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废水的荧光分析与生物降解性研究
摘要: 采用三维荧光光谱仪对焦化废水生化处理前后不同类型有机物的含量进行分析,并运用平行因子模型解析荧光组分及含量。研究发现色氨酸类组分最易被生物降解,而腐殖酸类组分最难降解。同时通过分析两类指标的变化趋势发现,类蛋白荧光和可降解有机物荧光的总荧光强度随时间变化趋势与废水中COD、NH3-N参数值的变化高度一致。证实三维荧光光谱法适用于废水组分降解的精准分析。
关键词: 焦化废水、分析与评价、生物降解、平行因子模型、三维荧光光谱
更新于2025-11-14 15:23:50
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不同相对空气湿度和紫外A辐射条件下稻草的降解行为
摘要: 本研究中,秸秆在三种相对空气湿度(RH)水平(90%、60%或30%)之一下持续降解150天,以评估湿度对秸秆生物降解的影响。此外,秸秆经紫外线(UV)-A照射+90% RH处理180天,以评价光降解与生物降解的相互作用。30%和60% RH对秸秆降解的影响不明显。90% RH和UV-A+90% RH处理下的秸秆质量损失分别为18.5%和39.1%。BIOLOG分析表明,丝状真菌在秸秆生物降解中起主要作用。热重分析显示,UV-A+90% RH处理倾向于提高最大热解速率并降低初始热解温度。与90% RH相比,红外光谱分析显示UV-A+90% RH处理的功能团(如–CH、–C=O和苯环结构)明显减少。通过扫描电子显微镜观察到UV-A+90% RH处理初期和末期的秸秆降解细菌。结果表明湿度对丝状真菌介导的秸秆生物降解程度具有重要影响。在高UV-A辐照和高湿度条件下,光降解与生物降解的共同作用可加速秸秆降解。
关键词: 相对空气湿度、生物降解、热重分析、光降解、紫外线A照射、BIOLOG系统、扫描电子显微镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱
更新于2025-09-23 15:23:52
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含三嗪污染物的光催化-生物集成处理
摘要: 研究了光催化处理对含三嗪类污染物(包括西玛津、灭藻醌1051和活性艳红K-2G)的降解效果。考察了二氧化钛(TiO?)浓度、反应混合物初始pH值、光照时间及紫外(UV)强度对光催化效率的影响。在60分钟光降解后观察到K-2G完全脱色,而西玛津和灭藻醌1051分别在各自优化条件下仅需15分钟即可完全降解。采用高效液相色谱(HPLC)、气相色谱/质谱(GC/MS)和离子色谱(IC)鉴定光催化降解中间体及产物。GC/MS检测到降解初期出现西玛津的脱烷基中间体(脱异丙基阿特拉津和脱乙基脱异丙基阿特拉津)以及灭藻醌1051的中间体。由于存在抗光催化的终产物氰尿酸(CA),即使经过长时间(>72小时)紫外照射,所有含三嗪污染物仍未能实现完全矿化。通过三种生物测定法监测了光催化处理前后不同化合物的毒性变化。为进一步处理抗光催化终产物,从污染海洋沉积物中分离出一株CA降解菌,经底物利用模式(Biolog?微孔板)、脂肪酸组成及16S rRNA基因测序比对鉴定为肺炎克雷伯氏菌。该菌能高效利用1-2000 mg/L浓度范围的CA作为优质氮源,并在24小时培养内实现CA完全矿化。研究表明,光催化预处理显著提高了含三嗪污染物的生物可降解性,所提出的光催化-生物联合体系能有效处理各类含三嗪污染物。
关键词: 整合、生物降解、光催化、含三嗪污染物
更新于2025-09-24 01:48:36
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选择性激光熔化制备Fe-xGO复合材料的研究:微观结构、硬度、生物降解性与细胞相容性
摘要: 纯铁(Fe)作为一种极具前景的可降解金属生物材料,其降解速率过慢是制约临床应用的关键技术瓶颈。本研究采用选择性激光熔融(SLM)技术,将纯铁粉末与氧化石墨烯(GO)复合制备Fe-xGO复合材料(x=0.4 wt.%、0.8 wt.%、1.2 wt.%和1.6 wt.%),旨在获得更高的降解速率。通过系统分析微观结构、硬度、生物降解性能及细胞相容性发现:由于GO的引入,SLM制备的Fe-xGO复合材料降解速率显著快于纯铁。GO含量对材料微观结构、硬度和降解速率具有显著影响——其中Fe-0.8GO复合材料表现出最细小均匀的晶粒组织,兼具最高的降解速率、密度与硬度,并具有良好的细胞相容性。研究同时阐明了相关作用机制。
关键词: 生物降解、铁-氧化石墨烯复合材料、硬度、细胞相容性、选择性激光熔化、微观结构
更新于2025-09-16 10:30:52
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可作为金属离子传感与荧光成像理想纳米荧光团的生物可降解且光稳定的Nb2C MXene量子点
摘要: 传统荧光探针要么易发生光漂白,要么不可生物降解,这常导致荧光信号输出不稳定并产生长期生物毒性。因此,开发兼具优异光稳定性和生物降解性的新型荧光材料,对进一步拓展其在众多研究领域的应用具有重要意义。本研究通过四丙基氢氧化铵辅助的超声物理化学剥离法,合成了具有原始Nb2C MXene晶相结构及表面含氧基团的Nb2C量子点(Nb2C QDs)。详细分析表明,该量子点不仅具有优异的化学/光稳定性荧光发射性能,还成功应用于重金属离子荧光传感及荧光成像。更重要的是,证实Nb2C QDs具有高生物相容性及响应人髓过氧化物酶的独特生物降解特性,表明其体内应用安全性。在生物安全和技术稳定性要求日益严苛的背景下,所获Nb2C QDs展现的生物相容性、生物降解性,尤其是优异的荧光传感/成像特性,有望推动其在环境监测、生物医学诊断、视觉显示及防伪等领域的应用。
关键词: MXene量子点、生物降解、荧光探针、荧光成像、抗光漂白性
更新于2025-09-16 10:30:52
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干燥技术和表面预处理对发光多孔硅量子点在模型液体和活细胞中的细胞毒性和溶解速率的影响
摘要: 光致发光硅量子点(Si QDs)生物降解特性的调控对其未来在诊断与治疗领域的应用至关重要。本研究通过结合光致发光与拉曼显微光谱技术,在体外模型中探究了干燥处理与表面预处理对Si QDs在模拟液体及活细胞中溶解速率的影响。通过机械研磨电化学蚀刻介孔硅薄膜获得多孔硅颗粒,其由互联的硅纳米晶体(QDs)和孔隙构成。样品经超临界二氧化碳干燥(SCD)或空气干燥(AD)后,在1%氧气环境下600℃退火16小时制得纳米级Si QDs。所得样品具有核壳结构:结晶硅核表面包裹SiO2层。拉曼散射光谱计算显示,初始AD-SiQDs的结晶硅核尺寸约4.5纳米,初始SCD-SiQDs约2纳米。由于量子限域效应,AD-SiQDs与SCD-SiQDs均呈现可见光致发光(PL)特性。通过PL淬灭现象及拉曼信号低频偏移、展宽和强度衰减评估了纳米晶体的溶解情况。实验证实AD-SiQDs在细胞共培养24小时内保持稳定,而SCD-SiQDs完全溶解,这可能解释了SCD-SiQDs表现出显著较低细胞毒性的现象。
关键词: 风干、硅量子点、拉曼显微光谱、生物降解、光致发光、超临界干燥
更新于2025-09-12 10:27:22
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含二苯甲酮和水解淀粉的光/生物降解LDPE性能研究
摘要: 玉米淀粉在50-60?C下酸水解6小时。测定了原淀粉、水解淀粉(HS)和葡萄糖的还原粘度。通过DSC测试确定改性淀粉的熔点。使用双螺杆挤出机将熔体流动指数为2 g/10 min的LDPE与3-20%(重量百分比)的不同比例水解淀粉、光降解添加剂苯酮(3%)以及作为增容剂的甘油(3%)进行共混。采用HS制备的配方易于加工,且由于熔体流动指数增加,所添加的淀粉被证实已水解。使用吹膜挤出机制备管状吹塑薄膜。含水解淀粉的LDPE可加工成薄型薄膜(<250微米)。对所得薄膜进行了拉伸强度、断裂伸长率等多项机械性能测试,结果显示拉伸强度和断裂伸长率等力学性能有所降低,撕裂强度和落镖冲击强度也下降。此外,对所有样品进行了加速紫外老化和堆肥生物降解测试。通过扫描电子显微镜观察紫外老化前后及生物降解后的形貌变化。这些样品具有高度光/生物降解性,因此不会污染环境。
关键词: 低密度聚乙烯、光/生物降解、二苯甲酮、水解淀粉、机械性能
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用双扫描导数同步荧光光谱法同步测定水溶液中溶解态菲及其代谢物
摘要: 建立了一种简单灵敏的双扫描导数同步荧光光谱法(DS-DSFS),用于水溶液中溶解态菲(Phe)及其代谢物1-羟基-2-萘甲酸(1H2NA)和水杨酸(SA)的同时测定。选择69 nm作为Phe和1H2NA的最佳Δλ条件,SA的Δλ值为55 nm。通过DS-DSFS解析了Phe、1H2NA和SA重叠的荧光发射光谱。在296 nm(Phe)、352 nm(1H2NA)和307 nm(SA)波长处检测的信号,在浓度范围分别为4.0–1.0×103 μg L?1、4.0–1.2×103 μg L?1和4.0–8.0×102 μg L?1时呈线性关系。Phe、1H2NA和SA的检出限分别为0.08、0.07和0.88 μg L?1,相对标准偏差均小于5.0%。该方法成功应用于实验室中溶解态菲生物降解过程中Phe及其代谢物的测定,证实其具有原位研究多环芳烃生物降解的潜力。
关键词: 代谢物、多环芳烃、原位、导数同步荧光光谱法、生物降解
更新于2025-09-04 15:30:14
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探索太阳光预处理在真菌生物转化中分解顽固性硫酸盐木质素的未开发潜力
摘要: 来自制浆造纸工业的碱木质素(KL)可能导致严重的环境污染,需采取适当的废水处理措施以减轻污染。本研究报道了一种通过光解与微生物氧化过程相结合降解KL的新策略。结果表明,潜在菌株毛栓菌MTCC-1171可降解经太阳光处理的KL(SKL)。首先采用太阳光对KL进行光降解处理,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和凝胶渗透色谱分析其处理前后的化学物理变化。光解预处理诱导KL链断裂及芳香环裂解,使其更易被后续微生物降解。SKL作为底物在微生物降解过程中产生漆酶,培养第4天观察到最大漆酶活性达7.1±0.02 U/mL。通过GC-MS鉴定了光处理与未处理KL的微生物降解产物,发现KL降解效率提升的同时转化生成了香草醛、戊酸等多种高附加值产物(如高级醇类)。该创新方法能显著将KL转化为高附加值产物,具有环保节能的显著优势。
关键词: 木质素磺酸盐,黄色漆酶,生物降解,太阳能处理,毛栓菌MTCC-1171
更新于2025-09-04 15:30:14