低浓度甲烷热氧化流向变换反应器的动态行为及余热回收研究

废弃煤矿的低体积分数甲烷(1%-3%)通常被直接排放到大气中,但其较高的升温潜势带来了严重的环境问题。在流向变换反应器中直接热氧化甲烷是一种有吸引力的解决方案,但潜在的爆炸和不稳定燃烧等风险限制了其应用。阐明低含量甲烷在流向变换反应器中热氧化的动力学行为是开发工业级反应器的基础。为此,采用数值模拟的方法分析了低含量甲烷热氧化流向变换反应器的自热操作边界,深入研究了热空气导出量对流向变换反应器行为的影响。结果显示,甲烷体积分数超过0.2%即可实现自热操作;甲烷体积分数从0.5%提升至3.0%,最高床温仍维持在1200℃左右。当甲烷体积分数超过0.5%,可以回收部分热量;相同甲烷含量条件下,最高床温随着热气抽出量的增加而增加;随着甲烷体积分数从0.5%提升到3.0%,允许导出的热空气从12.5%几乎线性地增加到32%。进一步研究发现,以30-50 s的时间间隔反向流动可以确保甲烷的完全转化和床温稳定。上述结果表明,甲烷体积分数在1%-3%时,采用热氧化处理可以实现余热回收;此外,通过调整换向时间和热空气导出量可以实现床层温度控制。

血清miR-29b miR-320表达水平与烧伤患者增生性瘢痕组织炎性反应和氧化应激反应的关系

目的探讨血清miR-29b、miR-320表达水平与烧伤患者增生性瘢痕组织炎性反应和氧化应激反应的关系。方法选取94例烧伤患者设为研究组,另选取同期42名健康体检者设为对照组。检测并比较两组受试者血清mi R-29b、miR-320表达水平,炎性反应指标[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)]和氧化应激反应指标[超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)],采用Pearson法分析研究组患者血清mi R-29b、miR-320表达水平与炎性反应和氧化应激反应指标关系。结果研究组患者血清miR-29b、miR-320、SOD表达水平均低于对照组(P<0.01),血清TNF-α、IL-6、MDA表达水平均高于对照组(P<0.01)。研究组患者血清miR-29b、miR-320表达水平分别与TNF-α、IL-6、MDA表达水平呈负相关,与SOD表达水平呈正相关(P<0.01)。结论烧伤患者血清miR-29b、miR-320呈低表达水平,且其表达水平与增生性瘢痕组织炎性反应和氧化应激反应具有相关性,mi R-29b、miR-320可能通过调控应激反应和炎性反应指标因子参与烧伤患者增生性瘢痕组织发生与进展。

第一性原理研究硼掺杂氧化石墨烯对过氧化锂氧化反应的催化机理

锂-氧电池由于高能量密度在后锂离子电池中脱颖而出,而放电产物过氧化锂缓慢的氧化反应降低了电池的循环性能.因此,提高过氧化锂氧化反应动能、降低充电过电位对于实现高能量密度的可逆锂-氧电池具有重要意义.本文通过第一性原理计算,对比研究了氧化石墨烯(GO)和硼掺杂氧化石墨烯(BGO)对过氧化锂小团簇(Li_(2)O_(2))_(2)氧化反应的催化机理.结果表明,从(Li_(2)O_(2))_(2)团簇转移到GO和BGO上的电荷分别为0.59 e和0.96 e,B掺杂提高了电荷转移.4电子反应过程表明,(Li_(2)O_(2))_(2)团簇倾向于Li-O_(2)-Li分解路径,在GO和BGO上反应的速率决定步均是第三步去锂.在平衡电位下,GO和BGO的充电过电位分别是0.76 V和0.23 V,B掺杂大大降低了锂-氧电池充电过电位.机理分析表明B与O对(Li_(2)O_(2))_(2)团簇起到了协同催化的作用.

盐酸羟考酮对舌癌根治术患者术后血流动力学和氧化应激反应的影响

目的 探讨盐酸羟考酮对舌癌根治术患者术后血流动力学和氧化应激反应的影响。方法 选取医院2021年2月至2022年2月行舌癌根治术的舌癌患者113例,按随机数字表法分为观察组(57例)和对照组(56例)。两组患者均采用舒苏太尼复合咪达唑仑进行麻醉诱导,右美托咪定复合瑞芬太尼进行麻醉维持。术后,观察组给予盐酸羟考酮自控镇痛泵,对照组给予舒芬太尼自控镇痛泵。结果 术后2,6,24 h,观察组患者的平均动脉压、心率均显著低于对照组(P <0.05);观察组患者的苏醒期血清血红素加氧酶-1、超氧化物歧化酶水平均显著高于对照组(P <0.05),丙二醛水平显著低于对照组(P <0.05);观察组患者术毕警觉-镇静分级量表(OAA/S)评分显著高于对照组(P <0.05),疼痛数字等级评定量表(NRS)评分显著低于对照组(P <0.05);两组患者的苏醒时间、不良反应发生率相当(P> 0.05)。结论 盐酸羟考酮用于舌癌根治术患者的术后镇痛,可有效缓解患者的术后疼痛程度,减轻氧化应激反应,稳定围术期血流动力学水平,且不影响麻醉苏醒时间,安全性高。

超声引导胸椎旁神经阻滞对胸腔镜肺癌根治术氧化应激和炎症反应的影响

目的探讨超声引导胸椎旁神经阻滞对胸腔镜肺癌根治术术后氧化应激和炎症反应的影响.方法选取胸腔镜肺癌根治术患者68例,随机分为全麻组和全麻+(thoracic paravertebral nerve block,TPVB)组,比较两组术前术后血清炎性因子、氧化应激因子表达水平和术后不良反应发生率.结果术后各时刻全麻+TPVB组的白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)、8-羟基脱氧鸟苷(8-OhdG)、脂质氢过氧化物(LHP)的表达水平均低于全麻组(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)表达水平均高于全麻组(P<0.05),全麻+TPVB组不良反应率低于全麻组(P<0.05).结论超声引导胸椎旁神经阻滞可降低胸腔镜肺癌根治术患者的氧化应激和炎症反应,降低术后不良反应发生率.

玄参提取物对脑缺血再灌注损伤小鼠氧化应激及炎症反应的影响

目的探讨玄参提取物对脑缺血再灌注损伤(CRI)小鼠氧化应激及炎症反应的影响。方法将60只SPF级雄性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为模型组、正常组、阳性对照组、低剂量组和高剂量组,每组各12只。模型组、阳性对照组、低剂量组和高剂量组建立小鼠CRI模型。建模前,低、高剂量组小鼠术前分别给予5、20 mL/kg玄参提取物灌胃;阳性对照组给予20 mL/kg辛伐他汀灌胃;模型组和正常组术前分别给予等量0.9%氯化钠注射液灌胃,均1次/d,连续5 d。采用Bederson评分法和Longa评分法评价小鼠神经功能;采用Morris水迷宫实验测定小鼠找到平台的时间(潜伏期)和穿越平台次数;采用硫代巴比妥酸比色法测定血清丙二醛(MDA)水平,采用黄嘌呤氧化酶法测定血清超氧化歧化酶(SOD)水平;采用ELISA法测定血清IL-6、IL-8和TNF-α水平;测量小鼠脑梗死体积百分比。结果与正常组比较,其他各组Bederson评分、Longa评分、MDA水平、IL-6、IL-8和TNF-α水平、脑梗死体积百分比均明显增高,而SOD水平明显降低(均P<0.05);与模型组比较,阳性对照组、低剂量组与高剂量组Bederson评分、Longa评分、MDA水平、IL-6、IL-8和TNF-α水平、脑梗死体积百分比均明显降低,而SOD水平明显增高(均P<0.05);与阳性对照组和低剂量组比较,高剂量组Bederson评分、Longa评分、脑梗死体积百分比、MDA水平、IL-6、IL-8和TNF-α水平均明显降低,而SOD水平明显增高(均P<0.05)。其他各组第1、2、3、4天潜伏期均长于正常组(均P<0.05);阳性对照组、低剂量组与高剂量组第1、2、3、4天潜伏期均短于模型组(均P<0.05);高剂量组第1、2、3、4天潜伏期均短于阳性对照组和低剂量组(均P<0.05)。结论玄参提取物对脑缺血再灌注损伤小鼠有较好的保护作用,可显著改善小鼠神经功能,明显缩小小鼠脑梗死体积,其机制可能与改善氧化应激及减轻炎症反应有关。

丙泊酚对高糖诱导的人肾小球系膜细胞氧化应激和炎症反应的影响

目的探讨丙泊酚对高糖诱导的人肾小球系膜细胞损伤的影响。方法该研究于2021年3月至2022年3月进行。体外培养人肾小球系膜细胞,采用30 mol/L葡萄糖诱导建立人肾小球系膜细胞细胞损伤模型,用丙泊酚浓度10、20、40μmol/L处理细胞,细胞分为对照组、高糖组、高糖+低、中、高剂量丙泊酚组。酶联免疫吸附测定(ELISA)检测超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛、活性氧、白细胞介素(IL)-10、肿瘤坏死因子α(TNF-α)IL-1β表达;蛋白质印迹法检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、IL-10、TNF-α、IL-1β蛋白表达。结果高糖组的丙二醛[(16.7±1.7)mmol/L比(3.8±0.4)mmol/L]、活性氧[(9.6±0.9)μg/L比(3.5±0.3)μg/L]、IL-10[(65.3±6.9)ng/L比(26.9±3.2)ng/L]、TNF-α[(105.6±10.9)ng/L比(42.8±4.8)ng/L]和IL-1β[(79.7±8.2)ng/L比(31.2±3.6)ng/L]明显高于对照组;iNOS、ICAM-1、MCP-1、IL-10、TNF-α、IL-1β蛋白表达明显高于对照组;SOD、GSH-Px明显低于对照组,均P<0.05。高糖+低剂量丙泊酚组、高糖+中剂量丙泊酚组、高糖+高剂量丙泊酚组的丙二醛、活性氧、IL-10、TNF-α和IL-1β明显低于高糖组;iNOS、ICAM-1、MCP-1、IL-10、TNF-α、IL-1β蛋白表达明显低于高糖组,均P<0.05;SOD、GSH-Px明显高于高糖组,均P<0.05。结论丙泊酚能减轻高糖诱导的人肾小球系膜细胞氧化应激和炎症反应,发挥保护肾脏的作用。

采用miR-148a低表达人绒毛膜滋养细胞构建的子痫前期模型细胞活力、焦亡、炎性和氧化应激反应观察

目的观察采用微小RNA-148a(miR-148a)低表达人绒毛膜滋养细胞系HTR-8/SVneo构建的子痫前期(Preeclampsia,PE)模型细胞的细胞活力、焦亡、炎症和氧化应激反应。方法取对数生长期人绒毛膜滋养细胞系HTR-8/SVneo,分为甲、乙、丙、丁组:甲组细胞用抑制miR-148a表达的miR-148a inhibitor转染24 h,加入100 ng/L的LPS培养24 h(建立PE模型);乙组细胞用空白对照NC-inhibitor转染24 h,加入100 ng/L的LPS培养24 h;丙组加入100 ng/L的LPS培养24 h;丁组不做任何处理。培养48 h时,采用qRT-PCR法检测各组细胞miR-148a,采用CCK8法检测各组细胞活力,采用TUNEL法测算各组细胞焦亡率,采用Western Blotting法检测各组细胞焦亡相关蛋白Caspase-1、GSDMD,采用ELISA法检测各组上清液炎症因子[肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6]及氧化应激指标[谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)]。结果与丁组相比,丙组细胞miR-148a相对表达量高,培养24、48、72 h时OD值低,细胞焦亡率高,细胞Caspase-1、GSDMD蛋白相对表达量高(P均<0.05);与乙组相比,甲组细胞miR-148a相对表达量低,培养24、48、72 h时OD值高,细胞焦亡率低,细胞Caspase-1、GSDMD和NLRP3蛋白相对表达量低(P均<0.05)。与丁组相比,丙组细胞上清液TNF-α、IL-1β及IL-6水平高,细胞GSH和SOD表达降低、MDA表达升高(P均<0.05);与乙组相比,甲组细胞上清液TNF-α、IL-1β及IL-6水平低,细胞GSH和SOD表达升高、MDA表达降低(P均<0.05)。结论miR-148a低表达HTR-8/SVneo细胞构建的PE模型细胞活力高,细胞焦亡程度、炎性反应及氧化应激反应低。miR-148a可能是PE的治疗靶点之一。

氨基改性二氧化硅固载碱性离子液体催化Knoevenagel反应

在硝酸铈铵引发下,将1-乙烯基-3-氨乙基咪唑氢溴酸盐([VAIm]Br·HBr)固载于3-氨丙基三甲氧基硅烷改性后的介孔二氧化硅(MSN-NH_(2))表面,再用KOH处理制备了MSN-NH-[VAIm]OH催化剂。并采用FTIR、TG、N_(2)吸附-脱附和XRD等方法进行了表征。实验结果表明,基于0.5g的MSN-NH_(2)载体的较优制备条件为1.4mmol[VAIm]Br·HBr、0.20g硝酸铈铵、40℃和12 h,将制备得到的MSN-NH-[VAIm]OH应用于催化苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel反应,苯甲醛转化率和苯亚甲基丙二腈的选择性分别高达99.0%和100%,催化剂可稳定循环使用5次以上。

槲皮素预处理ALI大鼠肺组织损伤、炎症/氧化应激反应、铁死亡及Nrf2/HO-1信号通路激活情况观察

目的观察槲皮素灌胃预处理的LPS诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺组织损伤、炎症反应、氧化应激反应、铁死亡及Nrf2/HO-1信号通路激活情况,以探讨槲皮素对ALI的预防作用及机制。方法24只SD大鼠分为槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组(地塞米松)、模型组、正常对照组。槲皮素低、中、高剂量组以25、50、100 mg/kg槲皮素灌胃,1次/天,连续7 d;槲皮素灌胃处理的第4天在大鼠气管内滴注5 mg/kg LPS;阳性对照组以地塞米松1.04 mg/kg灌胃,其余处理同槲皮素组;模型组以生理盐水灌胃,1次/天,连续7天,其余处理同槲皮素组;正常对照组以生理盐水连续灌胃7 d。末次灌注给药后,观察各组肺组织损伤(肺功能及肺组织病理改变、纤维组织阳性表达率、肺泡上皮细胞凋亡率)、炎症反应(肺泡灌洗液TNF-α、IL-6、IL-1β)、氧化应激反应(肺泡灌洗液SOD、GSH、MDA,肺组织ROS)、铁死亡(Fe^(2+)水平)及Nrf2/HO-1信号通路激活[肺组织核因子红细胞2相关因子2(Nfr2)、血红素加氧酶1(HO-1)、超氧化物歧化酶2(SOD2)、过氧化氢酶(CAT)蛋白]情况。结果与正常对照组比较,模型组PaCO_(2)水平升高,PaO_(2)、SaO_(2)水平降低(P均<0.01);肺组织可见肺泡上皮细胞变性坏死,纤维组织阳性表达率高;肺泡上皮细胞凋亡率高;肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β水平均升高,SOD、GSH水平降低,MDA水平升高,肺组织ROS表达水平升高,肺泡灌洗液中Fe^(2+)水平升高(P均<0.05)。与模型组相比,槲皮素中、高剂量组和阳性对照组中PaCO_(2)均降低(P均<0.05),槲皮素高剂量组PaO_(2)和SaO_(2)水平升高(P均<0.05);槲皮素高剂量组与阳性对照组肺组织炎性浸润与纤维增生明显减少,肺泡恢复正常生理结构;槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组肺纤维组织阳性表达率均下降(P均<0.05),其中槲皮素高剂量组肺纤维组织阳性表达率最低;槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组肺泡上皮细胞凋亡率均降低(P均<0.01);槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β水平均降低、SOD、GSH水平升高、MDA水平降低,肺组织ROS表达水平降低(P均<0.01),肺泡灌洗液中Fe^(2+)水平降低。与正常对照组比较,模型组肺组织中CAT、HO-1、Nrf2、SOD2蛋白表达水平低(P均<0.01);与模型组比较,槲皮素中、高剂量组和阳性对照组肺组织中CAT、HO-1、Nrf2、SOD2蛋白表达水平高(P均<0.05)。结论槲皮素灌胃预处理的ALI大鼠肺组织损伤、炎症反应、氧化应激反应、铁死亡情况减轻,Nfr2/HO-1信号通路激活;槲皮素灌胃预处理可预防LPS诱导的大鼠ALI,可能通过抑制炎症反应、氧化应激反应及铁死亡而起作用;槲皮素可能通过上调Nfr2/HO-1信号通路而抑制炎症反应、氧化应激反应及铁死亡;50、100 mg/kg槲皮素均对LPS诱导的大鼠ALI起预防作用,以100 mg/kg槲皮素的作用效果更佳。

冠心病患者血清环磷酸腺苷反应元件结合蛋白调节转录辅激活因子3及氧化应激指标与颈动脉粥样硬化的相关性

目的探讨冠心病患者血清环磷酸腺苷反应元件结合蛋白调节转录辅激活因子3(CRTC3)及氧化应激指标与颈动脉粥样硬化的相关性。方法选取2021年6月—2023年6月本院收治的154例冠心病患者为研究组,根据颈动脉粥样硬化程度分为轻度硬化组、中度硬化组和重度硬化组;另选取154例同期健康体检者为对照组。采用Pearson法分析血清CRTC3及氧化应激指标与颈动脉粥样硬化指标的相关性。结果研究组血清CRTC3、丙二醛(MDA)、颈动脉斑块面积和中层内膜厚度(IMT)高于或大于对照组,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。轻度硬化组、中度硬化组和重度硬化组血清CRTC3、MDA、颈动脉斑块面积和IMT依次升高或增大,SOD、GSH-Px水平依次降低,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,血清CRTC3、MDA水平与颈动脉斑块面积、IMT呈正相关(P<0.05),SOD、GSH-Px与颈动脉斑块面积、IMT呈负相关(P<0.05)。受试者工作特征(ROC)曲线显示,CRTC3、SOD、MDA和GSH-Px联合诊断重度颈动脉粥样硬化的曲线下面积(AUC)为0.990(95%CI:0.982~0.998),灵敏度为96.27%,特异度为76.28%。4项指标联合诊断的价值高于各指标单独诊断,差异有统计学意义(Z_(联合-CRTC3)=2.723,Z_(联合-SOD)=2.698,Z_(联合-MDA)=2.673,Z_(联合-GSH-Px)=2.803,P均<0.05)。结论冠心病患者血清CRTC3、MDA水平显著升高,SOD、GSH-Px水平显著降低;血清CRTC3、氧化应激水平均与颈动脉粥样硬化密切相关。

足三里-中脘合募配穴针刺对运动应激性胃溃疡大鼠胃黏膜功能、氧化应激及炎症反应的影响

【目的】观察足三里-中脘合募配穴针刺对运动应激性胃溃疡大鼠的治疗作用及机制。【方法】将40只雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、针刺组、奥美拉唑组,每组10只。除空白组外,其余各组大鼠均采用每日力竭游泳法构建运动应激性胃溃疡模型。成功造模后,针刺组选用足三里穴和中脘穴针刺干预,每日1次,每次10 min;奥美拉唑组大鼠每日游泳2 h前给予奥美拉唑肠溶片蒸馏水混悬液灌胃。连续干预7 d后,观察大鼠整体状态与行为学,Guth法计算胃黏膜损伤指数,苏木素-伊红(HE)染色法观察胃黏膜病理形态,采用WST-1法、比色法和TBA法分别对应测定血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和丙二醛(MDA)含量,酶联免疫吸附分析(ELISA)检测血清中胃泌素(GAS)、生长抑素(SS),肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素10(IL-10)的含量,实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)法检测胃黏膜组织表皮生长因子受体(EGFR)、基质金属肽酶3(MMP3)、核因子红细胞系相关因子2(NRF2)、血红素加氧酶1(HO-1)和线粒体超氧化物歧化酶2(SOD2)、TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10 mRNA表达水平。【结果】与空白组比较,模型组大鼠体质量增长缓慢,旷场试验中活动路程缩短、活跃度降低,胃黏膜溃疡指数显著升高,胃黏膜功能指标血清GAS水平升高、血清SS水平降低、胃黏膜组织中EGFR mRNA表达水平降低及胃黏膜组织MMP3 mRNA表达水平升高,血清中抗氧化物质SOD、GSH-PX水平显著降低,氧化产物MDA水平显著升高,胃黏膜组织中抗氧化基因NRF2、HO-1、SOD2 mRNA表达水平显著降低,炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的血清含量与胃黏膜组织mRNA水平显著升高,IL-10的血清含量与胃黏膜组织mRNA水平显著降低(P<0.05或P<0.01或P<0.001),HE染色可见明显胃黏膜损伤;与模型组比较,针刺组、奥美拉唑组上述各指标均得到明显改善(P<0.05或P<0.01或P<0.001),HE染色可见胃黏膜损伤明显减轻。【结论】足三里-中脘合募配穴针刺可减轻运动应激性胃溃疡大鼠局部的氧化应激和炎症反应,减少胃黏膜损伤,改善大鼠情绪状态,维持大鼠整体活力。

Ag表面对SF_(6)初级分解产物氧化反应的影响作用研究

运行经验显示SF_(6)在气体绝缘开关设备(GIS)中的热稳定性低于预期,GIS内部的金属表面可能对SF_(6)初级分解与次级反应具有显著的影响作用,但作用机理尚不明晰。该文基于密度泛函理论获得了O_(2)在Ag表面的解离-吸附构型,并建立了低氟硫化物与Ag表面O原子的反应模型,初步揭示了GIS过热故障状态下SF_(6)初级分解产物在Ag表面的氧化反应机理;基于过渡态理论和反应动力学理论,计算获取了界面反应的能垒和反应速率常数,并与气相反应对比,分别确定了三种低氟硫化物的氧化反应路径及其主要场所,并分析了Ag表面对反应的促进/抑制作用机制。结果显示,Ag表面可显著促进SOF_(4)与SOF_(3)的产生,但不利于SF2的表面氧化反应。

氧化铝/聚四氟乙烯热化学反应特性及影响因素

为深入了解铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)材料的预点火反应,采用超声混合法制备了Al_(2)O_(3)/PTFE复合材料,对其微观形貌、晶相和特征官能团等进行了表征,分析了材料的热化学反应性能及影响因素。结果表明,Al_(2)O_(3)能延迟PTFE熔化的起始温度;Al_(2)O_(3)和PTFE的粒径越小,Al_(2)O_(3)/PTFE材料越容易发生反应,放热量越大;小粒径的Al_(2)O_(3)能延迟AlF_(3)生成反应的起始温度,提前AlF_(3)晶型转变的起始温度,从而提高反应的集中放热量,Al_(2)O_(3)(50nm)与PTFE(1μm)反应程度最高;α-Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应性能优于γ-Al_(2)O_(3)/PTFE和无定形Al_(2)O_(3)/PTFE;Al_(2)O_(3)/PTFE的热化学反应具有典型动力学特征,反应主放热峰的峰值温度随升温速率增大而升高;计算得到Al_(2)O_(3)/PTFE主反应的表观活化能为45.0kJ/mol。

CO优先氧化反应MnCu/Ce催化剂的制备及性能

采用共浸渍法制备较低Cu含量的MnCu/Ce催化剂,通过XRD、BET、H_(2)-TPR、XPS和CO_(2)-TPD等表征手段对催化剂进行表征,考察催化剂焙烧温度对催化剂结构、性质及其在含有CO_(2)的富氢气氛下对CO优先氧化性能的影响。结果表明,MnCu/Ce催化剂均有Cu/Mn-O-Ce固溶体形成,其中,在焙烧温度600℃制备的催化剂中,Mn与Cu、Ce之间相互作用较强,形成较多三元氧化物固溶体,氧空位/Ce^(3+)含量高,具备良好的CO-Prox活性。此外,对反应条件的考察发现,添加不同分压Ar对催化剂的CO-Prox活性影响较小,气体空速和氧过量系数对催化剂活性影响较大,且反应原料气中CO_(2)的存在对CO-Prox反应有负面影响。氧过量系数为1.2、空速范围为20266-30400 mL/(g·h)时,CO转化率最高,达到94.7%。

化学链重整过程中LaFeO_(3)载氧体的CH_(4)部分氧化反应机理研究

本研究基于密度泛函理论(DFT)计算揭示了化学链重整过程中LaFeO_(3)载氧体的CH_(4)部分氧化反应机理,通过系统研究CH_(4)吸附活化、H_(2)和CO形成以及氧扩散等基元反应步骤,构建了CH_(4)部分氧化反应网络。研究发现,CH_(4)发生逐步脱氢反应形成H原子,其中,CH3脱氢反应所需要克服的能垒(1.50 eV)最高,是CH_(4)逐步脱氢反应的限速步骤。载氧体表面H_(2)形成有两种路径,其中,H原子从O顶位迁移到Fe顶位,然后与另外O顶位的H原子成键形成H_(2)分子是主要途径。由于其相对较低的能垒(1.27 eV),CO的形成过程较易发生。氧扩散需要克服1.35 eV的能垒,表明氧扩散过程需要在高温下进行且扩散速率较低。通过比较各基元反应能垒,发现H_(2)形成是LaFeO_(3)载氧体CH_(4)部分氧化反应动力学的限速步骤,而H迁移是限制H_(2)形成的关键,加快H迁移是增强LaFeO_(3)载氧体性能的主要途径。基于DFT计算研究系列A/B位点掺杂LaFeO_(3)载氧体的H迁移过程,有望实现潜在A/B位点有效掺杂剂的快速筛选,指导高性能LaFeO_(3)载氧体的设计开发。

单级固定床生物膜反应器主流厌氧氨氧化快速启动性能

主流厌氧氨氧化(Anammox)是城市污水脱氮的热点和难点问题。本研究采用单级固定床生物膜反应器(SFBR)处理模拟城市污水,通过间歇运行切换和微氧(DO:0.4~0.7mg/L)控制,65天后成功启动Anammox。系统对氨氮和总氮去除率分别达98.8%和92.6%。此时生物膜结构致密,呈现红色。微生物活性测试发现,厌氧氨氧化菌活性在所有功能菌活性中最高。高通量测序证实厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia)、短程反硝化菌(Thauera)和硝化菌(Nitrospira)共存,而未检测到氨氧化菌。amoA功能基因扩增子测序进一步分析表明,Nitrospira实际为全程氨氧化菌(Comammox)。因此,系统是在具有氧分层的生物膜内通过全程硝化/短程反硝化/厌氧氨氧化途径耦合实现城市污水脱氮。研究结果为主流Anammox快速实现提供了一种新的工艺思路。

魔芋葡甘聚糖的氧化度对其与大豆分离蛋白美拉德反应产物的性质影响

利用魔芋葡甘聚糖与大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)发生美拉德反应可改性SPI,但魔芋葡甘聚糖的氧化度对该反应及其产物性质的影响还未清楚。因此,该研究首先制备不同氧化度的氧化魔芋葡甘聚糖(oxidized konjac glucomannan,OKGM),再通过美拉德反应与SPI制备相应产物(SPI-OKGM),探究OKGM氧化度(26.80%、42.98%和59.66%)、SPI与OKGM质量比(1∶4~4∶1)对SPI-OKGM结构和功能特性的影响。结果表明,SPI-OKGM 26.80、SPI-OKGM 42.98和SPI-OKGM 59.66的美拉德反应程度分别在SPI与OKGM质量比为1∶2、1∶1和1∶1时较高,其中接枝度分别为35.15%、38.38%和40.62%,褐变强度分别为0.27、0.42和0.46;SPI-OKGM的理化性能较SPI和SPI+OKGM共混物显著提高,其中SPI-OKGM 26.80、SPI-OKGM 42.98和SPI-OKGM 59.66的乳化活性分别提高63.32%、65.37%和70.50%,乳化稳定性分别提高23.08、27.52、27.26 min,抗脂质氧化能力分别提高了26.56%、28.96%和23.34%。扫描电镜结果表明SPI-OKGM呈现出松散的薄片状,蛋白质聚集程度降低。该研究结果可为改善KGM功能性质并拓展OKGM在美拉德反应改性蛋白等方面的应用提供一定借鉴。

SBA-15分子筛负载对甲苯磺酸催化合成过氧化二异丙苯的性能和反应过程模拟

采用浸渍法制备了SBA-15分子筛负载对甲苯磺酸(TsOH)催化剂TsOH/SBA-15,探究了其催化α-甲基苯乙烯(α-MS)和异丙苯过氧化氢(CHP)反应制备过氧化二异丙苯(DCP)的活性,并对反应过程进行了模拟分析.当进料比n(α-甲基苯乙烯)/n(异丙苯过氧化氢)=2.0, TsOH/SBA-15用量为CHP质量的0.15%,于44℃反应2.5h, DCP的产率为62.1%.模拟计算结果表明,反应过程有异步协同反应和分步反应两种机理,在异步协同反应中α-MS, CHP和TsOH只需要经过一个过渡态即可完成,而分步反应中反应物需要经过两个过渡态以及一个中间体才能完成,两种路径均涉及2次H^(+)的转移.在44℃下,异步协同反应的反应能垒(ΔG)为121.8 kJ/mol,分步反应中两个过渡态对应的反应能垒分别为74.1和78.3 kJ/mol.

二硫化钼负载酸化活性炭高级氧化固定床反应器水中有机污染物处理

针对以亚铁离子(Fe^(2+))为活化剂的类芬顿高级氧化体系在有机废水处理中易产生铁泥且影响处理效率的问题,制备了二硫化钼(MoS_(2))负载酸化活性炭(AC)复合材料,并将其作为高级氧化固定床反应器(FBR)填料,以Fe^(2+)活化的过硫酸盐体系(Fe^(2+)/PS)对有机废水进行高效处理.该复合材料中,MoS_(2)有助催作用,可以提升有机废水降解效率,酸化后的活性炭则可对Fe^(3+)和Fe^(2+)形成保留,提高铁源的利用率.实验结果表明,负载经磷酸和硫酸联合处理的活性炭(PSAC)复合材料,在所构建的Fe^(2+)/PS/MoS_(2)@PSAC体系中对阿特拉津(ATZ)的降解效果最佳.经过对反应条件的优化,该高级氧化FBR体系可以在低Fe^(2+)浓度(18μmol/L)及高流速(2 mL/min)下对500 mL废水中的ATZ(20 mg/L)保持90%以上的去除率.