玻璃负载TiO2膜光催化降解垃圾渗滤液的研究

研究了以SOL=GEL法制备的TiO₂膜光催化降解垃圾渗滤液的可行性,探讨了负载TiO₂膜的影响因素及TiO₂膜的催化活性,TiO₂膜的最佳煅烧温度为450℃.测定了反应时间、进水浓度、pH值、光源强度等因素对垃圾渗滤液的COD_Cr和色度去除率的影响.光强越大,催化效果越好,光照时间越长,催化效果越好;溶液的初始浓度越大,降解率越低;反应液的在偏酸、碱的条件下有利于光催化氧化反应的进行.在最佳的实验条件下,TiO₂膜的煅烧温度为450℃,溶液的pH值为3~4,垃圾渗滤液的初始COD_Cr为537mg·L^-1,光催化降解2h,COD_Cr和UV335的去除率分别为94.4%和96.9%.     

Characterization of a micro-roughened TiO2/ZrO2 coating： mechanical properties and HBMSC responses in vitro

Previous studies have shown phase to bioceramics can that using ZrO2 as a second significantly increase the bonding strength of plasma-sprayed composite material. In the present study, micro-roughened titanium dioxide/ zirconia （TiO2/ZrO2） （30 wt% ZrO2） coating and TiO2 coating were plasma-sprayed onto Ti plates. The microstructural characteristics and mechanical properties of both coatings were investigated. Furthermore, the biological behavior and osteogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells （HBMSCs） on both TiO2/ZrO2 and TiO2 coatings were compared. The results indicated that the shear bond strength and microhardness of TiO2/ZrO2 coating were statistically higher than those of TiO2 coating. Scanning electron microscope observation revealed that more irregularly shaped protuberances and denser pores were formed on the surface of TiO2/ ZrO2 coating compared with those of TiO2 coating. Further comparative analysis of HBMSC proliferation and osteogenic differentiation on both coatings showed that significantly higher cellular alkaline phosphatase activity and expression levels of Runx2 and Osterix at day 10 after osteogenic culture were found on TiO2/ZrO2 coating compared with TiO2 coating, while no statistically significant difference in cell proliferation and extracellular calcium deposition was observed. The present study suggests that TiO2/ZrO2 coating may be favorable for dental implant applications.     

应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究蛋白质中距离相关长程电荷转移:光合细菌天线复合体LH2与TiO2纳米颗粒超分子组装体个例初探

蛋白质在生物体内电荷转移过程中所起的作用迄今仍然是一个有争议的问题.其争论焦点是蛋白质在生物电荷转移过程中是否提供特殊的电子传递通道或者是仅仅作为普通的有机介质.应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究由光合细菌天线分子和平均粒径为8 nm的TiO2组装而成的超分子系统中长程电荷转移.晶体结构研究表明,光合细菌天线分子具有由多个α-脱辅基和β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的双层空心柱面体结构,其中α-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的小环状体套于β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的大环状体中.小环状体的空腔直径约为3.6 nm.光合色素细菌叶绿素和β-胡萝卜素分子处于两环之间.细菌叶绿素距离外周胞质膜最近,预计为1 nm.本研究试图将TiO2纳米颗粒部分装入光合细菌膜蛋白的腔体中,探讨细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒间进行的光致长程电荷转移,进而揭示蛋白质在电荷转移过程中所起的作用.实验观察到细菌叶绿素B850在LH2/TiO2中的基态漂白恢复的时间常数明显地比在LH2中短,应用长程电荷转移模型,将蛋白质视为普通介电媒体,由电荷转移速率推算得到细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒最近表面的距离为0.6 nm,表明TiO2纳米颗粒已经成功地部分装入光合细菌天线分子的空腔中.     

d-阿洛酮糖3-差向异构酶重组枯草芽孢杆菌构建及固定化应用

d-阿洛酮糖3-差向异构酶 (d-allulose-3-epimerase) 是异构化d-果糖生成d-阿洛酮糖 (d-allulose) 的关键酶。为提高d-阿洛酮糖3-差向异构酶的热稳定性并获得可重复使用的d-阿洛酮糖3-差向异构酶重组枯草芽孢杆菌固定化细胞,N端融合双亲短肽,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 分析,异源d-阿洛酮糖3-差向异构酶在枯草芽孢杆菌中正确折叠,蛋白大小为33 kDa。40 ℃孵育48 h,SAP1-DSDPEase残余酶活仍保持在58%。固定化细胞最优条件为海藻酸钠浓度2%、二氧化钛添加量1︰4 (二氧化钛︰海藻酸钠)、氯化钙溶液浓度2%、戊二醛0.02%作为交联剂。该条件下固定化细胞酶活回收率高达82%,固定化细胞与游离细胞相比,最适反应温度不变均为80 ℃,热稳定性提高,连续10次操作使用,酶活回收率仍保留58%,机械强度仍保持100%,转化率仍保持在28.8%,残余酶活保持在70.5%。在海藻酸钠溶液中加入二氧化钛可减少固定化细胞的细胞泄露,增大了机械强度。     

聚丙烯二氧化钛负载膜固定化活性污泥对污水处理的研究

利用聚丙烯二氧化钛负载膜为载体,吸附固定活性污泥微生物,处理有机废水,考察了聚丙烯膜的组成、吸咐固定时间以及聚丙烯二氧化钛活性污泥负载膜对污水有机物的降解。由全有机碳分析仪对降解过程的有机物进行检测;结果表明;活性污泥负载膜处理废水8小时后,废水中的有机物含量下降达50％-60％,对所处理的废水的降解效果明显。     

掺银二氧化钛空心球的制备及其抗菌性能研究

以硫酸钛、尿素为原料,碳球为模板,采用水热沉淀法制备了二氧化钛空心球,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂、硼氢化钾还原硝酸银的方法得到银掺杂的二氧化钛空心球。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等测试手段对所得的样品进行了表征。采用抑菌圈法对其抗菌性能进行了检测,实验结果表明,在自然光条件下,商品二氧化钛P25和二氧化钛空心球对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌没有任何抗菌效果,而载银量9.4 mol%的二氧化钛在常温范围内对三个菌种都具有优良的抗菌性能,可用于抗菌塑料、抗菌食品包装和抗菌纺织制品等领域。     

光催化氧化降解制药废水中头孢曲松钠的研究

以二氧化钛(TiO₂)为光催化剂,分别采用高压汞灯和反射镝灯为紫外光和模拟日光光源,对头孢曲松钠进行光催化降解,用紫外光谱跟踪其光催化降解过程。考察了光催化体系中光源、催化剂用量、光照时间、电子受体以及其他离子的存在对光催化降解过程的影响。结果显示,当反应物初始浓度500mg·L^-1,在高压汞灯和反射镝灯条件下反应5小时后,在催化剂用量分别为2.5g·L^-1和2.0g·L^-1时对头孢曲松钠的降解效果最好,分别达到93.4%和73.8%。体系中加入电子受体能促进光催化反应速率,而一些无机离子如HCO₃^-、SO₄^2-、Cl^-等的存在显著降低了TiO₂光催化剂的活性。实验结果有助于抗生素制药工业废水的光催化处理研究。     

孵育时间在二氧化钛选择性富集磷酸化肽中的影响

目的:旨在探索孵育时间在二氧化钛选择性富集磷酸化肽中的影响。方法:以大肠杆菌BL21(DE3)为材料,预实验确定二氧化钛磁珠与肽段之间的最适比例,之后在此比例下继续探究不同孵育时间条件下的富集效果,以观察孵育时间在二氧化钛富集体系中的影响。结果:预实验确定磁珠与肽段之间最适比例为3 :1,在此比例下发现随着孵育时间的增加其富集效率会逐渐降低,最后确定大肠杆菌中最适孵育时间为5min。结论:孵育时间在大肠杆菌二氧化钛富集体系中对富集效果有明显的影响,并且呈负相关。推测不同样品的最佳孵育时间与样品种属有关。     

纳米二氧化钛对植物有益蜡样芽胞杆菌存活能力的影响

以生物活体为主要成分的植物病害生防制剂在自然环境中的存活能力受各种非生物因素的影响,其中包括环境中的纳米颗粒对微生物的影响。研究发现植物有益蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus 905)受纳米颗粒影响而存活率明显降低。二氧化钛表面产生的.OH和其他活性氧如H2O2、O2-.等都参与了灭菌作用。