Selective targeted adsorption and inactivation of antibiotic-resistant bacteria by Cr-loaded mixed metal oxides

• LDHs and MMOs was synthesized by ultrasound-assisted one-step co-precipitation. • MMOs performs the best for Cr(VI) and E. coli_NDM-1 simultaneous removal. • Possible antibacterial pathways of Cr-MMOs were proposed. Herein we provide a novel high-efficiency nanocomposite for bacterial capture based on mixed metal oxides (MMOs) with deleterious chromium properties. With both the layer structure of layered double hydroxides (LDHs) and the magnetic properties of Fe, MMOs enrich the location of ionic forms on the surface, providing a good carrier for adsorption of the heavy metal Cr(VI). The capacity for adsorption of Cr(VI) by MMOs can be as high as 98.80 mg/g. The prepared Cr(VI)-MMOs achieved extremely expeditious location of gram-negative antibiotic-resistant E. coli_NDM-1 by identifying lipid bilayers. Cr-MMOs with a Cr loading of 19.70 mg/g had the best bactericidal effect, and the concentration of E. coli_NDM-1 was decreased from ~10⁸ to ~10³ CFU/mL after 30 min of reaction. The binding of nitrogen and phosphorus hydrophilic groups to chromate generated realistic models for density functional theory (DFT) calculations. The specific selectivity of MMOs toward bacterial cells was improved by taking Cr(VI) as a transferable medium, thereby enhancing the antibacterial activity of Cr-MMOs. Under the combined action of chemical and physical reactions, Cr(VI)-MMOs achieved high capacity for inactivation of bacteria. Moreover, the metallic elements ratio in Cr-MMOs remained stable in their initial valence states after inactivation. This guaranteed high removal efficiency for both heavy metals and bacteria, allowing recycling of the adsorbent in practical applications.     

硅烷化改性MCM-41负载戊二酸锌催化CO2与环氧丙烷共聚制备可降解材料

以三甲基氯硅烷(TMCS)为硅烷化试剂,对MCM-41分子筛进行表面改性处理,并以此为载体制备负载型戊二酸锌催化剂(ZnGA/TMCS-MCM-41);采用红外光谱、氮气吸附-脱附和X射线衍射等分析手段对催化剂进行表征,结果表明:三甲基氯硅烷基团被成功接枝到MCM-41分子筛表面,形成比表面积略低的硅烷化MCM-41载体,但其骨架未被破坏,负载活性物质过程中,戊二酸锌能以更小的粒径均匀分散到载体的表面;聚合反应实验表明,与单纯戊二锌催化剂相比,ZnGA/TMCS-MCM-41催化剂对CO2与环氧丙烷(PO)的共聚反应显示出更高的催化效率和更快的反应速度,在反应34 h后催化效率达到86.3 g聚合物/g ZnGA;红外光谱和核磁分析表明所得共聚产物中碳酸酯结构含量大于95.8%。     

竹制填料生物接触氧化工艺处理污染河水

针对受污染的湖溪河水质特征，以传统弹性塑料填料做对比，研究以竹球和竹丝为填料的生物接触氧化工艺，考察填料的挂膜时间、生物量和污水处理效果；确定连续曝气和间歇曝气时反应器的最优运行工况：连续曝气时为HRT：7．5h，DO=3mg／L；间歇曝气时为厌氧1．2h、好氧6．3h交替运行。实验结果表明，与弹性塑料填料相比，竹制填料挂膜速度快，竹球填料的水处理效果最好；连续曝气最优工况下竹球填料反应器中COD、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别为66．7％、47．9％、57．1％和30．6％；间歇曝气最优工况下竹球填料反应器中COD、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别64．08％、39．95％、60．7％和54．68％；竹制填料可替代传统的塑料填料作为生物接触氧化工艺的载体填料。     

Synthesis and antimicrobial activity of esters of 3-ethoxy-4-hydroxybenzaldehyde oxime

A series of oxime esters was synthesized by esterification of 3-ethoxy-4-benzaldehyde oxime with acid chlorides in the presence of triethylamine. They were evaluated for their in vitro antifungal activity against three pathogenic fungi, namely Rhizoctonia bataticola, Fusarium udum, and Alternaria porii, and their antibacterial activity against the three bacterial strains Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Klebsiella pneumoneae. The compounds bearing medium-length alkyl chains showed greater activity than those with long alkyl chains. An electron-donating group in para position of the aryl ring confers highest activity.     

有机复合填料生物滤床对甲苯气体的净化

利用一种新型有机复合填料作为生物滤床中微生物的附着载体,接种经过驯化筛选的专性甲苯降解菌,填装于生物过滤塔中净化低浓度甲苯气体。研究了新型有机复合填料在长期运行时的情况,考察了进气流量、入口浓度、床层温度和填料湿度对生物滤床的影响,最终经过优化得出,此种填料的生物滤床能够为微生物提供良好的附着生长环境,并能保持滤床的高效稳定运行,当进气流量为0.4 m3/h,入口浓度为400 mg/m3,床层温度为30℃,填料湿度为50%时,生化去除量达到30.6 g/(m3.h),并且在此条件下滤床具有良好的耐冲击性能。     

常温催化抗菌研究现状及展望

病原微生物所引发的传染性疾病严重威胁人类健康和生命。传统抗菌技术通常需要外加光、热等能量,如紫外线、光催化、微波等,实际应用受限。常温催化作为一种新型抗菌技术,能够在常温条件下发生催化氧化反应,产生强氧化性的活性氧物种而起杀菌作用。因此,常温催化技术在抗菌领域具有应用优势,综述其抗菌研究现状对于系统性认知常温催化抗菌具有指导意义。本文阐述了常温催化抗菌材料及其活性氧物种产生过程,介绍了常温催化抗菌性能的评价方法,讨论了常温催化抗菌的作用机制,重点分析了常温催化抗菌性能的影响因素。此外,基于国内外常温催化的抗菌研究现状,指出了常温催化抗菌研究存在的问题及未来发展趋势。     

露天矿爆破地震波作用下框架建筑的动力响应

为研究露天矿爆破地震波作用下框架建筑的动力响应,开展了现场试验和数值模拟研究.试验测得爆破地震波参数和框架结构主体、砌体填充墙的固有频率及其动力响应;采用ANSYS程序计算出框架结构主体和砌体填充墙的固有频率,并分析了模型在爆破地震波作用下的动力响应.结果表明,填充墙体的固有频率高于建筑主体的固有频率,且接近于爆破地震波的输入频率,数值模拟计算的固有频率与现场测试结果一致;填充墙体的振动速度高于建筑主体的振动速度.虽然爆破地震波地表振动速率满足《爆破安全规程》,但框架结构主体和砌体填充墙固有频率的差异和频繁爆破震动使得砌体填充墙与梁、柱连接处产生裂缝.因此,评估露天矿周边框架建筑的振动安全性时,应考虑建筑的动力特性和露天矿爆破的特殊性.     

纳米银材料的生物安全性研究进展

纳米银材料被广泛应用到医疗、化工、生物等许多领域,增加了与人类接触的可能性,因此关注其生物安全性是很有必要的。本文对近年来纳米银的抗菌性和生物安全性研究进行了综述。首先分析了纳米银的皮肤毒性、呼吸系统毒性、消化系统毒性和其他组织毒性,其次分析了体外细胞毒性和细胞内纳米银与生物大分子相互作用,最后对纳米银材料的人群暴露生物安全性及纳米银与银离子毒性关系进行了探讨。本文旨在为纳米银的毒性作用机制研究提供参考,为建立标准的纳米银安全性评价体系提供依据。     

石墨相氮化碳-碘氧化铋层状异质结的构建及其光催化杀菌性能

以脲素作为前驱物,采用热聚合法制备薄层石墨相氮化碳(g-C_3N_4),然后在其表面原位合成层状碘氧化铋,构筑石墨相氮化碳-碘氧化铋层状异质结(g-C_3N_4/BiOI).合成样品的形貌、比表面积、晶体结构、分子结构、光吸收性能及其表面特性分别采用透射电镜、BET氮吸附、X射线粉末衍射、红外光谱仪、紫外可见漫反射和X射线光电子能谱分析进行表征,并考察合成的催化剂在可见光照射下光催化杀菌性能,研究中通过牺牲剂捕获的方法进一步揭示合成的g-C_3N_4/BiOI在杀菌过程中的机制.结果表明,合成的样品具有层状异质结结构,其比表面积为63 m~2·g~(-1),合成样品光吸收边可以达到600 nm.光催化活性测试表明g-C_3N_4/BiOI能够在4 h内将细菌杀死,其杀菌效果明显高于纯的g-C_3N_4和BiOI,其在光催化灭菌过程中主要的活性物种是光生空穴.     

高效反硝化菌和包埋填料性能及微生物群落分析

为考察高效反硝化细菌及其包埋填料对低温、低底物浓度的适应性和恢复性,实验采用2个条件(适宜、不利)、3个阶段(D_1、D_2、D_3),探究二者的反硝化能力,即:将初始适宜条件下培养的高效反硝化细菌[300 mg·(L·h)~(-1)]置于不利条件下运行(D_1),反硝化性能稳定后将其包埋,仍置于不利条件下运行(D_2),90 d后恢复到适宜条件(D_3).结果表明分别经过17d和16 d的运行,反硝化细菌和包埋填料在D_1、D_2阶段的速率最终稳定在5.4 mg·(L·h)~(-1)、4.8 mg·(L·h)~(-1),说明细菌及其包埋填料能够适应低温、低底物的不利条件;在D_3阶段发现,经过12 d运行填料的反硝化速率就可达到300mg·(L·h)~(-1),表明其具有快速的自我恢复能力.利用扫描电镜分析包埋填料的内外结构,发现其内外结构均利于细菌生长代谢和传质.高通量测序分析结果表明,D_2阶段的优势菌属仍为具有反硝化功能的Pseudomonas、Thauera、Gelidibacter,因而证明了细菌在不利条件的适应性;D_3阶段包埋填料的优势菌属Thauera、Petrimonas、Pseudomonas,与初始适宜条件下培养的高效反硝化细菌的优势菌属完全相同,这也充分证明了细菌包埋填料具有良好的恢复能力.