Structure,bioavailability and physicochemical properties of icariin-soymilk nanoparticle

Soymilk is a natural nanocarrier.However,the performance of flavonoid-soymilk nano-complex remains unclear.In this work,icariin-soymilk nano-complexes(ISNCs)were successfully fabricated and characterized.The effects of high-pressure homogenization(HPH)treatment on structure and physicochemical properties of soymilk and nano-complexes were investigated.HPH treatment could significantly improve the surface hydrophobicity and interfacial activity of soymilk.The soymilk with HPH treatment could significantly improve the water solubility(20 folds),thermal stability and bioavailability of icariin.The highest encapsulation efficiency(93.28%),loading capacity(39.09μg/mg),ζ-potentia(absolute value,31.20 mV)and bioavailability(72.14%)were observed in HSI-200(200 bar of homogenization pressure).While HSI-500(500 bar of homogenization pressure)showed the smallest particle size(183.73 nm).ISNCs showed a rougher surface and an irregular lamellar structure with large amount of fine particles by using Cryo-SEM,suggesting that icariin was encapsulated in soymilk.These data supplied a novel strategy to improve the performance of icariin in functional foods.

纳米二氧化铈添加剂对复合锂基润滑脂摩擦学性能影响研究

为进一步提高复合锂基润滑脂摩擦学性能,将不同质量分数的纳米氧化铈(nano-CeO_(2))粒子添加到复合锂基润滑脂中,并利用四球摩擦磨损试验机对所制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能进行测试,分析摩擦系数变化趋势.利用扫描电镜(SEM)、倒置金相显微镜和三维表面形貌仪观察摩擦试验后钢球表面磨痕形貌变化,并测量磨斑直径大小,同时使用X射线光电子能谱(XPS)和能谱仪(EDS)对润滑脂以及钢球表面典型元素变化情况进行测试,分析纳米氧化铈对润滑脂摩擦学性能影响机理.结果表明:当润滑脂中添加的纳米氧化铈质量分数为0.8%时,表现出最佳的抗磨减摩性能,摩擦系数和磨斑直径相比原始润滑脂分别降低了22.5%和12.1%.三维形貌扫描发现钢球磨斑表面粗糙度相比原始润滑脂降低38.1%,平均磨斑高度与最大磨斑深度分别下降56.9%和51.3%,纳米氧化铈对磨损表面具有抛光和自修复作用.EDS和XPS的结果表明纳米氧化铈在钢球表面形成了1层润滑膜,减少了摩擦副之间的直接接触.

淀粉基递送体系在食品中的应用及其超声辅助制备的研究进展

食品功能因子是通过激活酶的活性或其他途径调节人体机能的物质,是功能食品中真正起生理作用的成分。但大多功能因子存在溶解性不好、稳定性差和生物利用度低的问题,而建立稳态化靶向递送体系能够改善功能因子的稳定性和利用率。淀粉作为天然的可再生高分子原料,具有良好的生物相容性,能够作为载体递送多种食品功能因子。文章综述了淀粉基递送体系的原理及应用,介绍了超声波技术在淀粉基递送体系制备中的应用,旨在为食品功能因子稳态化靶向递送与超声产业化应用提供参考。

复方艾纳香提神醒脑缓释纳米微胶囊的制备和评价

应用环糊精包合技术,制备复方艾纳香纳米微胶囊缓释制剂,并对其进行评价。采用单因素实验优选复方艾纳香纳米微胶囊的制备工艺,并对其粒度及微观形态经行表征;通过纳米微胶囊保留率实验来评价复方艾纳香纳米微胶囊香水的缓释效果及负重游泳实验评价其提神醒脑功效。本研究制得的复方艾纳香纳米微胶囊分散均匀,粒径在838±80.52 nm,具有良好的缓释性能,能显著延长疲劳小鼠入睡时间。纳米微胶囊制备技术对复方精油具有良好的包合作用,可实现其缓慢释放,解决芳香性精油留香时间短等问题,可为醒神开窍,抗疲劳复方中药香水的开发提供新的思路。

不同种类锌肥在农业生产上的应用效果评价

锌是作物不可或缺的微量营养元素之一,严重缺锌会影响作物的生长,进而导致人体锌营养摄入不足,危害人体健康。施用锌肥是改善土壤缺锌和补充作物锌营养的有效方式,对作物产量和品质的提升也有显著效果。概述了单质锌肥(无机锌肥、螯合锌肥、络合锌肥、纳米锌肥)和含锌复合肥等在农业生产中的应用效果,对影响锌肥大规模应用的原因进行了探讨。指出了锌肥在实际应用中存在的养分退化、利用率低、作用机制不明确等问题,并对锌肥未来的发展进行了展望。

高效多功能纳米混凝剂的分子设计,作用机理与产业化

项目组针对水处理领域,复杂源水水质及复合污染情况下,传统水处理混凝工艺对微细污染物去除效率低、处理处置综合成本高等问题,在揭示传统混凝药剂形态转化过程及其理化特征演变基础上,通过分子结构设计优化及功能性化学组分的引入,开发了强化电中和效应的高电荷纳米药剂,优化絮体形态的无机-有机复配药剂,提高有机物去除的吸附-混凝耦合药剂等一系列多功能强化混凝新型药剂,构建了针对不同水体的多级絮体的形成与调控、反应过程的优化与监控体系,实现对不同复合污染特征水体的优化混凝技术的个性化设计,形成优化混凝-深度过滤耦合技术体系,有效提升了微细污染物的去除效果。项目所研发的高效多功能纳米混凝药剂与技术成功应用于145个水处理项目,服务人口6685.5万人,效益显著。

抗坏血酸对纳米银抗菌整理品黄变效果的影响

为解决银系抗菌纺织品的易氧化变色的问题,文中采用液相化学还原法,以水合肼为还原剂,羧甲基壳聚糖、抗坏血酸、(L+)酒石酸钠、十二烷基二甲基溴化铵为络合剂与硝酸银反应,制备出稳定的纳米银溶液,通过紫外吸光度测试优化不同络合剂的制备工艺,以XRD、SEM对其物相和形貌进行表征。采用浸轧法将制得的纳米银溶液整理到棉织物上,探讨不同络合剂对棉织物白度的影响。结果表明:以抗坏血酸为络合剂的纳米银溶液平均粒径为50 nm,结晶度高;当整理液浓度为50 mg/L时,整理效果佳,纳米银溶液在棉织物上分布均匀,抗黄变效果好,此整理织物日晒24 h后白度值仅下降了2.15%;对整理织物进行抗菌测试,整理后的织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率都可达99.00%以上。

纳米驱油材料提高采收率研究进展、挑战及前景

系统总结了国内外已开展的纳米驱油材料研究进展,分类阐述了纳米二氧化硅、纳米金属氧化物、聚合物纳米微球以及碳纳米材料等在提高采收率中的应用效果;重点解析了现有纳米驱油材料的理化性能,及其在储层多孔介质中的驱油机理,包括纳米尺寸效应、润湿反转、结构分离压力和流度比改善等作用机制;展望了优势显著的纳米驱油材料在中国高含水、低渗透、致密油及页岩油等油藏类型中的应用潜力;指出纳米驱油材料在石油开发过程中所面临有关测试方法、数模准确性、材料多功能性、经济性及规模化生产等方面的科研难点及攻关方向,为未来纳米驱油材料提高采收率在更多领域的规模应用提供了理论基础和实验依据。

电半渗透边界条件下一维六方压电准晶纳米弯折裂纹反平面问题研究

利用复变函数方法及G-M(Gurtin-Murdoch)表/界面理论,研究了电半渗透条件下一维六方压电准晶纳米弯折裂纹反平面问题.引入弯折裂纹的保角映射,得到电半渗透条件下场强度因子以及能量释放率的解析解.数值分析了纳米弯折裂纹的介电常数、弯折角度、外载荷对无量纲场强度因子以及能量释放率的影响.结果表明:介电常数对相位子场无量纲应力强度因子以及电位移无量纲强度因子影响较为显著;场强度因子均随着裂纹与坐标轴夹角的增大而减小;随着外载荷的增加,场强度因子以及能量释放率有显著的变化且变化趋势具有差异性.本文可以为准晶及其复合材料的断裂行为的进一步研究奠定基础,也可以为纳米准晶材料的制备及应用提供一定的理论依据.

多元材料微纳米精度复杂分布技术的新进展

多元材料分布技术可制备出特殊功能的材料、结构及器件,如功能梯度材料等,在航空航天、国防军事、工业生产中有着广泛的应用。随着构件的集成度提高、功能多样化、质量轻量化等,器件尺寸逐渐减小,材料组分逐渐增多,分布精度不断提高,因此器件对多元材料分布技术提出新的更高要求。当前,功能梯度材料通常仅由几种材料非连续过渡形成,各种材料分布的精度在几十微米至毫米量级以上。如何在宏观尺度上快速实现多元材料微纳米精度复杂分布,特别是在水平面内的横向梯度分布,一直是制造领域研究的重点和难点。近年来,高精度3D打印技术、自组装技术、化学气相沉积技术以及本课题组所提出的多元材料纳米级精度复杂分布技术等在实现多元材料分布方面展现出各自的特点。本文综述了上述四类技术在多元材料分布方面的基本原理、典型成果以及最新研究进展,从分布材料种类、分布精度、分布复杂性、分布尺寸等方面进行了简要的探讨与总结,指出了当前多元材料分布技术面临的问题与挑战,最后对多元材料纳米级精度复杂分布技术进行了展望。

植物甾醇纳米分散液对高脂膳食喂养小鼠血脂和血糖的影响

目的:探讨基于酪蛋白酸钠-葡聚糖糖基化复合物的植物甾醇纳米分散液(PSND)对高脂膳食诱导肥胖小鼠的降血脂和降血糖作用。方法:将SPF级C57BL/6J雄性小鼠随机分成正常对照组(CK组)、高脂饮食组(HFD组)、酪蛋白酸钠-葡聚糖糖基化复合物空载组(N组)、PSND低剂量(L)、中剂量(M)和高剂量(H)干预组,其中L、M、H组小鼠在食用高脂饲料的基础上,同时饮用分别含有0.3,0.5,0.7 mg/mL植物甾醇的纳米分散液,连续饲喂15,16,17周后,分别进行小鼠空腹血糖的测定、葡萄糖耐量实验(GTT)、胰岛素耐量实验(ITT)。18周后结束实验,测定小鼠体质量、皮下脂肪、附睾脂肪和棕色脂肪质量、脂肪系数、肝脏指数、血清生化等指标;测定肝脏胆固醇代谢相关基因3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)、低密度脂蛋白受体(LDL-R)和胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)的mRNA表达水平。结果:经过18周的PSND干预,与高脂饮食(HFD)组相比,低剂量(L,0.3 mg/mL)、中剂量(M,0.5 mg/mL)和高剂量(H,0.7 mg/mL)组小鼠体质量增长量分别降低31.25%,37.38%和49.13%;所有干预组皮下脂肪质量分别降低19.30%,47.37%和60.53%;H组附睾脂肪质量降低26.05%,棕色脂肪质量降低62.5%。PSND的干预抑制白色脂肪细胞的膨大和棕色脂肪白色化;H组肝脏指数、血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量均显著下降;H、M组胆固醇合成相关基因HMGCR的表达显著下调,所有干预组胆固醇分解相关基因LDL-R和H组胆固醇分解相关基因CYP7A1的表达显著上调;M、H组小鼠空腹血糖水平显著降低,M、H组葡萄糖耐量和所有干预组胰岛素灵敏度显著提高。结论:基于酪蛋白酸钠-葡聚糖糖基化复合物的PSND能显著降低高脂膳食诱导的肥胖小鼠血脂水平,同时兼具降血糖和保护肝脏的功效。本研究为扩大植物甾醇在食品中的应用和推广提供了实验依据。

裸花紫珠苯乙醇苷-纳米银复合物制备

目的制备裸花紫珠苯乙醇苷-纳米银复合物。方法以提取液与硝酸银溶液体积比、硝酸银溶液浓度、反应温度、反应时间为影响因素,吸光度为评价指标,单因素试验优化制备工艺。采用紫外-可见分光光度法确定最大吸收波长,在透射电镜下观察外观形态,测定粒径、Zeta电位,红外光谱法分析官能团结构。结果最佳条件为提取液与硝酸银溶液体积比1∶10,硝酸银溶液浓度1 mmol/L,反应温度60℃,反应时间90 min,3批样品吸收曲线稳定。所得纳米银复合物被灰色物质包裹,最大吸收波长为420 nm,平均粒径为26 nm,Zeta电位为^(-1)5.1 mV。在红外光谱图中,1082、535 cm^(-1)处吸收峰减弱,986、861 cm^(-1)处吸收峰消失,1384 cm^(-1)处吸收峰增强。结论该方法稳定可行,可用于制备裸花紫珠苯乙醇苷-纳米银复合物。

天然硼矿石负载铁锰氧化物的合成及应用研究

采用溶胶凝胶法制备天然硼矿石负载Fe-Mn氧化物的Fe-Mn-B复合纳米微孔催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱对催化剂的物相结构进行表征;并考察该复合纳米催化剂作为非均相芬顿催化剂深度处理丁腈橡胶废水的性能。结果表明,在初始pH值5,双氧水加药量0.8 mL/L,催化剂加药量5 g/L,反应时间30 min后,处理液COD值小于70 mg/L,COD去除率69.7%,出水指标满足GB 27632—2011《橡胶制品工业污染物排放标准》的直接排放标准。

超声波/紫外光-纳米Fe^(0)类芬顿法处理络合态重金属废水

研究了超声波/紫外光(US/UV)-纳米Fe^(0)类芬顿法处理高浓度络合态重金属废水的适宜条件,探究该方法对化学需氧量(COD)和络合态重金属的去除机理。实验结果表明:在US/UV作用下,纳米Fe0类芬顿法处理COD浓度1738.86 mg/L、总铬473.14 mg/L、总镍43.35 mg/L、总铜8.53 mg/L的络合态重金属废水,在pH值为3、温度为65℃、振荡速度150 r/min时,纳米Fe0最佳用量为9.6 g/L、H_(2)O_(2)投加量为1 mL/L,反应20 min后,COD、总铬、总镍和总铜的去除率分别为96.75%、99.99%、99.94%和99.57%。相较于传统芬顿法,该方法加快反应速率,反应时间缩短了66.6%,去除效果提高10%,且污泥量减少13%。纳米Fe^(0)重复利用3次后,对络合态重金属的去除率仍在50%以上,可见纳米Fe_(0)重复利用性好。因此,纳米Fe^(0)在处理高浓度络合态重金属废水方面具有良好的应用前景。

松辽盆地古龙页岩微—纳米孔缝油气原位形成与富集机制

通过生烃热模拟、微米与纳米CT、氩离子抛光场发射电镜、激光共聚焦和二维核磁等实验分析,对松辽盆地古龙页岩油的生成模式、储集结构与富集机制进行研究。研究表明:①古龙页岩中存在大量微微型藻、微型藻和沟鞭藻,这些形成于微咸—半咸水的藻类共同构成了富氢页岩的生油母质;②青山口组页岩生油物质大多以有机黏土复合体的形式存在,有机质在成熟演化过程中黏土矿物具有抑制和加氢催化双重作用,扩大了页岩油生成窗口的下限、增加了轻烃生成数量;③古龙页岩储集空间的形成与溶蚀和生烃作用有关,随成岩作用增强微纳米孔隙数量增加、孔隙直径变小,与页理缝发育数量增多同步,构成了古龙页岩特有的纳米级孔-微米级页理缝双重介质储集层;④古龙页岩微—纳米级储油单元具有独立的油气赋存相态,表现为小孔凝析态、大中孔气液两相(或液态)和全孔径含油的特征。古龙页岩油形成与富集机制的新认识对推进中国陆相页岩油的勘探实践具有理论指导意义。

负载于Y分子筛的纳米Ce-Cu-K催化剂制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶凝胶-浸渍法制备了负载于Y分子筛的纳米铈、铜、钾复合氧化物颗粒催化剂,考察了对氯化氢氧化制氯反应的催化性能,运用XRD、N2等温吸附脱附、UV-Vis等手段对所制备的催化剂进行了表征,并测定了催化剂颗粒的抗压碎强度。研究结果显示,当负载量超过24.9%时,活性组分在分子筛表面形成了20～25 nm的纳米晶粒,呈现出一层具有较明显晶粒间隙的纳米复合物壳结构;随着活性组分负载量的增加,分子筛表面形成的纳米复合物层也增厚。在活性组分负载量为28.8%时氯化氢的转化率可达到85%,接近平衡转化率。当催化剂颗粒中硅胶含量达到11%时,颗粒的径向抗压碎强度达到107 N·cm-1,氯化氢的转化率达到80%,可满足氯化氢氧化工业催化剂强度及活性的要求。

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性,制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料,并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面.研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性,并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器.结果表明,单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10-6～1×10-2mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10-6mol/L).采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.

纳米稀土谷氨酸咪唑三元配合物的合成、表征及抗菌活性研究

合成了6种新型纳米稀土三元配合物。通过元素分析、摩尔电导、红外光谱、紫外光谱、氢谱、碳谱、热重-差热等表征,确定了该类配合物的化学组成为：RE（Glu）3ImCl3·3H2O（RE=La^3＋,Nd^3＋,Er^3＋,Eu^3＋,Y^3＋,Gd^3＋;Glu=L-谷氨酸;Im=咪唑）,TEM电镜测试表明其有一定规则形貌,粒径在30-60 nm。通过抗菌实验对其抑菌效果进行研究,结果表明：6种纳米稀土三元配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均有较强的抑制作用（最小抑菌浓度MIC分别约为140,100,250μg·ml^-1）,属于广谱抗菌剂;抗菌效果明显优于非纳米稀土三元配合物、稀土氯化物、L-谷氨酸或咪唑。

纳米二氧化钛复合半导体光催化抑制蓝藻生长

利用纳米TiO2 掺杂不同比例WO3,ZnO ,Fe2 O3组成的复合半导体纳米材料在太阳光照射下进行光催化抑制蓝藻的实验研究 ,经对实验蓝藻的光合速率、呼吸速率和蓝藻叶绿素的吸光度的测定证明 ,掺杂纳米Fe2 O3/TiO2 和 1 5 %ZnO/TiO2 会促进蓝藻的生长 ,而掺杂 1 0 %和 5 %ZnO的纳米二氧化钛和WO3的纳米二氧化钛对蓝藻生长具有一定抑制作用 ,尤其掺杂 1 .5 %WO3和 5 %的ZnO的纳米TiO2 的蓝藻的光合速率和呼吸速率非常缓慢 ,蓝藻吸光度值显著降低 ,显微镜观察显示蓝藻细胞壁被破坏 ,对抑制蓝藻生长产生较好的效果 .

含纳米PTFE颗粒润滑脂的润滑性能研究

在四球摩擦磨损试验机上考察纳米PTFE颗粒作为添加剂对复合钛基润滑脂摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析试验钢球磨斑的表面形貌,并利用X射线光电子能谱仪检测磨斑表面化学元素的组成及状态。结果表明,在一定添加量范围内,纳米PTFE可以改善复合钛基润滑脂的摩擦磨损性能,其中纳米PTFE质量分数为3%时,复合钛基润滑脂具有最佳的抗磨、减摩性能,可使摩擦因数、磨斑直径分别降低约25.4%和18.9%。纳米PTFE颗粒在钢球表面发生摩擦化学反应,生成了一层金属氟化物,有效地抑制了摩擦表面的黏着磨损和接触疲劳。