碲化镉量子点暴露对小鼠凝血相关因子的影响

研究碲化镉量子点(cadmium telluride quantum dots, Cd Te QDs)对小鼠凝血相关因子的影响,进一步探讨QDs的心血管毒性机制。将48只雄性ICR小鼠随机分成6组,每组8只。分别使用不同剂量(0.15μmol·kg~(-1)、1.5μmol·kg~(-1)和15μmol·kg~(-1))的Cd Te QDs和生理盐水一次性经尾静脉注射染毒小鼠1 d,15μmol·kg~(-1)剂量的Cd Te QDs染毒3 d和7 d,检测小鼠血浆中凝血相关因子的含量变化。结果显示,与对照组相比,随着染毒剂量增加小鼠组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)和纤维蛋白原(FIB)含量逐渐增高,组织因子途径抑制物(TFPI)含量逐渐降低,具有明显的剂量-效应关系。除15μmol·kg~(-1)剂量组外,组织因子(TF)、凝血因子XII(FXII)和纤溶酶原(Plg)含量具有升高的趋势,抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)含量则无明显变化;随着染毒时间增加,TF、FXII、FIB、Plg和t-PA含量有明显的先升高后降低的变化趋势,TFPI含量在1 d达到最低,之后逐渐升高,AT-Ⅲ含量则在7 d达到最低。Cd Te QDs急性染毒可引起小鼠血浆中TF、FXII、FIB、TFPI、Plg和t-PA的含量明显改变,并且具有不同的变化趋势。提示Cd Te QDs可能会激活凝血系统和纤溶系统,抑制抗凝系统,从而引起凝血功能紊乱。     

Functionalization of nitrogen-doped graphene quantum dot: A sustainable carbon-based catalyst for the production of cyclic carbonate from epoxide and CO2

A series of organic compounds were successfully immobilized on an N-doped graphene quantum dot (N-GQD) to prepare a multifunctional organocatalyst for coupling reaction between CO₂ and propylene oxide (PO). The simultaneous presence of halide ions in conjunction with acidic- and basic-functional groups on the surface of the nanoparticles makes them highly active for the production of propylene carbonate (PC). The effects of variables such as catalyst loading, reaction temperature, and structure of substituents are discussed. The proposed catalysts were characterized by different techniques, including Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), field emission scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray microanalysis (FESEM/EDX), thermogravimetric analysis (TGA), elemental analysis, atomic force microscopy (AFM), and ultraviolet–visible (UV-Vis) spectroscopy. Under optimal reaction conditions, 3-bromopropionic acid (BPA) immobilized on N-GQD showed a remarkable activity, affording the highest yield of 98% at 140°C and 10⁶ Pa without any co-catalyst or solvent. These new metal-free catalysts have the advantage of easy separation and reuse several times. Based on the experimental data, a plausible reaction mechanism is suggested, where the hydrogen bonding donors and halogen ion can activate the epoxide, and amine functional groups play a vital role in CO₂ adsorption.     

安全与危险纠缠理论创建及其研究

针对安全概念不统一,安全科学与技术发展相对滞后,重特大安全事故频发等问题,通过借鉴量子纠缠理论,提出了安全与危险纠缠理论学说。建立了安全与危险纠缠理论模型,阐述了其纠缠机制,明确了一个系统中的安全与危险在不同时段内存在的方式和状态:通常人们所认知的安全或危险均是系统在过去时段内以“一显一隐”的方式塌缩成确定的状态,而在现在与未来时段,它们分别是以“显性”、“隐性”的方式纠缠为不确定的状态;若该系统的“安全与危险纠缠”状态向安全方向塌缩时,系统则表现为安全,若向危险转化时,则系统表现为事故。同时,分析了“安全与危险纠缠”理论建立的对安全科学及安全生产实际意义与理论价值,及其未来展望和存在问题。     

光诱导腐殖酸产生单线态氧的影响因素研究

研究了腐殖酸浓度、pH、温度和光照强度对光诱导腐殖酸产生单线态氧潜力的影响,并对腐殖酸紫外-可见光谱特征E2:E3与单线态氧量子产率的关系进行了分析.结果表明:腐殖酸浓度增加会促进单线态氧的产生,pH是腐殖酸产生单线态氧的重要影响因素,单线态氧平衡浓度([1O2]ss)在pH=7时最高,随酸(或碱)性增强而减小;在模拟的实际环境温度(1.5、5、10、15和25℃)中,[1O2]ss随绝对温度值(K)升高呈增长趋势,但在283 K(10℃)后趋于平衡;光照强度增大对[1O2]ss具有促进作用;在氙灯模拟日光照射实验中,最小(0.8×104lux)和最大(15.5×104lux)光强下[1O2]ss值相差一个数量级.单线态氧量子产率与腐殖酸的E2:E3值呈显著正相关,这可能与腐殖酸中小分子芳香族在光敏化过程中能量转移效率更高有关.综上可推测夏季(温度高和光照强度大)更有利于水环境中腐殖酸类溶解性有机质产生活性氧物质,促进对有机污染物的光降解.     

动态安全系统理论的研究与应用

将量子纠缠理论引入安全理论中,提出安全与危险纠缠机制;指出人们当前所处的“安全”的状态,实质上是“安全与风险叠加”的状态,是不确定的;而相对于当前的状态,之前的状态实质上是安全的,是确定的,由此重新给出了安全的新认知。再以安危纠缠和安全新认知为理论基础,建立了动态安全系统理论,给安全管理与事故预防提供了新思想和新方向。然后借由塔吊生产系统,展示了动态安全系统理论的应用,定量分析系统内部安全程度,从而使安全管理步入动态的定量化管理阶段。     

石墨烯量子点/Bi2WO6的制备及其对抗生素的降解性能

采用一步水热法与两步水热法制备了GQDs/Bi₂WO₆（GQDs为石墨烯量子点）复合材料,利用氙灯为光源,考察了暗反应与光反应条件下GQDs/Bi₂WO₆对目标污染物环丙沙星的吸附性能与光催化性能,并对所制备的部分材料进行了表征。实验结果表明,相比于纯Bi₂WO₆,一步法制备的0.20GQDs/Bi₂WO₆（柠檬酸CA与 Bi₂WO₆物质的量比为0.2）和两步法制备的2%GQDs/Bi₂WO₆（GQDs与Bi₂WO₆的质量比为2%）有着相对更好的吸附性能与光催化性能。其中,0.20GQDs/Bi₂WO₆光催化效果最好。暗反应30 min后,环丙沙星吸附去除率为50.4%。光反应60 min后,环丙沙星的光催化去除率为42.6个百分点,总去除率达93.0%。表征结果显示,0.20GQDs/Bi₂WO₆的比表面积最大,且光生空穴和电子复合概率也相对较低。     

Growth and photosynthetic responses to copper in wild grapevine

The present study evaluates the tolerance and accumulation potential of Vitis vinifera ssp. sylvestris under moderate and high external Cu levels. A greenhouse experiment was conducted in order to investigate the effects of a range of external Cu concentrations (0–23 mmol L⁻¹) on growth and photosynthetic performance by measuring gas exchange, chlorophyll fluorescence parameters and photosynthetic pigments. We also measured the total copper, nitrogen, phosphorus, sulphur, calcium, magnesium, iron, potassium and sodium concentrations in the plant tissues. All the experimental plants survived even with external Cu concentrations as high as 23 mmol L⁻¹ (1500 mg Cu L⁻¹), although the excess of metal resulted in a biomass reduction of 35%. The effects of Cu on growth were linked to a reduction in net photosynthesis, which may be related to the effect of the high concentration of the metal on photosynthetic electron transport. V. vinifera ssp. sylvestris survived with leaf Cu concentrations as high as 80 mg kg⁻¹ DW and growth parameters were unaffected by leaf tissue concentrations of 35 mg Cu kg⁻¹ DW. The results of our study indicate that plants of V. vinifera ssp. sylvestris from the studied population are more tolerant to Cu than the commercial varieties of grapevine that have been studied in the literature, and could constitute a basis for the genetic improvement of Cu tolerance in grapevine.     

天然沸石中离子交换平衡的离子特异性研究

沸石在改良土壤和保护环境等方面有着广泛的应用,研究沸石离子交换中的特异性效应对更好地利用沸石有着重要意义.碱金属离子在天然斜发沸石中的交换平衡时的最大吸附量存在着明显的特异性效应;对于同价的碱金属离子,其交换吸附能力差异随着离子浓度的降低而增大.这种实验现象不能用库仑力、离子体积、水合作用、色散力、经典诱导力以及表面络合等相关理论进行完整解释.分析发现,根本原因来自离子因量子涨落而产生的极化与沸石颗粒表面电荷产生的强电场之间的相互作用,这种相互作用导致了离子间偶极矩差异随着表面电位的升高而增大,进而使离子-表面吸附能差异增大,并出现不同的交换吸附能力.由于沸石表面电荷密度较高,离子体积效应对其在双电层中的分布也起着比较重要的作用,导致碱金属离子在沸石表面的交换平衡结果在高表面电位(绝对值大于0.2 V)下才表现出较大选择性,与低电荷密度表面上的交换平衡结果存在一定差异.     

一种更加安全的密码技术——量子密码

信息安全技术备受世人关注,由于现有的加密方法存在着很多弊端,人们将目光转向了量子密码。根据量子力学中的海森堡不确定性原理,任何窃听者都无法窃听量子密码通信中的信息而不被发现,笔者正是从量子不确定性基本原理出发来研究量子密码技术的,结合量子密码协议在通信网络中的应用来探讨了在量子通信过程中量子密钥生成、分发的详尽过程及量子密钥的分发协议在通信中应该遵循的原则,介绍了当前实验研究的进展,分析了量子密码研究存在的问题,并针对这些问题提出了一些建设性意见,最后对量子密码的发展前景和方向进行展望。     

硫化镉量子点与常规硫化镉对小鼠遗传毒性的比较研究

为比较硫化镉量子点(CdS quantum dots,CdSQDs)与常规硫化镉(CdS)对小鼠的遗传毒性作用,将30只昆明种健康雄性小鼠随机分为对照组、CdSQDs组和常规CdS组,通过经口灌胃法进行染毒,其中CdSQDs组和常规CdS组染毒剂量为100mg·kg-1,对照组为等体积的生理盐水.染毒35d后将小鼠处死,通过单细胞凝胶电泳观察外周血淋巴细胞DNA损伤情况,取小鼠一侧附睾观察精子畸形率,并取双侧肾脏做组织病理学检验.结果表明,与对照组小鼠比较,CdSQDs组和常规CdS组小鼠DNA损伤和精子畸形率均显著升高(p<0.05);CdSQDs组小鼠DNA损伤程度及精子畸形率均显著低于常规CdS组(p<0.05);组织病理切片观察显示,两种材料均可引起小鼠肾脏病变,但CdSQDs组小鼠病变程度明显轻于常规CdS组.以上结果提示,CdSQDs和常规CdS均会对小鼠产生一定程度的遗传毒性作用,但CdSQDs毒性低于相同剂量的常规CdS.