Fe^0-生物铁法强化污水处理研究进展

生物铁法是一种研究广泛的生物强化处理工艺。在总结传统生物铁法的基础上,详细介绍了Fe^0-生物铁法的作用机理、研究现状及发展前景。相比传统生物铁法,Fe^0-生物铁法能够持续产生铁碳微电解作用和发生类Fenton效应,这些作用对微生物降解污染物具有协同强化作用;再者,Fe^0能以载体的形式投加到反应器中,大大减小了工程应用的难度。针对Fe^0-生物铁法应用现状,指出今后的研究方向应集中在开发适宜于Fe^0-生物铁法的工艺、工艺参数及性能良好的Fe^0材料等方面。

生物铁法强化污水处理作用机理与应用研究进展

归纳了生物铁法的类型和适用条件,分析了不同生物铁法强化污水生物处理的作用机理、优缺点和运行成本;总结了各类型生物铁法在脱氮除磷和难降解有机废水处理中的应用研究现状。与Fe(Ⅲ)-生物铁法和Fe(Ⅱ)-生物铁法相比,认为Fe^0-生物铁法具有投资和运行成本低、工艺简单、强化效率高等特点,是生物铁法强化污水处理研究与应用的新方向。为了能更好地实现Fe^0-生物铁法工程化应用,还需在新型零价铁材料的开发和工艺参数的优化等领域进行进一步研究。

1,10-二氮杂菲衍生物构筑Fe(Ⅱ)配位化合物的制备及性质

以Fe(Ⅱ)为金属中心,1,10-二氮杂菲衍生物作为有机配体,利用溶剂热方法合成Fe(Ⅱ)的配合物Fe(DPPZ)2Cl2(1)(DPPZ为二吡啶[3,2-a:2′,3′-c]并吩嗪),并利用红外光谱(IR)、元素分析、X射线单晶衍射、粉末X射线衍射等测定了配合物的结构和性质.经过分析后得到,配合物(1)是单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=0.8261(11)nm,b=1.2203(15)nm,c=2.778(4)nm,α=90°,β=95.892(19)°,γ=90°,V=2.785(6)nm3,Z=4,且该配合物具有二维层状超分子结构.

向日葵秸秆生物炭强化Fe(Ⅲ)/S2O82-体系降解苯甲酸

二价铁离子活化过硫酸盐(PS)产生自由基可降解有机污染物,但体系中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环速率较慢,成为制约降解效率的关键因素之一.为提高反应体系效率,制备向日葵秸秆生物炭(SFBC),以苯甲酸(BA)为目标污染物,探究SFBC强化Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系降解BA的效果.SFBC表征结果说明其具有孔隙结构,由无定形炭组成,表面有丰富的官能团及持久性自由基(PFRs).考察了反应条件(pH、PS浓度和SFBC投加量)对降解的影响,结果表明,SFBC/Fe(Ⅲ)/S2O8^2-体系对BA降解效率明显高于Fe(Ⅲ)/S2O8^2-及SFBC体系,在SFBC=2.0 g·L^-1、BA=10.0mg·L^-1、PS=2.0mmol·L^-1、Fe(Ⅲ)=1.0mmol·L^-1和pH=3.0条件下, 90 min时BA降解率达100.00%;自由基猝灭实验及电子顺磁共振光谱(EPR)实验表明,SO4^-·和·OH共同参与BA降解并以SO4^-·为主导;循环实验及实际水体影响说明SFBC具有较好地循环稳定性及实际应用性.机制分析阐明PFRs和-OH给出电子还原Fe(Ⅲ)生成Fe(Ⅱ),进而由Fe(Ⅱ)活化PS高效降解BA.

植物中α-酮戊二酸/Fe(Ⅱ)依赖双加氧酶研究进展

酮戊二酸(2OG)/Fe(Ⅱ)依赖双加氧酶[2-oxoglutarate/Fe(Ⅱ)-dependent dioxygenases,2-ODD]广泛参与植物的多种代谢过程,是植物体内一种重要的氧化酶。它不仅对植物的生长发育具有重要意义,而且在许多药用植物活性成分的生物合成中扮演重要的角色。本文主要综述2-ODD参与的不同代谢反应,为深入研究2-ODD功能提供参考。

基于转录组测序的白鼠尾草2-ODD基因家族鉴定与表达分析

酮戊二酸(2OG)/Fe(Ⅱ)依赖双加氧酶(2-ODD)在植物初生和次生代谢过程中发挥着重要作用。本研究基于高通量测序技术平台Illumina NovaSeq 6000进行了白鼠尾草(Salvia apiana Jepson)转录组测序,对测序结果进行de novo拼接后,共获得38534个独立基因(unigenes)。将获得的独立基因进行基因功能注释,有29982个独立基因获得功能注释。通过生物信息学方法在白鼠尾草转录组数据中进行2-ODD基因家族鉴定,并对鉴定得到的基因序列进行序列特征分析,包括序列的同源性、理化特征、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、二级结构和三级结构预测等,另对它们的进化关系及表达模式进行分析。结果显示,从白鼠尾草转录组中共鉴定得到39个具有完整序列结构的2-ODD家族基因,这些基因编码蛋白质的平均长度为320个氨基酸,分子质量约为36.00 kDa,多为亲水性蛋白。系统进化分析将白鼠尾草2-ODD基因分为多个亚家族,这些基因在白鼠尾草不同部位均有表达,多数基因在根中的表达量明显高于叶中的表达量。本研究可为白鼠尾草2-ODD基因的深入研究奠定基础。