 nm的样品。在此基础上,对不同粒径纳米氧化锌进行了X波段(8.2~12.4 GHz)与Ku波段(12.4~18 GHz)的吸波性能测试。测试结果表明,平均粒径为56 nm的纳米氧化锌,在8.2~18 GHz频率范围内,吸波反射率低于-10 dB的带宽达到1.47 GHz,初步达到军事工业应用的标准。

纳米氧化锌敷贴材料制备及老年压疮应用护理研究

针对传统纱布在老年压疮护理中,存在抗菌性能和促疮口愈合效果差的问题,提出一种新型载纳米氧化锌抗菌海绵敷料的制备,并对其性能及其在老年压疮护理中的效果进行研究。结果表明,载纳米氧化锌抗菌海绵敷料抗拉强度为2.28 MPa,杨氏模量为2.77 MPa,断裂伸长率为38.2%,在前4 h快速释放药物,在释放时间为4~24 h时,药物释放速度有所下降,但一直保持着稳定的释放速率,释放时间超过24 h后,药物释放趋于稳定。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径均超过20 mm,与细胞共同培养48 h后,细胞存活率超过85%,凝血指数约为51.8%,表现出良好的综合应用性能。

不同尺寸纳米氧化锌的制备及其抗菌性能研究

溶液化学方法在制备ZnO纳米材料时最为常用,通常情况下,可以采用水或其它有机溶剂作为反应介质,制备不同尺寸和形貌的ZnO纳米粒子。本文以油酸钠为表面活性剂,乙酸锌为前驱体,使用不同醇溶剂(乙醇、正丁醇、正己醇),通过控制反应温度,在较为温和的反应条件下,成功制备了不同尺寸的球形纳米ZnO粒子。使用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X-射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等方法对所得到的ZnO纳米粒子进行了表征,在此基础上,选取其中五种不同尺寸的ZnO纳米粒子,使用平板浇注法,探究不同尺寸ZnO纳米粒子对大肠杆菌和金黄葡萄杆球菌的抗菌效果。结果表示:随着醇溶剂碳链长度和温度的增加,ZnO纳米粒子的尺寸会逐渐增加;随着ZnO纳米粒子的尺寸的减小,其抗菌效果逐渐增强。相比于金黄葡萄杆球菌,ZnO纳米粒子对大肠杆菌的抗菌效果较差。当ZnO纳米粒子的浓度为6×10^(-3)mol·L^(-1)时,对金黄葡萄杆球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达到了96.6%和91.4%。

纳米氧化锌对球虫感染雏鸡生长性能的影响

试验旨在探索纳米氧化锌对球虫感染雏鸡的生长发育、肠道损伤程度、肝功能、肾功能等生化指标的影响。试验选择8日龄雏鸡50只随机分为5组,每组10只鸡。对照组、感染组雏鸡灌胃生理盐水0.5 mL/只,各纳米氧化锌组雏鸡分别灌胃0.5mL的10、20、30 mg/kg的纳米氧化锌。灌胃14 d后进行球虫攻虫,除对照组外其余组每只雏鸡采用5×10^(4)个球虫卵囊经口内攻毒,攻毒后7 d检测各项指标。结果显示,与感染组相比,40 mg/kg纳米氧化锌组雏鸡平均体重升高,粪便中的卵囊数量显著降低(P<0.05);雏鸡的脾脏、法氏囊指数显著提升(P<0.05)。与感染组相比,40 mg/kg纳米氧化锌组雏鸡血清的谷丙转氨酶活性、尿素氮含量显著升高(P<0.05),10 mg/kg纳米氧化锌组雏鸡血清的谷草转氨酶活性显著升高(P<0.05),20 mg/kg、40 mg/kg纳米氧化锌组雏鸡血清的丙二醛含量显著升高(P<0.05),各纳米氧化锌组雏鸡血清肌酐含量均显著降低(P<0.05)。研究表明,纳米氧化锌能够防治鸡球虫病。

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。

正交试验优化溶胶凝胶法制备纳米氧化锌

以醋酸锌和草酸为原料,利用溶胶凝胶法制备纳米氧化锌晶体。用正交实验法考查了纳米氧化锌制备过程中醋酸锌浓度、草酸与醋酸锌摩尔比、溶剂用量V_(乙醇)∶V_(水)、柠檬酸三铵与醋酸锌质量比的影响,优化了制备过程中的搅拌温度及搅拌时间、反应温度及反应时间、真空干燥温度及真空干燥时间、煅烧温度及煅烧时间。采用X射线衍射、扫描电镜、红外光谱对样品的结构等性能进行了考查。结果表明:制备的纳米氧化锌具有六方晶体结构。研究发现,醋酸锌浓度为0.4 mol/L,草酸与醋酸锌摩尔比为1∶1,溶剂用量V_(乙醇)∶V_(水)为1∶1,柠檬酸三铵与醋酸锌质量比8%,搅拌温度为90℃,搅拌时间为1 h,反应温度为60℃,反应时间为0.5 h,真空干燥温度为60℃,真空干燥时间为2.5 h,煅烧温度为700℃,煅烧时间为2 h,所制备的纳米氧化锌纯度高,分散性好,晶型良好。

纳米氧化锌缓解大豆铝胁迫生理机制

【目的】探究在铝(Al)胁迫下不同含量的纳米氧化锌(Zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)对大豆Glycine max(Linn.)Merr.生理特性的影响,为金属纳米材料在农业上的应用提供一定参考。【方法】采用盆栽试验,选择耐Al品种‘华春2号’和普通品种‘华春6号’,在0.3 g/kg Al胁迫处理下,施加不同剂量的ZnO NPs(0、25、50、100和150 mg/kg),探究ZnO NPs对大豆生理指标(鲜质量、根长和叶绿素含量)、总超氧化物歧化酶(Total superoxide dismutase,T-SOD)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)浓度的影响。【结果】Al胁迫显著降低了‘华春6号’的鲜质量和根长,显著增加了其MDA浓度。对于‘华春2号’,Al胁迫显著增加了其叶绿素a和叶绿素b含量,而对其他指标无明显影响。无Al胁迫条件下施用ZnO NPs,均提高了‘华春6号’和‘华春2号’的鲜质量、根长和T-SOD活性。而在Al胁迫下施加不同剂量的ZnO NPs使‘华春6号’的鲜质量和根长分别增加13.2%~100.4%和7.8%~35.8%,而‘华春2号’的鲜质量在150 mg/kg ZnO NPs处理下达到最高值。在25 mg/kg ZnO NPs处理下,‘华春6号’和‘华春2号’的叶绿素a含量均达到最高值。不同含量的ZnO NPs对‘华春6号’的叶绿素b含量无显著影响,而显著降低了‘华春2号’的叶绿素b含量,在100 mg/kg ZnO NPs下达到最低值(3.5 mg/g)。‘华春6号’的T-SOD活性随ZnO NPs含量的增加而增加,‘华春2号’的T-SOD活性在50 mg/kg ZnO NPs时达到峰值(820 U/g),之后随ZnO NPs含量的增加出现下降的趋势。‘华春6号’和‘华春2号’的M DA浓度最小值分别出现在25和50 mg/kg ZnO NPs处理。【结论】Al胁迫严重影响大豆的生长发育,施用ZnO NPs可以在一定程度上缓解Al胁迫对大豆植株产生的负面作用,改善植株的生长发育。