球磨法制备酚醛树脂-g-C_(3)N_(4)复合材料用于可见光催化产H_(2)O_(2)的综合实验设计

该研究通过球磨法将树脂颗粒嵌到石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))层状结构内,制备具有高效、稳定光催化性能的球磨改性间苯二酚-甲醛树脂-g-C_(3)N_(4)复合催化剂。具体研究了水热反应条件、球磨速度、球磨时间等对催化剂在纯水体系中、可见光条件下产过氧化氢(H_(2)O_(2))的性能的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、BET孔径测试分析等表征手段,分别探究了球磨过程中树脂和g-C_(3)N_(4)的微观结构、晶体组成和孔隙结构变化。结合电化学阻抗谱测试,揭示了间苯二酚-甲醛树脂-g-C_(3)N_(4)复合光催化剂在纯水体系、氧气饱和条件下制备H_(2)O_(2)的机理。实验有助于培养本科生及研究生的实验设计思维和操作能力,激发学生的科研兴趣,提升其解决实际环境问题的能力。

通过晶面调控产生强内建电场以提高卟啉光催化剂的H_(2)O_(2)生成速率

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的化工产品,广泛应用于污水处理、消毒杀菌和印染漂白等领域.在蒽醌法生产H_(2)O_(2)的过程中,易产生有毒气体并存在爆炸危险.因此,仅利用水、氧气和太阳光即可在合适的光催化剂上生成H_(2)O_(2)的光催化技术备受关注.本课题组报道了通过酸碱自组装法制备的四(4-羧基苯基)卟啉(SA-TCPP)光催化剂,用于生产H_(2)O_(2).该催化剂克服了大部分H_(2)O_(2)光催化剂存在的需要牺牲剂、活性低和光利用率不足等问题,但其性能仍受限于较高的复合率.晶面调控已被证实是改善许多无机催化剂电荷复合的有效策略,然而,对于有机光催化剂,关于暴露晶面与其活性关系的研究仍然较少.本文采用溶解-重结晶法在水和三种有机溶剂的混合物中成功合成了三种具有不同暴露晶面的卟啉光催化剂.即利用卟啉在有机溶剂和水中的溶解度差异,将卟啉先溶解在四氢呋喃(THF)、甲醇(MeOH)或乙二醇(EG)溶液中,随后在水溶液中重新结晶.X射线衍射、高分辨率透射电子显微镜及晶面模拟模型图的结果表明,三种催化剂具有相同的晶体结构,但分别暴露了(400)、(022)和(020)晶面.通过紫外分光光度计测量这些催化剂在氙灯(λ≥420 nm)照射下的光催化活性,结果表明,具有(400)暴露面的卟啉光催化剂的H_(2)O_(2)生产速率最高,可达29.33 mmol L h^(-1)g^(-1),分别是具有(022)暴露面和(020)暴露面的卟啉光催化剂的2.7倍和4.1倍,约是已报道的SA-TCPP光催化剂的1.3倍.通过紫外漫反射、莫特肖特基曲线分析以及LED灯照射下的光催化活性测试,排除了光吸收能力对这三种卟啉光催化剂活性的影响.开尔文探针力显微镜、光生电流密度谱图、晶面模拟模型图和密度泛函理论计算结果表明,活性的差异主要归因于(400)表面暴露的高羧基含量所引发的强内建电场,并且在该暴露面上的内建电场方向有利于空穴从吡咯氮向羧基碳的跃迁,因此阻碍了电荷的快速重组,促进了富有挑战性的水氧化过程,而(020)面由于暴露了最多的吡咯氮和最少的羧基碳,其产生的内建电场强度最弱,且内建电场方向阻碍了空穴向羧基碳的跃迁,因此H_(2)O_(2)生产速率最低.综上所述,本工作通过晶面调控产生强内建电场以加速空穴的迁移,降低了电子空穴复合速率,实现了高H_(2)O_(2)生产速率,为更高效的有机光催化剂的设计和开发提供了新思路.

丹酚酸A调控LncRNA TSPOAP1-AS1缓解H_(2)O_(2)诱导脑微血管内皮细胞凋亡及血管新生能力的影响

目的 探讨丹酚酸A调控lncRNA TSPAOP1-AS1缓解H2O2诱导脑微血管内皮细胞凋亡及血管新生能力的影响。方法 选取2021年1月-2023年3月在我院收治的80例高血压脑出血患者和健康体检者,分别设为研究组和对照组。将对数生长的HBMECs分为9组,即Control组、H_(2)O_(2)组、SAA-L组、SAA-M组、SAA-H组、si-TSPOAP1-AS1组、si-NC组和pcDNA-TSPOAP1-AS1组。RT-PCR法检测患者血清及细胞中TSPOAP1-AS1的相对表达水平;分别采用CCK-8法、流式细胞仪和Matrigel体外成管试验检测细胞存活率、凋亡率及血管生成能力;ELISA检测细胞氧化应激;蛋白质印迹法检测细胞中Caspase-3、Bax、Bcl-2蛋白表达。结果 与对照组(1.00±0.09)相比,研究组患者血清中TSPOAP1-AS1相对表达量(4.36±0.37)明显升高(P<0.01)。与Control组比较,H2O2组细胞中TSPOAP1-AS1相对表达水平(2.65±0.23)、细胞凋亡率(18.29±1.65)、细胞中MDA含量(40.81±3.72)和Caspase-3蛋白(0.78±0.08)、Bax蛋白(0.82±0.09)表达均明显增加,细胞存活率(35.36±3.65)、小管形成数目(85.32±7.68)、细胞中SOD活性(15.48±1.63)、GSH-Px含量(9.43±0.82)及Bcl-2蛋白(0.21±0.02)表达均明显降低(P<0.01);与H2O2组相比,SAA-H组和si-TSPOAP1-AS1组细胞中TSPOAP1-AS1相对表达水平(1.21±0.12)(1.30±0.13)、细胞凋亡率(5.31±0.50)(6.01±0.62)、细胞中MDA含量(8.95±0.82)(9.39±0.92)和Caspase-3蛋白(0.32±0.04)(0.35±0.04)、Bax蛋白(0.40±0.05)(0.45±0.05)表达均明显降低,细胞存活率(87.21±7.64)(82.31±7.50)、小管形成数目(198.75±18.32)(180.31±17.64)、细胞中SOD活性(60.27±5.89)(55.26±5.24)、GSH-Px含量(40.63±4.17)(38.76±3.27)及Bcl-2蛋白(0.70±0.08)(0.68±0.07)表达均明显升高(P<0.01)。与SAA-H组相比,pcDNA-TSPOAP1-AS1组细胞中TSPOAP1-AS1相对表达水平(2.49±0.20)、细胞凋亡率(16.90±1.60)、细胞中MDA含量(39.01±3.83)和Caspase-3蛋白(0.72±0.08)、Bax蛋白表(0.78±0.08)达均明显增加,细胞存活率(40.47±2.89)、小管形成数目(90.15±8.62)、细胞中SOD活性(20.16±2.11)、GSH-Px含量(11.56±1.08)及Bcl-2蛋白(0.28±0.03)表达均明显降低(P<0.01)。结论 丹酚酸A可促进H2O2诱导的HBMECs存活和血管生成,抑制细胞凋亡,减轻氧化应激反应,其作用机制可能和抑制lncRNA TSPOAP1-AS1相关。

尿素/H_2O_2溶液同时脱硫脱硝机理研究

在填料塔上对尿素/H2O2溶液同时脱硫脱硝进行了实验研究。结果表明,尿素溶液对SO2具有很高的去除效率,但对NOx的去除受到多种因素的影响。实验主要研究了H2O2浓度、吸收反应温度、溶液pH值等因素对脱硝效率的影响,并确定了最佳实验条件,在此条件下脱硫脱硝效率分别达到100%和52.6%。同时,采用化学分析法和气相色谱法对尿素溶液同时脱硫脱硝的反应产物进行分析,推导出尿素/H2O2溶液同时脱硫脱硝的反应机理和总化学反应方程式。该技术可用于对现有湿法脱硫技术的改造,使其同时具有脱硫脱硝功能。

红车轴草总黄酮对H_2O_2诱导的血管内皮细胞损伤的保护作用

目的观察红车轴草总黄酮对H2O2诱导的血管内皮细胞损伤的保护作用,并探讨其可能的作用机制。方法利用体外培养的人脐静脉血管内皮细胞ECV-304,采用H2O2诱导细胞损伤模型,观察红车轴草总黄酮对H2O2所致的血管内皮细胞损伤的保护作用。MTT法检测细胞存活率、试剂盒测定细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及细胞中丙二醛(MDA)的含量、乳酸脱氢酶(LDH)的漏出量;荧光法检测Caspase-3的活性;Hoechst33342及PI荧光染色法观察红车轴草总黄酮对H2O2诱导血管内皮细胞凋亡的影响;JC-1染色法检测红车轴草总黄酮对H2O2损伤血管内皮细胞线粒体膜电位的影响,检测各组细胞内ROS的表达水平。结果与空白对照组相比,H2O2损伤组细胞存活率降低、细胞内LDH,漏出量增加(P<0.001);抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px活性降低、MDA含量升高(P<0.01);Caspase-3活性升高(P<0.001)、ROS含量升高、线粒体膜电位降低;与模型组相比,红车轴草总黄酮各剂量组(12.5、25、50mg.L-1)及槲皮素组(30 mg.L-1)细胞存活率明显增加(P<0.01,P<0.05),红车轴草总黄酮各剂量组(12.5、25、50 mg.L-1)及槲皮素组(30 mg.L-1)均能明显降低LDH漏出量(P<0.01,P<0.05)、明显增强SOD、CAT及GSH-Px活力(P<0.01,P<0.05)、降低MDA、ROS含量及Caspase-3活性(P<0.05,P<0.01)、升高线粒体膜电位(P<0.01)。结论红车轴草总黄酮对H2O2诱导的内皮细胞损伤有明显的保护作用,其初步作用机制可能与抗自由基,减轻脂质过氧化、降低Caspase-3活性及稳定线粒体膜电位有关。

溶液中阴离子对UV/H_2O_2降解4-硝基酚的影响

利用间歇式光反应器,研究了溶液中阴离子HCO3-、Cl-、及NO3-对UV/H2O2氧化4-硝基酚的影响.结果表明,UV/H2O2能有效地除去水溶液中4-硝基酚及TOC.随着HCO3-、Cl-及NO3-浓度的增加,4-硝基酚氧化速率减少.溶液中阴离子对UV/H2O2体系中主要氧化剂OH自由基的清除作用是4-硝基酚降解速率下降的原因.利用一级反应动力学对4-硝基酚的降解进行了拟合,得到了满意的结果.

非均相UV/Fe-Cu-Mn-Y/H_2O_2反应催化降解4BS染料废水

制备了负载在Na Y分子筛上的Fe Cu Mn Y复合催化剂,并对其在非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系中催化氧化4BS染料废水进行了研究.结果表明,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系对4BS染料废水的处理具有很高的效率.在基准条件下,反应时间为20min时,废水中4BS的去除率达到了93 7%.与均相UV Fenton体系不同,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系在碱性条件下(pH=10 5)仍可高效去除CODCr.动力学研究得到催化氧化4BS废水的模型方程,该模型可以为非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系处理高色度的实际染料废水提供指导.

铁屑/焦炭/H_2O_2法预处理焦化废水的试验研究

采用铁屑/焦炭/H2O2法对焦化废水进行处理,通过单因素试验法考察了铁炭比、铁炭用量、H2O2用量、废水pH以及反应时间对处理效果的影响,并确定了最适工艺条件。结果表明,铁屑/焦炭/H2O2法与常规的铁屑内电解法相比,可显著提高焦化废水的预处理效果,并缩短反应时间。铁屑/焦炭/H2O2法处理焦化废水的最适条件为:铁炭比为4,铁炭用量为300mg/L铁屑+75mg/L焦炭,H2O2用量为1000mg/L,pH为3,反应时间20min。在此条件下,COD、色度、NH3-N和CN-的去除效率分别可达61.2%、74.0%、56.2%和74.3%,B/C比由处理前的0.189提高到0.387,处理水可生化性良好。铁屑/焦炭/H2O2可作为焦化废水的一种有效的预处理方法。

H_2O_2和Ca^(2+)对受低温胁迫香蕉幼苗抗冷性的影响

研究表明 ,香蕉幼苗喷施H2 O2 或CaCl2 或二者结合使用 ,能提高其POD活性 ,降低膜渗漏率 ,增加可溶性糖含量及减缓叶绿素降解 ,从而提高抗寒力 ,二者结合表现出协同效应。H2 O2 对提高POD活性 ,降低膜渗漏率和减缓Chl.b降解的效果优于CaCl2 ;CaCl2 则在提高可溶性糖含量和减少Chl.a降解方面占优。相关性分析表明 ,POD活性与膜渗漏率的负相关性达到显著水平 ,高POD活性有利于减少低温下膜渗漏。

阴离子对UV/H_2O_2/微曝气工艺降解双酚A的影响

试验研究了水中典型阴离子对UV/H2O2/微曝气工艺降解内分泌干扰物双酚A的影响.结果表明,随着HCO3-和NO3-浓度的增大,BPA的降解速率下降,当HCO3-浓度增加到400mg/L时,反应常数(k)从0.1613min-1降低到0.0804min-1;当NO3-的浓度增加到800mg/L时,k值降低到0.1107min-1;而SO42-和Cl-浓度在一定范围内增加时,有利于BPA的降解,当SO42-的浓度为800mg/L左右时,对降解促进作用最大,k值增加到0.1814min-1;当Cl-的浓度为400mg/L左右时,k值增加到0.1772min-1,但是当浓度继续增加时,BPA的降解速度将降低.4种离子对BPA的降解影响大小顺序为HCO3->NO3->SO42->Cl-.

槲皮素对H_2O_2损伤PC12细胞的保护效果与机制

目的研究槲皮素(quercetin)对PC12细胞增殖的影响以及降低H2O2损伤PC12的效果并初步探讨其机制。方法通过MTT比色法检测槲皮素对PC12细胞增殖的影响,并用H2O2诱导PC12细胞建立氧化损伤模型,通过MTT和LDH比色法以及TUNEL法检测分析槲皮素保护PC12细胞免受H2O2损伤的效果;对比分析槲皮素保护组和对照组PC12细胞内ROS水平和MDA的含量检测抗氧化的效果;比较分析SOD、CAT、GSH-PX活性初步探讨槲皮素的抗氧化机制。结果检测浓度范围内槲皮素对PC12细胞没有毒性;通过提高细胞内SOD、CAT和GSH-PX活性,槲皮素能够降低细胞内活性氧水平,减少MDA的产生,保护H2O2对PC12细胞的氧化损伤。结论槲皮素对PC12细胞没有毒性,能够通过减弱H2O2产生的活性氧保护PC12细胞。

枸杞多糖对H_2O_2诱导的小鼠生殖细胞损伤的影响

目的:探讨枸杞多糖(LBP)对化学物质导致的生殖细胞损伤的影响。方法:用彗星电泳技术检测睾丸细胞拖尾细胞百分率及尾长。实验分四组:正常对照组;阳性对照组,睾丸细胞中仅加入H2O2染毒;LBP对照组,细胞中加入不同浓度的LBP;LBP+H2O2组,细胞先用不同浓度LBP作用1h,再加入H2O2共同培养25min。结果:LBP各剂量均能使过氧化氢染毒细胞的拖尾细胞百分率和尾长显著降低,二者呈剂量-反应关系。结论:LBP能抑制H2O2诱导的睾丸细胞损伤,对生殖细胞具有明显的保护作用。

盐胁迫对小麦幼苗叶片H_2O_2产生和抗氧化酶活性的影响

以耐盐性不同的两个小麦品系89122和9614为材料,研究了NaCl处理对其幼苗叶片H2O2、MDA及SOD、CAT和APX等生理指标的影响.NaCl处理后89122和9614小麦幼苗叶片中H2O2的含量都增加.检测MDA含量显示:150 mmol.L-1NaCl处理12 h和24 h,89122小麦叶片MDA含量变化不明显,处理48 h MDA含量与对照比增加约为30%;同样,NaCl处理使9614幼苗叶片内MDA含量增加.150 mmol.L-1NaCl处理后89122小麦叶片SOD活性增加;而9614小麦叶片SOD的活性与对照比变化不明显.盐处理的早期89122小麦叶片的CAT活性变化不明显,处理48 h后活性比对照增加约20%;而盐处理使9614小麦的CAT活性明显下降.150 mmol.L-1NaCl处理12,24,48 h使89122叶片APX活性分别增加为对照的135%、133%和119%,而9614小麦叶片中APX活性分别降为对照的73%、70%和71%.实验结果表明:NaCl处理使89122和9614小麦叶片中H2O2、MAD含量增加,但89122小麦增加的幅度明显小于9614小麦.此外,盐胁迫使89122小麦叶片的SOD、CAT和APX活性增加;但9614小麦SOD活性变化不明显,而CAT和APX活性明显抑制.

NaOH和H_2O_2预处理对玉米秸秆厌氧消化的影响

为提高秸秆厌氧消化的产气量及产气效率,采用NaOH和H2O2对玉米秸秆进行预处理,考察了不同浓度组合预处理对秸秆成分、厌氧消化性能的影响。试验结果表明,2%NaOH+3%H2O2预处理的处理效果最佳,与未经预处理的效果相比,总产气量提高了9.89%,消化时间缩短了14d,TS和VS降解率分别提高15.23%和17.85%。NaOH和H2O2联合试剂对秸秆进行预处理可以有效提高厌氧消化效率。

不同抗性松树与松材线虫互作中H_2O_2及其氧化酶活性的差异

为探讨不同抗性松树接种松材线虫后过氧化氢(H2O2)、氧化酶活性变化差异与其抗性间的关系,对火炬松、马尾松和黑松接种松材线虫后针叶内H2O2含量、POD和APX酶活性动态变化进行了研究。结果发现,黑松和马尾松在接种早期(接种4 h后)针叶内H2O2含量(分别为(470.01±47.20)μmol/g和(232.33±9.42)μmol/g)远高于火炬松((145.46±11.86)μmol/g),但在接种72 h后,火炬松针叶内H2O2含量上升幅度较大,且在达到峰值后下降幅度比黑松和马尾松的小。3种松树接种松材线虫后的POD和APX酶活性均出现两次高峰值,峰值从大到小均为:黑松、马尾松、火炬松,且在达第1次活性高峰时感病松树上升快,在达第2次活性峰时抗病的火炬松上升快。这表明不同抗性松树接种松材线虫后,其体内H2O2含量、POD和APX酶活性变化差异与其抗性存在密切关系,H2O2含量的积累程度对松树抗病性具有重要的影响。

H_2O_2参与冷激处理对番茄果实抗冷性及抗氧化酶活性的影响

本研究以“佳粉1号”番茄为试材,研究了H2O2参与冷激处理对番茄果实抗冷性及抗氧化酶活性的影响。结果表明冷激处理降低了果实的冷害发生率和冷害指数,诱导了冷藏初期番茄果实中H2O2含量的升高,延缓了丙二醛的增加,提高了低温下果实内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。用二甲基硫脲(DMTU)抑制内源H2O2能够削弱冷激处理所诱导的番茄果实冷害发生率的降低及对MDA累积的延缓作用,且CAT和APX的活性在冷藏初期受到抑制。结果表明,冷激处理可以有效提高番茄的耐冷性,减少低温对细胞膜系统的伤害,提高抗氧化酶的活性,而抑制内源H2O2后有效抑制了由冷激诱导的耐冷性的提高,说明冷藏初期内源H2O2参与了冷激介导番茄果实抗冷性的提高。

H2O2引发的UV／Fenton苯酚光催化降解

研究了H2O2引发光催化降解方法对废水中微量苯酚的去除效果,应用传感技术分析了降解过程中H2O2浓度变化,及其H2O2引发光催化降解苯酚的机理,考察了影响苯酚光催化降解的因素,确定了最佳降解试验条件为:H2O20.075～0.30mmol/L,Fe3+0.1～0.15mmol/L,pH值4～5.在此条件下,苯酚初始浓度为50mg/L的含酚废水反应2h,苯酚降解率达到95%,矿化去除率达77%.

UV/H_2O_2工艺降解水中17α-乙炔基雌二醇

采用UV/H2O2间歇式光氧化反应器去除饮用水中低浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2).结果表明,在原水中EE2浓度约为650μg/L、UV光强154μW/cm2、H2O2投加量5mg/L、反应时间30min条件下,EE2的去除效率可达到90%;光降解过程符合拟一级反应动力学模型;EE2的光降解速率常数随着H2O2投加量和光强的增加而增加.较低的反应液pH值有助于EE2的光降解.UV/H2O2联用工艺对EE2的去除具有协同作用.阴离子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-对EE2光降解反应有抑制作用.

UV/H_2O_2降解水中硝基酚及影响因素

UV H2 O2 氧化对硝基酚实验表明 ,H2 O2 光解产生·OH自由基是对硝基酚降解的直接原因 ,12min内 2 5mg L的对硝基酚去除率达到98%以上。溶液中TOC变化与对硝基酚的去除并不同步 ,说明对硝基酚的降解中生成了一系列的中间产物 ,然后再达到完全矿化的。体系中H2 O2 浓度变化显示产生的中间产物对H2 O2 光解没有明显影响。研究中还对对硝基酚起始质量浓度、H2 O2 浓度及pH影响进行了考察。研究认为UV H2 O2

外源H2O2处理对燕麦种子活力的影响

试验以燕麦种子为材料,通过不同浓度H_2O_2(0,0.24,0.48,0.96,1.92和3.84 mol·L^(-1))处理0(CK),3,6,9和12 h后,分析其发芽率(G_p),发芽指数(G_i),平均发芽时间(MGT)及幼苗活力指数(SVI)的变化,以探讨外源H_2O_2处理对种子活力的影响。结果表明,高浓度的H_2O_2处理降低了燕麦种子的G_p、G_i及SVI,且提高了其MGT。H_2O_2浓度、处理时间及两者之间的交互作用对燕麦种子G_p、G_i、MGT和SVI的影响差异极显著。浓度为3.84 mol·L-1的H_2O_2处理12 h后,燕麦种子G_p、G_i和SVI最小,而其MGT则最大。这表明H_2O_2浓度越高,处理时间越长,燕麦种子活力的丧失就越严重。因此,高浓度H_2O_2处理造成的脂质过氧化损伤可能是导致种子活力丧失的主要原因,在农牧业生产中外源H_2O_2预处理的应用要谨慎。