猪CD205分子CysR-FN Ⅱ蛋白特异性纳米抗体的筛选与鉴定研究

[目的]猪CD205分子作为猪树突状细胞(DC)特异性的抗原提呈受体,在抗原提呈过程中起关键作用。本研究通过噬菌体展示技术针对猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白进行筛选以获得其特异性的纳米抗体,为猪CD205靶向抗原提呈研究奠定基础。[方法]利用前期制备的猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白进行羊驼免疫,经6次皮下免疫后采集羊驼外周血淋巴细胞,提取总RNA后反转录获得cDNA,经PCR扩增编码纳米抗体的基因片段,构建猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白噬菌体展示纳米抗体基因文库,再运用噬菌体展示技术针对猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白进行亲和筛选,随机挑选单克隆菌落并使用Phage-ELISA方法鉴定出针对猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白的特异性纳米抗体。[结果]4轮亲和筛选后,通过Phage-ELISA方法鉴定和序列比对分析,共成功获得12个猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白特异性纳米抗体,其相对分子质量约为17×10^(3)。[结论]本研究成功筛选并获得猪CD205分子CysR-FNⅡ蛋白特异性的纳米抗体。

二维Cd(Ⅱ)配合物的晶体结构及其对对硝基苯酚、四环素、2,6-二氯-4-硝基苯胺的荧光识别

通过水热反应合成了一种Cd(Ⅱ)配合物,分子式为{(H_(2)dbim)_(0.5)[Cd(Hbptc)]·H_(2)O}n(1),其中dbim=1-(4-(2,6-二甲基-2H-苯并[d]咪唑-3(3H)-酰基)甲基)苄基)-2,7-二氢-2,5-二甲基-1H-苯并[d]咪唑,H4bptc=3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸。配合物1为2D层状结构,点符号为{44·66}。配合物1可用于一些常见环境污染物的荧光识别。研究结果表明,配合物1能有效检测对硝基苯酚、四环素、2,6-二氯-4-硝基苯胺。计算得到对硝基苯酚、四环素和2,6-二氯-4-硝基苯胺对1的猝灭常数分别为2×10^(2)、5.4×10^(4)和2×10^(4)L·mol^(-1)。

改性铁基磁性材料的制备及其对水中Cd(Ⅱ)的吸附

本文通过氨性浸出方式处理吸附Cd(Ⅱ)之后的零价铁材料(Fe≡Cd),使表面吸附的Cd(Ⅱ)脱附同时对材料改性,获得了一种新的改性铁基磁性材料(MFe)。基于紫外光谱、溶液化学和量子化学分析,证实了Fe≡Cd上的Cd(Ⅱ)与游离NH_(3)结合形成Cd-NH_(3)配合物从而实现脱附的可行性。结果表明:(NH_(4))_(2)SO_(4)和NH_(3)·H_(2)O浸出可以有效脱附Fe≡Cd表面的Cd(Ⅱ)。脱附改性后材料的结构性质发生了明显改变,生成了大量吸附活性强的铁(羟基)氧化物,且—NH_(2)基团成功修饰在材料表面,为Cd(Ⅱ)提供了更多的吸附位点。改性磁性材料(MFe)对Cd(Ⅱ)的吸附量较Fe^(0)(Q_(e)=23.5 mg/g)明显提升,达47.0 mg/g,且循环再生性能良好,可高效循环6次以上。

氧化改性对污泥生物炭去除酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)的影响

采用KMnO_(4)氧化改性制备一种新型污泥生物炭(KBC)用于处理酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)。通过批量吸附试验考察了溶液初始pH、共存离子、投加量、吸附时间及污染物浓度对改性生物炭去除Cd(Ⅱ)的效能,并通过表征技术探究改性生物炭对Cd(Ⅱ)的去除机理。结果表明,KMnO_(4)氧化改性提高了KBC中含O基团的数量、比表面积及石墨化程度。批量吸附试验表明,在最佳条件:温度25℃、投加量1 g/L、吸附时间300 min及pH=5.0时,原始污泥生物炭(BC)和KBC对Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为53.27和99.22 mg/g。此外,共存离子NaCl浓度对BC和KBC对Cd(Ⅱ)的吸附几乎没有影响。经过4次重复试验后,BC和KBC对Cd(Ⅱ)的去除率分别为64.05%和90.34%。Cd(Ⅱ)与含O基团的络合、Cd—π相互作用及静电作用是BC和KBC去除水溶液中Cd(Ⅱ)的主要机理。KMnO_(4)氧化改性能够有效提高污泥生物炭对酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)的处理。

改性纳米零价铁对Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的吸附性能与机制研究

针对镉[Cd(Ⅱ)]、铬[Cr(Ⅵ)]和铅[Pb(Ⅱ)]的重金属复合废水处理问题,以生物炭(BC)和膨润土(BE)改性纳米零价铁(nZVI),得到BC-BE-nZVI复合材料,通过吸附实验探究了该材料对重金属的吸附特性,并利用吸附动力学方程、等温吸附方程拟合、XRD和XPS分析,揭示了BC-BE-nZVI对单一和复合重金属体系的吸附机制。结果表明,BC-BE-nZVI对重金属的去除作用最强,Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)去除率分别可达96.43%,97.70%和95.69%,并且能够适应pH范围较广的重金属废水;准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程更适合描述BC-BE-nZVI的吸附过程;复合重金属体系下,BC-BE-nZVI的吸附过程更适用于Freundlich等温吸附方程,且竞争吸附能力Cd(Ⅱ)>Cr(Ⅵ);单一重金属体系下,Cd(Ⅱ)去除机制主要包括吸附沉淀,Cr(Ⅵ)的去除主要为还原和吸附,Pb(Ⅱ)主要为吸附沉淀;而复合重金属体系下吸附机理主要为沉淀和络合作用。

镁改性水稻秸秆生物炭对酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附研究

为提高水稻秸秆生物炭对酸性矿山废水中重金属的去除能力,采用浸渍-热解法制备镁改性水稻秸秆生物炭(MBC)。通过批量吸附试验探究浸渍比、溶液pH、吸附时间及重金属离子初始浓度对MBC去除酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的影响,并采用表征技术对吸附前后MBC的特征进行表征分析和探究潜在的吸附机理。结果表明,浸渍-热解法制备的MBC拥有更发达的孔隙结构。吸附试验表明,在浸渍比和溶液pH分别为2∶1和5.0时,MBC对10 mg/L的Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除达到最佳值,分别为93.58%和97.95%。此外,MBC去除Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。根据Langmuir模型,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大的吸附量分别为90.45 mg/g和138.50 mg/g。FTIR和XRD分析结果表明,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除机理包含络合、共沉淀、离子交换及静电作用。五次再生后,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为75.62%和80.16%,以上结果说明,MBC在处理含Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)酸性矿山废水方面具有很大的潜力。

面包酵母对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附特性研究

以市售面包酵母(BY)作为生物吸附剂,对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附效果和机理进行探索。研究了溶液pH值、BY吸附剂用量、Cd(Ⅱ)初始浓度等因素对面包酵母吸附性能的影响。在传统实验的基础上,对面包酵母吸附Cd(Ⅱ)的吸附动力学和等温线进行了进一步的探讨。结果表明,面包酵母对Cd(Ⅱ)的吸附过程分别符合伪二级动力学和Langmuir吸附等温线模型。在30℃,pH值为6.0,吸附时间为60min,BY吸附剂用量为0.2g/L的条件下,Langmuir吸附等温线拟合结果显示面包酵母对Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别达到18.07mg/g。Cd(Ⅱ)在面包酵母上的吸附机制主要依赖于面包酵母表面-NH2的配位作用和OH的离子交换作用。研究表明,面包酵母可以作为一种生物吸附剂有效地去除水溶液中的Cd(Ⅱ)。

3,5-二氯水杨醛缩-4-氨基安替比林Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及抗肿瘤活性研究

利用3,5-二氯水杨醛与4-氨基安替比林,通过缩合反应,合成3,5-二氯水杨醛缩-4-氨基安替比林希夫碱配体(HL),配体与CuCl_(2)·2H_(2)O、Zn(Ac)_(2)·2H_(2)O,利用溶剂热反应合成两个新型的希夫碱配合物[CuL_(2)](配合物1)和[ZnL_(2)](配合物2)。对合成的配合物进行了红外光谱、热重分析、PXRD表征,用X射线单晶衍射确定了配体(HL)、配合物1和配合物2的分子结构,单晶衍射分析结果表明,配体(HL)晶体属于单斜晶系,空间群为P2_(1)/n,配合物1晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,配合物2晶体属于单斜晶系,空间群为P2_(1)/c,配合物1是四配位的四方形结构,配合物2是扭曲的六配位的八面体结构。MTT法检测了配体(HL)及配合物对3种人体肿瘤细胞株(MDA-MB-231、CNE-2Z、A-549)体外抗肿瘤活性。检测结果显示,配合物对癌细胞的抑制作用明显比配体好,配合物1对MDA-MB-231细胞和CNE-2Z细胞抗增殖活性最好,其IC_(50)值分别为(1.215±0.07)μmol/L、(4.417±0.28)μmol/L均低于顺铂IC_(50)值,配合物2对A-549细胞和MDA-MB-231细胞也表现出较好的抗增殖活性。

废弃农用地膜与辣椒秸秆共混热解制备生物炭及其对含Cd(Ⅱ)废水的处理

为了应对废弃农用地膜带来的环境问题,开发其合理的资源化利用途径,推进农业的绿色发展。本研究将废弃农用地膜与另一种农业废弃物辣椒秸秆进行共混热解制备生物炭,对所得生物炭的环境用途及理化特性进行探究。结果显示,废弃农用地膜与辣椒秸秆在700℃下制备的生物炭(M/C-700C)对Cd(Ⅱ)的吸附性能最佳,吸附量和去除率分别达19.55 mg·g^(-1)和97.44%。模型分析显示,M/C-700C对Cd(Ⅱ)的吸附过程属于均相单层、化学作用主导的反应。M/C-700C具有丰富的表面含氧官能团、C=C及矿物质,对Cd(Ⅱ)的高效吸附扮演着重要作用。本研究表明,共混热解可开发作为废弃农用地膜资源化利用的可行方法。

改性生物炭吸附固定环境中Cd(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)的研究进展

吸附法常用于修复环境中Cd(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)的复合污染。环境友好、成本低廉的生物炭成为广泛应用的吸附剂,但存在吸附常量有限、选择性差等缺点,为此常采用改性来增强其吸附固定效果。综合分析了改性生物炭吸附固定镉、铅的影响因素,包括生物炭的原料、改性方法及改性剂种类和浓度、热解温度、Cd(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)的竞争、投加量、pH值和干扰离子及改性生物炭吸附固定重金属的机理。最后强调通过调控条件改变生物炭性质提高吸附能力,展望指出需深化复合污染环境下改性方法、生物炭在环境中长期稳定性的研究,实现更有效的重金属修复。

不同吸附剂对污水中Cd(Ⅱ)的吸附特征研究

吸附剂性质和投加量是污水吸附处理的关键参数,影响污水处理的成本和效率。选择稻壳生物炭、钠基膨润土和天然硅藻土3种常见吸附材料,研究对比了材料性质和投加量对Cd(Ⅱ)去除效果的影响。结果表明:3种吸附材料均在30 min时达到吸附平衡,最佳投加量分别为:生物炭10 g/L、膨润土5 g/L、硅藻土20 g/L,此时每种材料对Cd(Ⅱ)的去除率均达到最大,分别为96.0%、97.2%、58.5%。为含镉废水高效处理材料和投加量的选择提供了数据支撑。

不同吸附材料对废水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学及机理

选择稻壳生物炭、钠基膨润土和天然硅藻土3种常见吸附材料,进行了系列吸附试验,并采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析对吸附材料进行了表征,研究3种吸附材料对污水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学及吸附机理,结果表明:3种吸附材料对Cd(Ⅱ)的吸附都符合准二级动力学模型,对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附均为物理-化学复合过程。生物炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附机制主要是其孔道内的钙氧化物以及表面的含氧官能团,膨润土和硅藻土则主要依赖于比表面积、表面微孔和双键官能团作用。

多功能Zn(Ⅱ)金属有机骨架荧光传感器检测苯甲醛、四环素、2,4,6-三硝基苯甲酸、氟啶胺、Cr_(2)O_(7)^(2-)和Fe^(3+)

成功制备了新型Zn(Ⅱ)金属有机骨架(MOF)[Zn_(2)(Hdepa)(dya)_(2)]_(n)(1)(H_(5)depa=2,2’,3,4’,5-二苯醚五羧酸,dya=2,2’-二吡啶胺)。单晶X射线衍射分析表明MOF 1由2个Zn^(2+)离子与1个Hdepa^(4-)离子和2个dya分子连接组成,通过氢键形成三维骨架。用粉末X射线衍射和IR表征了配合物1的相纯度。值得注意的是,配合物1具有优异的荧光特性和热稳定性,1的高灵敏度和选择性使其能够作为荧光传感器检测苯甲醛(BZH)、四环素(TC)、2,4,6-三硝基苯酚(TNP)、氟啶胺(Flu)、Cr_(2)O_(7)^(2-)和Fe^(3+)。此外,通过荧光寿命分析了Fe^(3+)、TC、BZH对MOF 1的荧光的猝灭过程,通过能量转移研究了Fe^(3+)、Cr_(2)O_(7)^(2-)、TNP、TC、BZH和Flu的荧光猝灭机理。

Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻生长及生化成分的影响

研究了不同浓度的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻Nitzschia closterium生长及细胞内蛋白质、多糖、叶绿素等生化成分含量的影响。结果表明:新月菱形藻对两种重金属均有一定的耐受力;Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)浓度分别低于3.0、1.0 mg/L时对新月菱形藻的生长没有显著影响(P>0.05),高于此浓度则产生明显的抑制作用(P<0.05);Zn(Ⅱ)对新月菱形藻胞内蛋白质含量的影响不明显(P>0.05),Cd(Ⅱ)能抑制新月菱形藻蛋白质的合成;低于3.0 mg/L的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)能促进新月菱形藻胞内多糖和叶绿素的合成。

镁改性泡沫炭对水中镉(Ⅱ)的吸附性能及去除机理

以酶解木质素液化产物树脂(LP树脂)为前驱体,借助微波加热和直接混合法,成功制得了镁改性泡沫炭(Mg/CF)吸附材料,通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱等对其结构性能进行了分析表征,并借助静态吸附实验对其水中Cd(Ⅱ)的脱除性能进行了考察。结果表明,负载于CF表面的镁以MgO纳米颗粒的形式集中分布于CF的泡孔孔壁上,MgO的负载并未减少CF的比表面积,但可使其微孔孔容增大。该吸附材料对水中Cd(Ⅱ)表现出优越的脱除性能,与单独使用MgO相比,Mg/CF对Cd(Ⅱ)的理论最大吸附容量可达308.51 mg·g^(-1),约为MgO的2.0倍,且平衡吸附时间为720 min,较MgO明显缩短。Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除过程满足准二级动力学方程、Langmuir吸附等温线模型,且去除过程为吸热熵增的自发过程。去除机理研究表明,Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除是以离子交换和沉淀等化学作用为主,并伴有物理吸附的过程。

碳源诱导下D.desulfuricans sub sp.EPS特性及对Cd(Ⅱ)的吸附

通过不同浓度下3种碳源(HCOONa、CH_(3)COONa和C_(6)H_(12)O_(6))对Desulfovibrio desulfuricans sub sp.(D.desulfuricans sp.)进行胁迫/诱导培养,研究了胁迫/诱导前后EPS组分变化以及对Cd(Ⅱ)吸附性能的影响.结果表明,当碳源HCOONa的胁迫浓度为3.0g/L时,胁迫/诱导效果最明显,EPS产量达到1709.78mg/g VSS,其中蛋白质含量最高,达到1516.68mg/g VSS,较胁迫/诱导前提高了244.93%.在此条件下,HCOONa-EPS对于Cd(Ⅱ)的吸附量最高,为1081.95mg/g EPS,提高了99.47%,且吸附过程符合二级动力学规律.三维荧光(3D-EEM)测试表明,胁迫/诱导后EPS中蛋白质含量尤其类色氨酸含量大幅增加;傅里叶红外光谱(FTIR)测试表明,胁迫后C=O、N-H/C-N、C-O-C等官能团均大量增加,在吸附Cd(Ⅱ)中发挥了重要作用;X光电子能谱(XPS)结果表明,HCOONa胁迫/诱导后,EPS中C-O/C-N、C=O、C=N等官能团的浓度明显增加,可能是吸附Cd(Ⅱ)的主要基团.

粉煤灰与生活污泥混合制备吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的试验研究

以粉煤灰和生活污泥为原料,经过物理活化、物理-化学活化制备了改性污泥吸附剂,通过比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和Zeta电位仪等设备研究了污泥吸附剂的性质,分析了改性污泥吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除效果和吸附机理。结果表明,原污泥吸附剂(RSA)结构致密,BET比表面积为12.604 m^(2)/g,改性污泥吸附剂(MSA)表面粗糙,孔洞明显变大,BET比表面积为52.573 m^(2)/g。RSA和MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在360 min后基本达到平衡。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除率较RSA分别增大了30.83%和61.81%。随着pH值(2≤pH≤6)增大,RSA对Cu(Ⅱ)的去除率从16.83%上升到74.32%,对Cd(Ⅱ)的去除率从3.17%上升到36.33%;MSA对Cu(Ⅱ)的去除率从51.50%上升到95.77%,对Cd(Ⅱ)的去除率从25.00%上升到48.17%。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附容量分别从298 K时的7.230 mg/g和15.480 mg/g增加到318 K时的9.540 mg/g和16.206 mg/g。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)最大理论吸附量分别为18.69 mg/g和20.92 mg/g,Langmuir吸附等温模型R 2分别为0.9965和0.9980,准二级动力学模型R 2均为0.99以上,表明MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附过程以羟基和羧基反应的化学作用为主,单分子层吸附的物理作用为辅。MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)是一个吸热过程,且吸附Cu(Ⅱ)是自发的。因此,改性污泥可以作为一种潜在的吸附材料处理含重金属的废水。

膨润土对水泥固化体中Pb(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)浸出的影响

为了确保含重金属废弃物在水泥基材料中的安全资源化利用,研究了在不同p H条件下纯水泥对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)等重金属的固化效果及加入膨润土后的影响。结果表明:除Cr(Ⅵ)之外,纯水泥对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)及Cd(Ⅱ)的固化效果较好,当重金属的掺量达到5‰时,即便在p H=3的强酸条件下,其浸出毒性仍然低于国家标准。加入膨润土后,可进一步降低水泥基材料中各重金属的浸出率,当膨润土掺量为30%、酸性条件下,28d龄期固化体中Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的浸出浓度分别降低了60.9%、51.3%及53.3%,CH峰值下降、AFt峰值明显增高,但膨润土对Pb(Ⅱ)有负效应,酸性溶液中的浸出量高于中性溶液。

高容量咪唑型螯合树脂的制备及其对Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附性能

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,1-乙烯基咪唑(VIM)为单体,溴化亚铜/2,2'-联吡啶为催化剂体系,采用表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),将1-乙烯基咪唑接枝到CMCPS树脂表面,制得新型咪唑型螯合树脂(VIM-CMCPS),并采用X射线光电子能谱、元素分析和扫描电镜对其进行表征。考察了该螯合树脂对Cd2+和Zn2+的吸附性能、动力学和热力学参数。该螯合树脂表面VIM接枝密度达1.008 mg/m2。结果表明,该树脂对Cd2+和Zn2+的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当p H值分别为3.6和2.4时,对Cd2+和Zn2+的吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量分别为653.1 mg/g和793.3 mg/g,Langmuir和Freundlich方程均呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG<0,ΔH=24.47 k J/mol,ΔS>0,表明该吸附过程是自发、吸热、熵增加的过程。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。

聚乙烯亚胺改性蔗渣纤维素/蒙脱土复合球的制备及对Cd(Ⅱ)的吸附

以聚乙烯亚胺(PEI)改性甘蔗渣纤维素(SBC)(记为PEI-SBC)和改性蒙脱土(SMt)为原料,CaCO_(3)为致孔剂,通过简单凝固浴法制备了PEI-SBC/Mt复合球。采用FTIR、SEM、XRD、TGA、N_(2)吸附对其进行了表征,考察了溶液初始pH、Cd(Ⅱ)初始质量浓度、吸附温度、吸附时间对PEI-SBC/Mt吸附Cd(Ⅱ)的影响,并分析了该吸附剂对Cd(Ⅱ)的吸附机理。结果表明,在25℃、溶液初始pH=6、Cd(Ⅱ)初始质量浓度为450 mg/L、吸附时间120min时,PEI-SBC/Mt对Cd(Ⅱ)的最大平衡吸附量为235mg/g。准二级动力学模型和Langmuir模型能够准确描述吸附过程,PEI的加入为吸附剂吸附Cd(Ⅱ)提供了更多的活性位点。此外,吸附剂具有可重复使用性,经过5次循环吸脱附后,其吸附率只由起始的94.0%降至79.8%。