聚乙二醇辅助Ce0.6Mn0.4Ox催化净化碳烟颗粒物燃烧性能的研究

以进一步提升具有良好碳烟催化燃烧性能的Ce_0.6Mr_0.4O_x催化剂活性为目的,通过共沉淀法制备该催化剂时加入不同分子量的聚乙二醇(PEG).活性测试结果表明,随着PEG分子量的增加,活性先升高后降低.当PEG分子量为6000时,活性最佳,相比未添加PEG的铈锰混合氧化物催化剂,DSC曲线上燃烧最大值对应温度下降了23℃.XRD和Raman测试结果表明,该系列催化剂均形成了立方萤石结构.当添加分子量为6000的PEG时,结合XRD、Raman、XPS、ICP、H₂-TPR和O₂-TPD结果表明,此时Mn^x+进入CeO₂晶格中的量最大,从而产生了更多的表面活性氧,促进了表面化学吸附氧的脱附,表现出了良好的低温还原性能;BET结果表明,该催化剂的比表面积和孔容均优于未添加PEG的催化剂;SEM结果表明,该催化剂在微米和纳米层面均表现出更多的空隙.因此,添加分子量为6000的PEG最有利于促进碳烟催化燃烧.     

镧、铈掺杂的ZnO-TiO_2处理制药废水的实验研究

采用溶胶-凝胶法制备掺杂ZnO的TiO2复合半导体材料,对其降解制药废水的催化活性进行测定,并用XRD、拉曼光谱分析和TEM对其晶体结构进行表征。实验结果表明:ZnO能显著提升TiO2的催化效率,当ZnO掺杂量8%时光催化活性最大,其COD、色度去除率可分别达72.5%、33.8%。适当掺杂Ce4+或La3+可提高ZnO-TiO2的催化活性,但掺杂过量活性会显著降低。La3+的促进作用强于Ce4+,掺杂La3+0.4%时,COD、色度去除率比未掺杂提高17.2%和31.2%,可见稀土掺杂的ZnO-TiO2复合半导体材料具有应用于生产的可行性。     

铜铈复合金属氧化物催化剂催化分解N2O

以蜂窝陶瓷为载体,采用浸渍法制备了负载型铜铈复合金属氧化物催化剂.研究了n(Cu):n(Ce)、活性组分负载量、焙烧温度及O2气氛对催化剂分解N2O活性的影响.实验结果表明:CeO2的掺入可以明显提高CuO催化剂催化分解N2O的活性,当n(Cu):n(Ce)=1:1时,N2O分解率最高,反应温度为500 ℃时,N2O分解率达85.8％;对于n(Cu):n(Ce)=1:1的催化剂,最佳活性组分负载量为18％,最佳焙烧温度为500 ℃;当反应气氛中有O2存在时,会抑制催化分解N2O反应的进行.     

纳米二氧化铈在污水处理系统中的环境行为及其生物毒性效应研究进展

纳米二氧化铈（CeO₂）以其独特的理化性质被广泛应用于工业生产和日常生活中,因而会不可避免地被释放进入污水处理厂内并与微生物发生相互作用,进而对其净污活性和污水处理系统的运行稳定性产生影响。从污水处理系统内纳米CeO₂的归趋和迁移转化过程,对功能微生物表面性能、功能活性和群落组成的影响等方面系统综述了纳米CeO₂在污水处理系统内的环境行为与毒性效应;阐明了纳米CeO₂对污水处理系统运行效果的影响并总结了能够缓解纳米CeO₂影响污水处理系统运行稳定性的措施,旨在为控制和预防纳米CeO₂在污水处理系统中引起的环境风险提供理论基础和科学依据。     

铈及其配合物对水体富营养化的影响

在静态水体富营养化状态下,分别添加不同浓度的Ce3 溶液和不同浓度的Ce3 -EDTA配合物溶液,在相同自然条件下进行培养,研究其对水体富营养化状态下藻类生长的影响.结果表明:添加浓度为1.00 mg·l-1的Ce3 和Ce3 -EDTA配合物对水体富营养化和藻类生长有抑制作用,添加浓度为0.25mg·l-1和0.50mg·l-1的Ce3 和Ce3 -EDTA配合物对水体富营养化和藻类生长有促进的作用,其中添加浓度为0.50mg·l-1的Ce3 和Ce3 -EDTA配合物溶液的促进作用更明显.相同浓度的Ce3 和Ce3 -EDTA配合物溶液相比,Ce3 -EDTA配合物溶液的作用相对弱一些,即添加EDTA可抑制稀土元素对藻类生长的作用.     

稀土元素对怀槐悬浮培养细胞异黄酮合成及氧化还原态的影响

在培养基中添加不同浓度的硝酸铈和硝酸镧,并检测怀槐细胞悬浮培养过程中异黄酮含量、苯丙氨酸裂解酶(PAL)酶活、还原型谷胱甘肽和氧化型谷胱甘肽含量的变化,以探讨稀土元素对怀槐细胞合成异黄酮的影响和机制.结果表明, 20 mmol L-1硝酸铈和10 mmol L-1硝酸镧较适合诱导怀槐悬浮培养细胞合成异黄酮;细胞培养过程中,硝酸铈和硝酸镧诱导异黄酮合成的变化趋势与PAL酶的活性变化一致;氧化还原态变化分析发现,硝酸铈和硝酸镧处理的细胞中GSH/GSSG比例分别在d 3和d 2达到最大值,是同期对照的1.46和1.47倍,而异黄酮含量则在d 4和d 3达到最大值,分别达到了271.42 μg g-1 (DW)和279.32 μg g-1 (DW).研究结果显示,怀槐细胞悬浮培养中添加稀土元素提高次生代谢产物异黄酮的合成可能与稀土元素诱导细胞氧化还原态的改变有关.图3参16     

铈(Ⅳ)-吐温40-邻苯二酚化学发光体系测定废水中的邻苯二酚

基于在吐温40存在下邻苯二酚与铈(Ⅳ)在酸性介质中发生化学发光反应,建立了测定邻苯二酚化学发光分析法。该法测定邻苯二酚的线性范围为3.0×10-7～5.0×10-5mol/L,检测限为1.0×10-7mol/L,相对标准偏差为3.0%(邻苯二酚浓度为5.0×10-6mol/L,平行测定11次)。用该法测定实验室废水中的邻苯二酚,结果令人满意。     

稀土元素铈对锌胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应

为探究稀土元素铈（Ce）对锌（Zn）胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应,通过水培试验,以百农307为试验材料,研究外源Ce对500 μmol·L^-1 Zn胁迫下小麦幼苗生长、Zn积累和生理特性的影响.结果表明,500 μmol·L^-1 Zn胁迫显著抑制了小麦幼苗叶绿素含量（叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素）、光合作用和生物量的积累,使得幼苗根系变短变粗、侧根减少,同时降低了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性和可溶性蛋白含量,增加了丙二醛（MDA）的积累.外源Ce降低了根系对Zn的吸收和转运,缓解了Zn胁迫对小麦幼苗的毒害效应,具体表现为叶绿素含量和光合作用参数的升高;提高了抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量并降低MDA质量摩尔浓度;降低脂质过氧化对细胞膜的损伤,最终表现为小麦幼苗根系和茎叶干物质量的增加.外源Ce可通过提高Zn胁迫下小麦幼苗的光合特征、抗氧化酶活性和渗透调节物质的方式,降低细胞膜脂质的过氧化程度,缓解Zn胁迫对小麦幼苗生长的毒害作用.     

纳米二氧化铈的可控形貌合成及其催化性能

二氧化铈（CeO₂）纳米颗粒的形貌会影响其表面氧空位浓度和化学吸附氧的能力,研究其形貌对催化臭氧氧化活性的影响有着重要意义。采用尿素和活性炭介导的水热合成方法制备了CeO₂纳米颗粒,结果表明,改变尿素和活性炭的添加量会改变最终获得的CeO₂颗粒的形貌,从而分别制得棒状、花状、立方状和球状的CeO₂颗粒。将不同形貌的CeO₂应用于水中草酸的催化臭氧氧化反应,结果表明,CeO₂纳米花（有序棒状结构）具有最好的催化臭氧氧化活性。加入0.5 g/L CeO₂纳米花,反应90 min后的草酸去除率达98%,较单独臭氧氧化提高63个百分点。加入10 mmol/L叔丁醇后,CeO₂纳米花的催化作用被完全抑制,证明其催化臭氧氧化为自由基反应。     

SO_2与CeO_2超细颗粒非均相反应产物的细胞毒性效应

大气二次细颗粒物(secondary fine particulate matters,SFPMs)是我国城市大气PM_(2.5)的主要组成部分。然而由于PM_(2.5)组成成份复杂,其毒性产生的来源并不明确。在本研究中,我们以二氧化铈(CeO_2)超细颗粒物(UFPs)为大气细矿物质颗粒模型,研究了SO_2气体在模拟大气环境中,如湿度(RH)、紫外光照(UV)和NO_2存在条件下,在CeO_2UFPs界面经多相反应生成的二次无机细颗粒物的性质及与细胞毒性的构效关系。实验通过实时高通量细胞分析系统,实时观察了CeO_2-SFPMs暴露对小鼠单核巨噬细胞(RAW264.7)增殖的影响;并进一步检测了CeO_2-SFPMs对细胞膜通透性和细胞凋亡的影响。结果表明,SO_2与CeO_2UFPs作用后可转化为硫酸盐,在有NO_2存在下转化更为明显。CeO_2-SFPMs对细胞毒性效应与其生成的环境条件相关,并具有时间效应性。RAW264.7细胞暴露于CeO_2-SFPMs 8 h,细胞增殖无明显变化;暴露8~25 h后,CeO_2-SFPMs对细胞增殖的抑制率随CeO_2@CeO_2+SO_2@CeO_2+SO_2+RH≈@CeO_2+SO_2+RH+UV@CeO_2+SO_2+RH+NO_2的顺序显著升高。CeO_2-SFPMs对Raw264.7细胞膜通透性和细胞凋亡的影响研究也证明CeO_2-SFPMs@CeO_2+SO_2+RH+NO_2产生的细胞毒性最明显。