钠/钾离子电池用锑基负极研究进展:失效分析及解决方案

钠/钾离子电池因其丰富的资源储量被认为是后锂离子电池时代大规模储能应用中最有希望的选择。在众多的钠/钾离子电池负极材料中,锑(Antimony,Sb)基负极由于其高理论比容量受到关注。然而,Sb基材料在储能过程中存在的棘手问题阻碍了它的实际应用,比如:巨大的体积膨胀导致材料粉化脱离集流体,电池失效;欠佳的导电性,电化学动力缓慢;电极-电解液界面副反应,电池性能差等。为解决这些问题,研究者们从结构设计、掺杂催化改性和电解液界面调控等方面进行了探究,期望将Sb基材料高容量的优势发挥出来。因此,本文总结了近10年“钠/钾离子电池用Sb基负极”研究方面的亮点工作,详细讨论Sb基材料的失效机理,并系统地综述了相应的解决方案,为高性能Sb基及其他合金类负极材料的优化策略提供参考。

血清钠/钾钙磷乘积筛查原发性醛固酮增多症的价值

目的 观察原发性醛固酮增多症(PA)患者血清钠/钾钙磷乘积(Na/KCaP)变化,探讨血清Na/KCaP从高血压患者中筛查PA的效能。方法 2010年1月—2014年1月新疆维吾尔自治区人民医院诊治高血压患者929例,记录性别、年龄、高血压病程、入院次日血压、估算肾小球滤过率(eGFR)、尿液pH值;入院次日检测血清总胆固醇、尿酸、血糖、钠、钾、钙、磷水平,计算血清钙磷乘积及Na/KCaP,采用放射免疫法测定坐位血浆醛固酮浓度(PAC)、血浆肾素活性(PRA),并计算醛固酮肾素比值(ARR)。采用性别、血清钾、血清钙磷乘积及尿液pH值构建的列线图模型预测PA概率。根据PA诊断标准,929例患者分为PA组137例和非PA组792例,比较上述指标。以血清Na/KCaP三分位切点12.3 (mmol/L)^(-2)和15.8 (mmol/L)^(-2)为界,929例患者血清Na/KCaP<12.3 (mmol/L)^(-2)者308例、12.3~<15.8 (mmol/L)^(-2)者311例、≥15.8 (mmol/L)^(-2)者310例,比较PA检出率。采用多因素logistic回归分析高血压患者PA的影响因素;绘制ROC曲线,评估血清钾、血清Na/KCaP、列线图模型预测高血压患者PA的效能。结果 929例高血压患者中PA 137例(14.7%)。血清Na/KCaP<12.3 (mmol/L)^(-2)、12.3~<15.8 (mmol/L)^(-2)、≥15.8 (mmol/L)^(-2)者PA检出率(7.5%、9.6%、27.1%)依次增高(χ^(2)=57.024,P<0.001)。PA组年龄[(47.90±9.69)岁]大于非PA组[(45.00±8.90)岁](t=-3.474,P=0.001),高血压病程[4.00(1.00, 10.00)年]长于非PA组[3.00(1.00, 7.00)年](Z=-3.059,P=0.002),女性比率(45.99%)、收缩压[(144.45±20.58)mmHg]、血清Na/KCaP[(16.98±4.14)(mmol/L)^(-2)]、血清Na/KCaP≥15.8 (mmol/L)^(-2)比率(61.31%)、尿液pH值(6.09±0.69)、列线图模型预测PA概率[26.30(15.90, 43.30)%]均高于非PA组[36.74%、(140.50±18.50)mmHg、(14.59±3.40)(mmol/L)^(-2)、28.54%、5.89±0.65、15.50(8.70, 26.20)%](P<0.05),血清尿酸[(312.49±79.53)μmol/L]、钾[(3.63±0.39)mmol/L]、钙磷乘积[(2.39±0.42)(mmol/L)^(2)]均低于非PA组[(332.25±93.42)μmol/L、(3.86±0.36)mmol/L、(2.62±0.54)(mmol/L)^(2)](P<0.05),体质量指数、舒张压、eGFR、总胆固醇、血糖、血清钠与非PA组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。血清Na/KCaP(OR=1.168,95%CI:1.109~1.230,P<0.001)、血清Na/KCaP≥15.8 (mmol/L)^(-2)(OR=4.419,95%CI:2.627~7.434,P<0.001)是高血压患者PA的影响因素。血清钾、血清Na/KCaP、列线图模型分别以3.5 mmol/L、16.1 (mmol/L)^(-2)、21%为最佳截断值,预测高血压患者PA的AUC分别为0.614(95%CI:0.571~0.660,P<0.001)、0.691(95%CI:0.643~0.740,P<0.001)、0.695(95%CI:0.646~0.743,P<0.001),灵敏度分别为37.2%、60.6%、62.8%,特异度分别为85.5%、74.2%、64.8%,准确率分别为78.4%、72.2%、64.5%。血清Na/KCaP预测高血压患者PA的AUC大于血清钾(Z=3.251,P=0.001),与列线图模型比较差异无统计学意义(Z=1.166,P=0.869)。结论 血清Na/KCaP≥15.8 (mmol/L)^(-2)的高血压患者PA的风险较大,血清Na/KCaP对高血压患者PA有一定筛查价值。

转反义ACS基因番茄和普通番茄果实中锌含量和钠钾比与抗病性的关系研究

植物激素与矿质元素吸收以及与植物抗性的关系研究是近年来人们关注的热点。实验采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定转反义ACS基因耐贮番茄(乙烯的生物合成被抑制)及同品种普通番茄果实(对照)中Zn,Na,K元素的含量及Na/K比例的差异,并对其与果实抗病原菌侵染能力的关系进行讨论。结果表明:乙烯生物合成受阻的转反义ACS番茄果实抗病原菌侵染的能力高于对照果实,其Zn元素的含量是普通番茄果实的1.5倍;K元素含量在两种果实中无明显差异,但Na元素含量显著高于对照,Na/K比值是对照的2.0倍。说明Zn元素含量和Na和K元素的比例关系可能在转反义ACS番茄果实抗病原菌侵染的过程中起到一定作用。

机插密度对盐碱地超级稻产量及钠钾离子吸收的影响

为筛选出江苏滨海盐碱地超级稻品种‘湘两优900’的适宜机插密度,研究了不同机插密度(高密度,T_(1):25.0×10^(4)穴/hm^(2);中密度,T_(2):19.9×10^(4)穴/hm^(2);低密度,T_(3):16.6×10^(4)穴/hm^(2))对水稻各指标的影响,并动态监测了土壤及田间水盐分的变化。结果表明:水稻种植能够显著降低土壤可溶性总盐含量,降幅可达28.68%;随机插密度变小,水稻单穴的分蘖数、干物质重能够显著提高,而群体的分蘖数和干物质重会相应的显著降低;水稻SPAD值在生殖生长期时,随密度下降呈增加的趋势,而叶面积指数在所有生育期均呈降低的趋势;机插密度下降能够显著增加单穴钠钾离子积累量和显著降低群体的钠钾离子积累。相关分析表明,不同机插密度水稻实际产量与单株钠离子积累量呈显著负相关,与群体有效穗数、群体干物质积累量呈显著正相关,与每穗总粒数、群体钾离子积累量呈极显著正相关。本试验条件下,江苏滨海盐碱地‘湘两优900’的适宜机插密度为25.0×10^(4)穴/hm^(2)。

海北州黑白花奶牛和黄牛唾液钠、钾含量的测定

对青海省海北州西海镇的３０头黑白花奶牛和２０头黄牛的唾液钠、钾含量进行了测定。结果表明：（１）黑白花奶牛唾液钠为 ９８．６３ｍｍｏｌ／Ｌ，唾液钾为 １６．８７ｍｍｏｌ／Ｌ，钠／钾之比为 ６．６８／１；（２）黄牛唾液钠为 １２１．６ｍｍｏｌ／Ｌ，唾液钾为１６．４１ｍｍｏｌ／Ｌ，钠／钾之比为１０．９７／１；（３）黑白花奶牛和黄牛的唾液钠含量之间有显著性差异（Ｐ＜０．０５）。

新生儿窒息患儿心电图校正QT离散度与血清钠、钾水平的相关性研究

目的探讨新生儿窒息患儿心电图校正QT离散度(QTcd)与血清钠、钾的相关性。方法纳入新生儿窒息患儿100例,根据病情严重程度分为轻度新生儿窒息组65例和重度新生儿窒息组35例,另选取同期健康新生儿60例作为健康对照组。所有新生儿均给予12导联心电图检查,检测血清钠、钾水平,测定肌钙蛋白I(cTnI)水平,根据心电图检查结果计算QTcd,比较不同组别新生儿cTnI、QTcd、血Na^(+)、血K^(+)水平,采用Spearman线性方程分析QTcd与cTnI、血Na^(+)、血K^(+)之间的相关性。结果重度新生儿窒息组cTnI、QTcd水平高于轻度新生儿窒息组和健康对照组,轻度新生儿窒息组cTnI、QTcd水平高于健康对照组,差异具有统计学意义(F=5831.504,277.169,P<0.05);重度新生儿窒息组血Na^(+)、K^(+)水平低于轻度新生儿窒息组和健康对照组,轻度新生儿窒息组血Na^(+)、K^(+)水平低于健康对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。Spearman线性方程显示,QTcd与cTnI水平呈正相关性(r=0.824,P<0.05),与血Na^(+)、K^(+)水平呈负相关性(r=-0.790,-0.640,P<0.05);血K^(+)与cTnI水平呈负相关性(r=-0.679,P<0.05)。结论血清K^(+)和Na^(+)可作为早期评估新生儿窒息心肌损伤的监测标志物,并且对新生儿窒息损伤严重程度具有一定评估作用。

电介质与血压关系的研究—全国16个地区调查分析结果

目的 阐明钠、钾、钙、肌酐等电介质与血压的关系。方法 对全国南北方 1 6个城市和地区的 2 0～ 59岁男女居民 32 4 8人进行人体测量收集夜尿换算成 8小时尿量计算尿钠、钾、钙、肌酐排出量 ,进行相关分析。结果 高血压患病率北方点为 9.3 % ,南方点为 5 .5 % ,北方明显高于南方 ,女性高于男性。高血压组尿钠、钠 /钾比高于正常组P <0 0 1。逐步回归分析 1 6个地区的尿钠、钠 /钾比与血压未发现有相关性。但个体的尿钠、钠 /钾比与SBP、DBP呈正相关 ,而与尿钾、尿钙呈负相关。结论 应指导人群改善生活方式 ,降低钠盐摄入量 。

低浓度强心甙对豚鼠心室肌细胞Na^+/K^+泵电流的激活作用

目的 :解释治疗水平 (低浓度 )强心甙的正性肌力作用。方法 :用全细胞膜片钳技术 ,在分离的豚鼠心室肌细胞观察到双氢哇巴因 (DHO)对 Na+/ K+泵电流 (Ip )的激活作用。结果 :DHO在 10 - 8～ 10 - 1 0 m ol· L- 1范围内可增加外向电流。当从细胞外液去除 K+或从电极内液去除 Na+或胞内应用 vanadate抑制了 Ip后 ,外向电流消失。结论 :DHO可使 Na+/ K+泵兴奋 ,产生了外向泵电流。Ip激活是低浓度强心甙对心脏 Na+/ K+泵的直接作用。

精氨酸抗利尿激素对急性肺损伤大鼠肺水肿液的清除作用

目的探讨精氨酸抗利尿激素(AVP)对急性肺损伤肺水肿液清除作用。方法 48只健康成年的雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组(ALI组)、AVP组,观察各组肺组织病理形态学、肺水含量、肺泡上皮通透性及肺泡液体清除率(AFC)变化,测定肺泡上皮钠通道(ENa C)和钠/钾ATP酶(Na+,K+-ATPase)表达情况。结果经AVP治疗后,模型组肺泡上皮通透性(0.27±0.15 vs0.59±0.19)及肺水含量(5.01±1.59 vs 8.67±1.79)减轻,AFC增加(23.56±4.51 vs 8.28±3.57),α-ENa C(1.296±0.322 vs 0.349±0.141)和α1-Na+,K+-ATPase表达增加(1.421±0.389 vs 0.338±0.186),均有显著差异(P<0.05)。结论 AVP能促进AFC,其作用途径可能是上调α-ENa C和α1-Na+,K+-ATPase通道蛋白实现的。

高血氨诱导肝性脑病发生发展的研究现状

肝性脑病(hepatic encephalopathy,HE)是急、慢性肝衰竭的严重并发症,以星形胶质细胞病变为主要病理变化。肝性脑病的发病可能与多种因素有关,大量研究表明氨在HE发病过程中起关键作用。高血氨诱导星形胶质细胞上末梢型苯二氮类受体(peripheral-type benzodiazepine receptor,PTBR)、葡萄糖转运体-1(glucose tranporter-1,GLUT-1)、水通道蛋白-4(aquaporin-4,AQP4)和Na+/K+-ATPase基因表达上调;影响微管相关蛋-2(microtubule-associated protein-2,MAP-2)磷酸化及N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体表达;诱导一氧化氮(nitricoxide,NO)合成增加从而改变神经细胞功能。此外,氨能使脑内哇巴因类复合物生成增加,并能够使Na+/K+-ATPase的活性增加。对上述因素的研究将帮助我们理解氨诱导星形胶质细胞功能障碍的基本机制,并进一步制定防治肝性脑病的新策略。

超重力技术碱法深度脱除高浓度SO_2实验研究

本文使用超重力技术,以Na_2SO_3+NaOH/K_2SO_3+KOH为吸收剂,进行高浓度SO_2模拟烟气的脱硫实验研究。考察了吸收剂pH值、超重力机转速及实验液气比对于SO_2脱除率的影响。结果表明在超重力环境下SO_2脱除率随吸收剂pH值、超重力转速以及液气比的增加而增大。当吸收剂pH值在7及以上时SO_2脱除率便可以达到99%以上,实现了SO_2的深度脱除,达到了出口气中SO_2超低排放的理想目标,是烟气脱硫的理想选择。同时对比表明,相同条件下以K_2SO_3+KOH为吸收剂,对于烟气中SO_2的脱除效果要优于以Na_2SO_3+NaOH为吸收剂。

胰岛素调控丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶-1信号通路对急性肺损伤小鼠肺水肿的清除作用

目的 探讨胰岛素通过丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶-1(serine/threonine protein kinase-1,SGK1)减轻急性肺损伤(acute lung injury,ALI)小鼠肺水肿的机制。方法 将32只雄性成年C3H/HeN小鼠随机分为对照组(仅泵入与治疗组等量的生理盐水)、ALI组(建模后持续泵入与治疗组等量的生理盐水)、治疗组[建立ALI模型后,持续经颈静脉泵入胰岛素0.1 U/(kg·h)]和SGK1 siRNA组[建立ALI模型后,持续泵入胰岛素0.1 U/(kg·h)的同时,给予SGK1 siRNA(75μg SGK1 siRNA稀释于100μL生理盐水中)],每组8只。8 h后处死小鼠,进行动脉血气分析(模型建立1 h后),并检测血糖变化情况(0、1、4、8 h);收集支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF),检测其中总蛋白含量,并测定肺泡上皮通透性和肺水含量;观察肺组织病理学改变和肺上皮细胞凋亡情况;Western blot法测定肺泡上皮钠通道(epithelial sodium channel,ENaC)和α_(1)-钠/钾ATP酶(α_(1)-Na^(+),K^(+)-ATPase)蛋白表达以及SGK1磷酸化水平。结果 泵入胰岛素后0、1、4、8 h,ALI与治疗组小鼠血糖水平差异均无统计学意义(t分别为1.330 0、0.986 0、0.565 7和0.724 3,P分别为0.204 7、0.340 7、0.580 6和0.480 8)。与ALI组比较,治疗组小鼠动脉血氧分压显著升高(t=6.026,P <0.000 1),BALF蛋白含量、肺泡上皮通透性、肺水含量和肺上皮细胞凋亡显著减少(t分别为7.39、5.286、5.651和3.312,P分别为<0.000 1、0.000 4、0.000 2和0.007 8),肺组织中α-ENaC和α_(1)-Na^(+),K^(+)-ATPase蛋白表达及SGK1磷酸化水平显著升高(t分别为26、18.67和8.547,P分别为<0.000 1、<0.000 1和0.000 1);与治疗组比较,SGK1 siRNA组小鼠BALF蛋白含量、肺泡上皮通透性、肺水含量和肺上皮细胞凋亡显著增加(t分别为5.964、3.449、3.148和3.520,P分别为0.000 2、0.006 2、0.010 4和0.016 9),α-ENaC和α_(1)-Na^(+),K^(+)-ATPase蛋白表达及SGK1磷酸化水平显著降低(t分别为13、9.874和7.741,P分别为<0.000 1、<0.000 1和0.001 5)。结论 外源性胰岛素能减轻ALI小鼠的肺水肿,其机制可能是通过SGK1上调α-ENaC和α_(1)-Na^(+),K^(+)-ATPase的表达实现。

极长链脂肪酸的合成缺陷对酵母细胞膜的稳定性和多烯类药物敏感性的影响

【背景】脂肪酸延长酶家族参与脂肪酸代谢具有真核生物的高度保守性,且与膜脂的代谢密切相关。但细胞极长链脂肪酸(Very long-chain fatty acid,VLCFA)的合成缺陷对膜的稳定性及多烯类药物的敏感性影响并不完全明晰。【目的】探究细胞VLCFA延长酶ELO1、ELO2和ELO3的作用及功能。【方法】研究脂肪酸延长酶缺陷型elo1△、elo2△和elo3△对多烯类药物两性霉素B (Amphotericin B,AmB)、制霉菌素(Nystatin,Ny)及唑类硝酸益康唑(Econazolenitrate,Eco)的响应,检测不同酵母细胞的麦角固醇,检测其对Na^+的响应及胞内钠钾离子水平。【结果】发现细胞VLCFA延长酶ELO2和ELO3缺陷后对AmB高度敏感;VLCFA延长酶缺陷突变株elo2△和elo3△对其它多烯类药物Ny及唑类药物Eco也十分敏感;细胞膜不饱和脂肪酸增加也会改变膜的稳定性,实验结果表明外源油酸(Oleic acid,OLA)增加了elo2△和elo3△突变体的AmB敏感性;相对野生型BY4741和elo1△,缺陷菌株elo2△和elo3△中麦角固醇的含量有显著下降;钠钾离子平衡是维护细胞正常生理的必要条件,也是检测细胞膜稳定性的重要参数,发现VLCFA的合成缺陷菌株对高浓度的NaCl比野生型菌株更敏感,使用ICP-AES检测不同浓度AmB胁迫下细胞内钠钾离子水平,也显示VLCFA延长酶缺陷菌株中,钠水平表现出上升趋势,并且细胞内钾含量明显降低。【结论】细胞VLCFA的合成缺陷会导致细胞膜更脆弱、稳定性下降,从而提高真菌对多烯类药物的敏感性,也表明脂肪酸延长酶是潜在的抗真菌治疗靶点。

筇竹Na+/H+逆向转运蛋白基因克隆与表达分析

为明确液泡型Na+/H+逆向转运蛋白在竹类植物耐盐中发挥的重要作用。本研究从筇竹中克隆出液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因,命名为QtNHX1(基因登录号:MT078987),并分析该基因表达特征。结果表明,QtNHX1基因全长为2075 bp,包含1632 bp的开放阅读框(编码544个氨基酸),其相对分子量为59.43 kD,理论等电点(pI)为8.83。QtNHX1具有10个跨膜区域,且与水稻同源性最高,达到90.59%。另外,QtNHX1基因在在筇竹不同组织器官(竹笋,根,茎,叶)均有表达,说明QtNHX1为组成型表达。筇竹根中QtNHX1基因的表达量最高,在竹笋表达量最低。对筇竹进行不同时间(6,12,24 h)的NaCl胁迫处理,发现QtNHX1基因的表达量随着处理时间的延长而上升,表明QtNHX1基因在调控筇竹耐盐性中发挥着重要作用。