富勒烯制备的研究进展

富勒烯作为一种新型碳材料,应用日益广泛,而富勒烯的制备技术是深入研究富勒烯性质和应用的基础。本文总结了国内外的学者发现的富勒烯的制备方法,并分析对比了这些方法存在的优缺点,以期对未来富勒烯的制备和应用起到指导性的作用。     

富勒烯对PCR反应的抑制作用

以110bp单链DNA为模板,研究富勒烯(C60)对聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的影响.实验结果表明,随着C60浓度的增加,PCR反应被显著抑制;将Taq DNA聚合酶、单链DNA模板与C60孵育后,其PCR扩增产物均显著减少;增加PCR反应体系中的Taq DNA聚合酶量,可消除C60的抑制作用,但增加起始单链DNA模板的数量,效应不明显,上述研究结果说明,C60不仅可抑制Taq DNA聚合酶活性,同时对DNA模板也具有一定的损伤作用.     

污泥基碳吸附材料的制备及其吸附性能研究进展

随着城市污水处理厂的大规模兴建和运营,大量剩余污泥的产生给水处理行业和环境保护带来巨大压力,污泥安全处置与资源化利用成为环保领域的热点问题。高温热解碳化剩余污泥制备污泥基活性炭材料是污泥资源化研究的重要方向之一,可实现污泥安全处置及环境修复的双重目的。目前主要的制备方法包括直接碳化法、化学活化法、催化活化法、添加碳源法等。通过概述各种制备方法的特点及产品性质,针对污泥基活性炭材料在水相中对有机污染物及重金属的吸附性能及其机理进行了分析,提出了污泥热解制备活性炭材料未来研究的主要方向,并从能源回收,特种行业污泥、废物资源化利用角度,对城市污水处理厂剩余污泥热解处置进行了展望。     

二氧化氯制备方法研究进展

二氧化氯是一种具有高氧化性和强消毒性的化合物,本论文介绍了二氧化氯制备的化学法、电解法以及电化学法,并对几种工艺方法的优缺点进行了分析和比较,适合工业化生产的工艺主要是化学法中的氯酸钠法和亚氯酸钠法。     

二氧化氯制备方法研究进展

二氧化氯是一种具有高氧化性和强消毒性的化合物,介绍了二氧化氯制备的化学法、电解法以及电化学法,并对几种工艺方法的优缺点进行了分析和比较,适合工业化生产的工艺主要是化学法中的氯酸钠法和亚氯酸钠法。     

纳米富勒烯对土壤酶活性和微生物群落的影响

采用室内暗培养试验,研究了纳米富勒烯对土壤呼吸强度、酶活性及微生物结构群落多样性的影响.结果表明,添加纳米富勒烯抑制了土壤呼吸强度(p0.05),较对照处理CO_2累积量降低了1.2%～11.3%.纳米富勒烯显著抑制了土壤脲酶活性(p0.05),与对照相比,降低了19.1%～33.7%,土壤脱氢酶活性整体上表现为随纳米富勒烯添加量增加先增加后降低的趋势.与之相反,添加不同剂量纳米富勒烯整体上提高了土壤碱性磷酸酶活性,但差异不明显(p0.05).利用磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acids, PLFAs)分析发现,添加纳米富勒烯(10～500 mg·kg~(-1))后土壤总PLFAs含量较对照降低了3.6%～27.3%,在低剂量(≤50 mg·kg~(-1))纳米富勒烯处理下革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、细菌含量均有所提升,而当纳米富勒烯剂量达到500 mg·kg~(-1)时,土壤微生物数量在不同程度上受到抑制.土壤微生物生态学指数(Shannon、Simpson和Pielou指数)、聚类分析(Cluster analysis)、主成分分析(Principal component analysis)均显示纳米富勒烯对土壤中微生物群落多样性产生了负面影响.     

碳质材料储氢的研究进展

在分析当前几种主要储氢技术的基础上,综述了碳质储氢材料的储氢机理及发展现状,并对其未来的发展趋势作了展望.     

海洋多孔介质中微塑料和富勒烯的共迁移

采用海水和天然海砂,模拟构建了一维柱状的海洋多孔介质体系,研究了粒径1μm的聚苯乙烯微塑料（PS）与富勒烯（C₆₀）在海水饱和砂柱中的共迁移行为.结果发现：单体系下,15mg/L PS的穿透率（M_eff）和最大穿透浓度（MEC）可分别达到36.8%和0.42;而15mg/L的C₆₀团聚明显,其M_eff和MEC值仅分别为16.8%和0.22.当15mg/L PS与15mg/L C₆₀ 1：1共存时,PS能与部分C₆₀形成稳定共团聚体,促进C₆₀迁移;但反之C₆₀却抑制了PS迁移.如果将双体系下PS的浓度由15mg/L增至45mg/L,PS对C₆₀的迁移促进则转变为迁移抑制,这主要源于PS-C₆₀共团聚体体积的增大和数量的增加.     

碳质材料储氢的研究进展

在分析当前几种主要储氢技术的基础上,综述了碳质储氢材料的储氢机理及发展现状,并对其未来的发展趋势作了展望。     

富勒烯及其衍生物对斑马鱼胚胎发育毒性的比较

采用斑马鱼胚胎发育技术,探讨了人工纳米材料富勒烯(C₆₀)的1 种水溶性衍生物[C₆₀(OH)_16-18]和3 种水悬浮液(nC₆₀)对斑马鱼胚胎的发育毒性.这3 种nC₆₀ 分别是nC₆₀/TTA,nC₆₀/甲苯和nC₆₀/aq.结果表明,38mg/L nC₆₀/甲苯、5.0mg/L nC₆₀/aq 和50 mg/L C₆₀(OH)16-18均未对斑马鱼胚胎发育产生毒性,而1.5mg/L nC₆₀/TTA 不仅能导致胚胎或幼鱼发育的延迟,存活率和孵化率的下降,甚至能造成部分斑马鱼心包囊水肿和畸形.C₆₀, nC₆₀ 的制备过程以及nC₆₀ 本身的结构均能影响其潜在生物毒性.     

光活性二氧化钛膜的制备与应用

自８０年代末以来，光活性膜由于诱人的应用前景而成为环境领域的研究热点。本文主要介绍溶胶－凝胶法等制备二氧化钛膜的方法及其并根据基于二氧化钛膜的光催化技术的特点简单讨论了光活性二氧化钛膜的可能应用领域。     

电解法制备高效聚合絮凝剂的研究进展

本文从现代絮凝剂及其絮凝作用原理出发，系统阐述了电解合成高效聚合氯化铝的基本原理、现有方法以及尚存的关键理论和技术问题，并预计它能克服现以化学制备方法的局限性，提高产品质量，在着重要的科学意义，实用价值的广阔的应用前景。     

炭化材料的制备及其在土壤热处理炭化研究中的应用研究进展

焦炭、活性炭和生物炭等传统炭化材料的炭化过程和机制已经较为熟悉;同时,土壤热处理过程中的发生的炭化反应对土壤再利用特性有重要影响,但是目前受到关注较少、机制不明。探讨了炭化材料的制备工艺及应用、炭化反应历程和炭化产物的物化特性表征方法、炭化反应过程的影响因素（炭化方式、参数、矿物质及添加剂等）及其在土壤热处理炭化研究中的指导作用,最后提出了土壤热处理炭化研究中应重点关注方向。分析结果表明:炭化表征方法可用于分析土壤有机污染物炭化行为及鉴定炭化产物;炭化产物的产率和性能与多种因素有关,可用于分析土壤热处理条件对炭化行为的影响特性。     

Ag/AgCl海洋电场探测电极研究进展

针对目前广泛应用于海洋电场传感器中的全固态粉压型Ag/AgCl电极对的极差稳定时间长,无法满足快速部署、实时探测这一要求,系统阐述了Ag/AgCl海洋电场探测电极的性能要求和制备工艺方法,对比了制备工艺的优缺点。综述了Ag/AgCl海洋电场探测电极的制备工艺优化以及改性方法,论述了近些年国内外关于Ag/AgCl电极改性的研究进展,并对Ag/AgCl海洋电场探测电极未来的研究与发展趋势进行了展望。     

环境友好型能源生物柴油的制备方法研究进展

生物柴油因具有良好的环境友好性和可再生性而越来越受到人们的重视。本文介绍了生物柴油几种主要制备方法,包括直接混合法、微乳液法和酯交换法等,并总结了这些方法存在的优缺点,最后对生物柴油的研究方向提出了展望。     

封管法制备有机碳稳定同位素样品存在的问题和改进

有机碳稳定同位素的高精度测定是利用地质样品有机碳同位素研究气候和植被变化等的基础。通过实验发现低有机碳含量样品同位素测定误差相对较大,其中样品收集过程是主要的影响因素之一。本文针对这个问题,主要从杂质气体干扰入手,在一步冷冻分离CO_2和H_2O,或分步冷冻分离CO2和H2O的收集方法,以及改变收样管体积三方面进行条件实验研究,讨论了封管法制备有机碳稳定同位素样品气体收集过程对有机碳稳定同位素组成的影响。结果表明:(1)CO_2气体的纯化收集是封管法制备有机碳稳定同位素样品的一个重要步骤,收集时杂质气体含量越高,对样品有机碳稳定同位素组成的影响越大;(2)在相同的杂质气体背景条件下,与一步冷冻分离CO_2和H_2O的方法相比,分步冷冻CO2和H2O的方法能够显著减小杂质气体对有机碳稳定同位素测定的影响;(3)小体积收样管能够显著提高有机碳稳定同位素样品的离子流强度,进而提高低有机碳含量样品的稳定碳同位素测定精度。     

等离子体技术在材料领域中的应用研究进展

详述了等离子体在材料领域的应用研究进展,在材料表面处理方面可实现材料的表面粗糙化、表面清洁、表面化学基团引入和表面亲水性调变等,在催化材料制备方面可用于催化剂的还原、氧化、掺杂、刻蚀以及特殊化合物的合成等。还分析了等离子体技术在材料制备领域具备诸多优势,但仍然面临一些挑战,如等离子体处理具有时效性、处理量小、等离子体发生作用机制不清晰、工程放大困难等。因此,需要从等离子体反应机理及工程技术两个层面进行更深入研究,以期该技术在材料领域获得更广泛的应用。     

人工纳米材料富勒烯（C60）低剂量长期暴露对鲫鱼的氧化伤害

为更好地判断人工纳米材料(富勒烯,C60)对水生生物的潜在健康危害,以鲫鱼(Carassius auratus)幼鱼为受试生物,研究了低剂量C60(0.04～1.0 mg·L-1)长期(32 d)暴露对鲫鱼的氧化伤害.结果表明,各实验组中鲫鱼幼鱼脑、肝脏、鳃组织中的还原型谷胱甘肽(GSH)含量都发生显著降低(p＜0.05),其中1 mg·L-1 nC60,aq的暴露对鳃组织GSH含量的抑制率为14.3%,高于对鱼脑、肝脏组织中的抑制率;肝脏组织中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及鳃组织中Na -K -ATP酶活性均被显著激活,其最大活性分别是对照的121.34%(0.04 mg·L-1暴露组)、114.80%(0.04 mg·L-1暴露组)和348.59%(0.20mg·L-1暴露组).实验结果揭示,长期暴露引起机体组织的氧化应激可能是水环境中C60的致毒机制之一.     

纳米零价铁的制备技术及其应用研究进展

纳米零价铁(nZVI)因具有还原性强、粒径小、比表面积大等特性,对重金属及含卤有机污染物等具有良好的吸附特性和反应活性,在环境修复方面表现出较好的应用前景。但nZVI易氧化、团聚和机械强度低等不利因素限制了其大规模应用。系统比较了机械法、气体冷凝法及还原法制备nZVI技术的特点,重点总结表面改性、金属改性、载体负载和基质封装等手段制备改性nZVI的研究进展,及其在水体及土壤环境修复方面的应用。     

基于二维过渡金属材料的气体传感研究进展

基于二维过渡金属材料(MXene)突出的高导电性、高机械强度和强吸附性能,聚焦于二维MXene材料在气体传感领域的应用,重点概述了MXene的选择性刻蚀制备方法与理化性质(热/化学稳定性、机械性能、电学性能),总结了MXene及其复合材料在气体传感中的研究进展,分析了MXene气敏材料的传感机制,总结了二维MXene用于气敏领域在材料设计、传感机理等方面存在的机遇和挑战。