基于半胱氨酸-Fe(Ⅲ)-邻菲啰啉体系的共振光散射光谱法测定半胱氨酸的含量

半胱氨酸是一种含有巯基的非必需氨基酸,参与体内多种氧化还原反应,在人体生理过程中发挥着至关重要的作用,它在人体内的浓度水平与多种疾病相关[1-2]。半胱氨酸在食品、制药、化妆品中的应用十分广泛[3],因此建立省时、高效的检测半胱氨酸的方法对于相关产品的质量控制具有重要意义。

Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响

通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥,研究了Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响.结果表明,适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性.当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0.09mol/L时,反应器氮去除速率最高为0.238kg/(L·d),较对照组提升了14.2%.继续提高进水Fe(Ⅲ)浓度,氮去除速率逐步下降,当Fe(Ⅲ)浓度升至0.18mol/L时,氮去除速率降至0.215kg/(L·d),与最高氮去除速率相比下降10.75%.采用Haldane抑制动力学模型拟合得到Fe(Ⅲ)对Anammox半速率常数(KFe)为0.012mol/L,半抑制常数(KI)为0.449mol/L.长期结果表明,在0.09mol/L Fe(Ⅲ)浓度下,Anammox氮去除速率增幅最快,并且随着Fe(Ⅲ)浓度增加而逐步降低.由于Fe(Ⅲ)代替了NO_(2)^(-)-N作为电子受体发生厌氧铁氨氧化反应,在含有Fe(Ⅲ)的反应器中NO_(2)^(-)-N与NH_(4)^(+)-N的转化比在1.108~1.227之间波动,明显低于理论值1.32,并随Fe(Ⅲ)浓度的提升而降低.扫描电镜结果表明,添加Fe(Ⅲ)可使Anammox菌细胞结构更加稳定.

Fe(Ⅲ)-OH配合物同时引发水中Cr(Ⅵ)光还原和甲基橙光氧化

在250W照明金属卤化物灯(λ≥313nm)照射下,Fe(Ⅲ)-OH配合物能同时引发水中Cr(Ⅵ)的光还原和偶氮染料甲基橙的光氧化,并且同时Cr(Ⅵ)光还原和甲基橙光氧化效率都较Fe(Ⅲ)-OH配合物单独作用下的效率有明显提高。在c(Fe(Ⅲ)),c(Cr(Ⅵ))和c(甲基橙)为25～200μmolL时,pH=3.0是最佳值;c(Fe(Ⅲ))的增加同时有利于Cr(Ⅵ)光还原和甲基橙光氧化;c(Cr(Ⅵ))为25μmolL时,其自身光还原的初始速率最大,甲基橙光氧化反应初始速率则随c(Cr(Ⅵ))和c(甲基橙)的增大而减小。

双羟基脲与Fe(Ⅲ)的络合及氧化还原反应

用分光光度法和循环伏安分析法研究了双羟基脲(DHU)与Fe(Ⅲ)的作用,结果表明,DHU与Fe3+能形成紫色配合物,配合物有二级或以上络合,形成的1∶1配合物分解速率对配合物来说为1级,在10℃下,c0(DHU)=c0(FeCl3)=1.0×10-3mol/L时,配合物表观一级分解速率常数k′=0.031 min-1。其配位方式可能是其分子中的N—O上的氧原子和另一个N—O上的氮原子与Fe3+配位。但形成的配合物不稳定,会发生配合物分子内氧化还原反应,电子从DHU分子转移到Fe(Ⅲ),Fe(Ⅲ)被还原为Fe(Ⅱ),而DHU被氧化。

Fe(Ⅱ)-Cr(Ⅲ)电解液在石墨电极上的氧化还原动力学研究

为明晰电极对铁铬液流电池电极反应的影响因素,利用循环伏安、极化曲线和交流阻抗方法研究Fe(Ⅱ)-Cr(Ⅲ)电解液在石墨电极上的氧化还原动力学,计算出其电极反应动力学参数:扩散系数Do=7.98×10^-6 cm^2/s;反应速率常数k°=9.15×10^-4cm/s;交换电流密度Jo=2.7×10^-3 A/cm^2.结果 表明,Fe(Ⅱ)-Cr(Ⅲ)电解液在石墨上的电极反应主要受扩散控制;电极材料会使Fe^2+/Fe^3+离子电对的电极反应速率产生数量级上的差距;在实现大电流密度过程中,铁铬体系对电极材料的要求有别于全钒体系.

SO4^2-功能化处理对Fe2O3催化剂上氨选择性催化还原NOx性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)3和Fe2O3。通过硫酸化处理得到SO4^2-/Fe(OH)3和SO4^2-/Fe2O3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NOx(NH3-SCR)反应,研究了SO42-功能化处理对Fe2O3催化剂上NH3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe2O3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO4^2-/Fe(OH)3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NOx转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H2O+SO2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H2-TPR、NH3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe2O3的晶粒生长,同时SO42-与Fe3+结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe2O3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。

Mo-Fe-S三元包合物氧化还原特性的研究

本文结合电化学测量和量子化学计算对Mo-Fe-S三元包合物的氧化还原特性进行了研究。用铂电极测得的该包合物在0.1MKClO_(4)-DMF溶液中的循环伏安图显现出两对氧化-还原峰,由此得到的电化学参数与EHMO计算结果都表明,电位较正的一对峰相应于Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原,反应不可逆。电位较负的一对峰相应于Mo(Ⅴ)/Mo(Ⅳ)的氧化还原反应半可逆。

碱性介质中分光光度法研究二过碲酸合铜(Ⅲ)氧化某些氨基酸的反应动力学及机理

在碱性介质中,用分光光度法研究了二过碲酸合铜(Ⅲ)(DTC)氧化天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)的反应动力学及其机理.结果表明,反应对DTC为准一级,对氨基酸均为分数级;表观速率常数kobs随[OH-]和[TeO42-]的增大均减小,且有负盐效应.据此提出了包括配离子和氨基酸形成络合物的前期快速平衡的反应机理,由假设反应机理推出的速率方程能解释全部实验现象,进一步求得速控步的速率常数和活化参数.

光照和避光条件下石灰性水稻土Fe氧化还原与Cu活性关系研究

厌氧条件下土壤中Fe氧化还原过程与重金属的环境行为密切相关。目前关于石灰性水稻土中Fe氧化还原过程中重金属Cu活性变化仍缺乏系统性研究。采用室内淹水厌氧培养方法,在模拟不同Cu污染程度的基础上,研究光照/避光条件下,石灰性水稻土中Fe氧化还原、Cu活性变化及体系中C转化动力学。结果表明,避光条件下,石灰性水稻土Fe(Ⅲ)主要表现为还原过程,且随着Cu污染程度的加深,Fe最大还原速率逐渐降低,轻、中、重度Cu污染土壤分别降低了12.28%、17.54%、31.58%,Fe(Ⅲ)的最大还原速率与Cu的污染程度呈显著负相关关系。同时,Fe(Ⅲ)的还原过程能够降低土壤Cu活性,促进Cu形态转化,体系中0.5 mol·L^(-1) HCl和DTPA提取态Cu含量分别下降了99.6%和96.1%;以中度污染土壤为例,避光培养结束后,体系未检测到弱酸提取态Cu,可还原态和可氧化态Cu的含量分别增加了30.5倍和25.1倍。光照条件下,体系中Fe的氧化还原表现为先Fe(Ⅲ)还原、后Fe(Ⅱ)氧化的过程,随着Cu污染程度的加深,对Fe(Ⅱ)氧化的抑制作用逐渐增强,铁氧化还原菌是介导土壤Fe氧化还原过程的主要驱动力;同时,Fe氧化还原亦能影响土壤中Cu的活性,体系中0.5 mol·L^(-1) HCl和DTPA提取态Cu含量分别下降了23.0%和74.5%;培养结束后,中度污染的石灰性水稻土中弱酸提取态Cu含量下降了94.5%,而可还原态和可氧化态Cu的含量分别增加了28.9倍和18.3倍。水溶性无机碳(WSIC)增加量与Cu活性降低量之间存在极显著正相关关系。以上研究结果可为石灰性土壤中Fe的氧化还原过程及重金属环境行为提供一定的理论依据。

铁源对Fe/ZSM-5催化剂氨选择性催化还原NO的影响

采用浸渍法,在相同的铁含量条件下,以硝酸铁、氯化亚铁、硫酸亚铁为前驱体制备了3种不同铁源Fe/ZSM-5分子筛催化剂.研究了铁源对Fe/ZSM-5催化剂NH_3-SCR活性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、比表面积和孔结构(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)及氨程序升温脱附(NH_3-TPD)等表征手段对催化剂的结构和理化性质进行测定.结果表明,不同的铁源对Fe/ZSM-5催化剂低温段(低于350℃)的NH_3-SCR催化性能影响较大,其低温活性顺序为:Fe(Cl)/ZSM-5> Fe(S)/ZSM-5> Fe(N)/ZSM-5.以氯化亚铁为铁源的Fe(Cl)/ZSM-5催化剂取得最佳的NH_3-SCR催化活性,在233℃时NO转化率达到90%.表征结果表明,样品Fe(Cl)/ZSM-5中形成了最多的孤立Fe^(3+)物种及中酸位数量.孤立Fe^(3+)物种有利于增强Fe/ZSM-5催化剂的低温还原性能,改性过程中形成的中等强度酸性位有利于提高催化剂低温NH_3-SCR催化性能.

Fe-OH/UV-Vis体系中Cr(Ⅵ)还原和BPA降解的协同效应

研究了在250W金属卤化物灯(λ≥365nm)照射下,Fe(Ⅲ)-OH配合物同时光催化还原铬(Ⅵ)和氧化双酚A(BPA)的协同效应.结果表明:铬(Ⅵ)光还原和BPA光氧化相互促进,具有协同作用.在低pH值(2.5—4.0)时,光还原铬(Ⅵ)和光氧化BPA的初始速率较大;增加Fe(Ⅲ)的浓度,有利于铬(Ⅵ)光还原和BPA光氧化;铬(Ⅵ)的光还原率及BPA的降解率随其初始浓度的增加而快速减小.

半胱氨酸协同Fe(Ⅲ)活化过一硫酸盐降解氧氟沙星的效果和机制

Fe(Ⅱ)活化过一硫酸盐(PMS)的高级氧化工艺可以有效地降解有机污染物,但Fe(Ⅲ)向Fe(Ⅱ)转化的缓慢速率严重抑制了其广泛应用.在这项研究中,发现将天然氨基酸半胱氨酸(Cys)加入到Fe(Ⅲ)/PMS体系中,可以加速Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),增强体系对氧氟沙星(OFX)的降解.同时,在Cys/Fe(Ⅲ)/PMS体系中,除了活性物质·OH、SO_(4)^(·-)、^(1)O_(2)外,还鉴定出了Fe(Ⅳ),证实OFX的降解是自由基与非自由基协同作用的结果,并且探讨了Cys/Fe(Ⅲ)/PMS体系中可能存在的催化机制,研究了阴离子(Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、HPO_(4)^(2-))对体系降解效率的影响,为Fe(Ⅲ)/PMS体系的应用及抗生素废水的处理提供了新思路.

乙异羟肟酸对Fe(Ⅲ)与羟胺反应动力学的影响

采用分光光度法,对硝酸体系中羟胺(HAN)还原Fe(Ⅲ)的动力学进行了研究,得出了反应速率方程为-dc(Fe(Ⅲ))/dt=k·c^(0.56)(Fe(Ⅲ))·c^(0.88)(HAN),表观速率常数k=-(4.08±0.15)×10^(-4)(mol/L)-0.44·s^(-1);并研究了乙异羟肟酸(AHA)与Fe(Ⅲ)络合对该氧化还原反应的影响,结果显示,反应速率方程变为-dc(Fe(Ⅲ))/dt=-(2.83×10-4-536c3(AHA))·c^(0.76)(Fe(Ⅲ))·c^(0.60)(HAN),反应速率常数随AHA浓度增大而降低,且与AHA浓度的3次方成线性关系,Fe(Ⅲ)浓度对反应速率影响增大,而HAN浓度对反应速率影响减小。

活性污泥厌氧Fe(Ⅲ)还原氨氧化现象初探

采用常规化学分析和微生物群落变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测技术,探究了厌氧条件下活性污泥中Fe(Ⅲ)还原氨氧化(Feammox)反应的存在及微生物群落动态响应.结果表明,当反应器运行至第24 d时NH_4^+发生转化,同时检测到NO_3^-和Fe(Ⅱ)的生成,表明活性污泥中存在着Fe(Ⅲ)还原NH_4^+氧化反应,产物主要为NO_3^-和Fe(Ⅱ),并伴随少量N_2生成.经过84d培养,氨氮最大转化量达29.85 mg·L^(-1),转化率为59.7%,出水NO_3^-最高值达24.56 mg·L^(-1).活性污泥中Feammox为产酸过程,体系中p H值下降.整个培养过程中微生物群落条带分布发生变化,参与活性污泥中Feammox反应的部分群落在培养过程获得保留,部分优势菌群获得富集.

Fe_3O_4和Fe_(1-x)O的性质及其在氨合成催化剂中的应用

Fe3O4和Fe1-xO是铁系氨合成催化剂的两种母体相。本文介绍了它们的晶体结构、还原机理以及在氨合成催化剂中助催化剂与它们不同的作用方式,综述了Fe1-xO基催化剂的工业应用及发展前景。

新型氨合成催化剂完成工业化生产

由中德合资辽宁盘锦南方化学辽河催化剂有限公司和浙江工业大学共同研制开发的新型氨合成催化剂--Amomax--10型氧化型、Amomax--10H型预还原型氨合成催化剂通过技术鉴定。目前这两种催化剂已经完成全过程工业化生产。新型氨合成催化剂突破了传统熔铁催化荆的FE304基体系，在原A301基础上有了实质创新性改进。新型亚铁基氨合成催化剂氧化型和预还原型产品具有易还原、

磁性壳聚糖凝胶球固定厌氧铁氨氧化菌对废水氨氮去除的影响

厌氧铁氨氧化(ammonium oxidation coupling with iron reduction,Feammox)反应是一种在厌氧条件下,由厌氧铁氨氧化菌驱动,以三价铁为电子受体,氧化氨氮的生物化学途径,它可以用于去除水体中的氨氮.为提高厌氧铁氨氧化菌对氨氮废水处理效果,采用"氢氧化钠共沉淀-溶胶-凝胶"法制备粒径为1~5mm的磁性壳聚糖凝胶球(magnetic chitosan hydrogel beads,MCHBs),将厌氧铁氨氧化菌固定,研究其对废水中氨氮去除效果和影响因素,并与游离厌氧铁氨氧化菌对废水氨氮去除效率作对比.制备的MCHBs进行X射线衍射(XRD)和振动样品磁强(VSM)等表征分析.结果表明,MCHBs为铁磁性、结晶度高,饱和磁化强度达29.46 emu·g^(-1).MCHBs固定厌氧铁氨氧化菌比游离菌具有更高的氨氧化和铁还原速率,平均增幅为42.96%和20.75%,以MCHBs(1~2 mm)固定厌氧铁氨氧化菌的效果最显著(P<0.05).进一步研究发现,不适宜氨氮浓度、温度和pH下,MCHBs(1~2 mm)固定厌氧铁氨氧化菌氧化氨氮的能力均比游离菌高.初始氨氮浓度60.00 mg·L^(-1)、温度25℃和pH 4.50时,厌氧铁氨氧化效果较好,主要产物为硝态氮和二价铁,16 d时MCHBs(1~2 mm)固定厌氧铁氨氧化菌对氨氮去除率高达53.62%.这些结果都表明以MCHBs固定厌氧铁氨氧化菌后,能起到增强厌氧铁氨氧化反应去除废水氨氮的目的.

温度和pH值对铁盐型氨氧化过程氮素转化的影响

近年来,在厌氧条件下,以Fe(Ⅲ)作为电子受体氧化氨氮的现象(Feammox)逐步受到研究者的关注.通过对由厌氧氨氧化(ANAMMOX)污泥驯化而来的Feammox污泥进行活性恢复,研究了pH值和温度对Feammox过程氮素转化的影响.结果表明,经过40 d运行,Feammox污泥活性获得恢复,环境中存在明显的氨氮转化和总氮去除,产物主要为硝酸盐和气态氮.亚硝酸盐一直处于2 mg·L^(-1)以下.pH值和温度对Feammox过程氮素转化的影响很大.Feammox过程pH值7和温度为30℃时,总氮去除量相对最高,去除率均达到50%以上.pH值为6.5时,氨氮的转化量最高为80.2%.Feammox反应过程中,铁离子的化合物沉淀及在污泥表面包裹是导致反应器持续运行和反应机制探索的主要干扰因素.

铁死亡与肿瘤的研究进展

肿瘤发展至中晚期,预后较差,常采用以手术切除为主,术后辅以放、化疗的综合治疗。化疗药物抑癌机制主要是干预癌细胞的生长,诱导癌细胞的死亡,目前研究发现部分患者对针对细胞凋亡所研制的抗肿瘤药物出现凋亡逃逸及化疗耐受,于是设想,是否存在其它形式的细胞死亡,来克服肿瘤细胞耐药? 2012年在研究erastin杀死RAS突变的肿瘤细胞作用机制时发现一种铁依赖性的细胞死亡形式——铁死亡,其主要是细胞内"铁"依赖脂质氧自由基异常增高、氧化还原稳态失衡而致。该文就细胞铁死亡的定义和特点,所参与的通路及铁死亡在肿瘤演变中发挥的作用进行综述。