Radioactive 129I in surface water of the Celtic Sea

Relatively large amounts of radioactive iodine ¹²⁹I (T _1/2  = 15.7 Ma) have been documented in seawater such as the English Channel, the Irish Sea and the North Sea. Data on the concentration of the iodine isotopes in waters of the Celtic Sea are missing. Aiming to provide first ¹²⁹I data in the Celtic Sea and compare them with levels in the other close-by seawater bodies, surface seawater samples were analyzed for the determination of ¹²⁷I and ¹²⁹I concentrations. The results revealed a high level of ¹²⁹I in these waters and suggest strong influence by liquid discharges from La Hague and Sellafield reprocessing facilities. ¹²⁷I concentrations are rather constant while the ¹²⁹I/¹²⁷I ratio reaches up to 2.8 × 10^?8 (ranging from 10^?10 to 10^?8), which is 2–4 orders of magnitude higher than pre-nuclear era natural level. Transport of ¹²⁹I to the Celtic Sea is difficult to depict accurately since available data are sparse. Most likely, however, that discharges originated from La Hague may have more influence on the Celtic Sea ¹²⁹I concentrations than the Sellafield. Comprehensive surface water and depth profiles ¹²⁹I data will be needed in the future for assessment of environmental impact in the region.     

采用反应挤出三次加料法合成苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯

以同向啮合双螺杆挤出机为反应器,采用苯乙烯和异戊二烯为聚合单体,以正丁基锂为引发剂,采用三次加料法合成苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)三嵌段热塑性弹性体.氢核磁共振(1H NMR)谱分析结果表明,共聚物中聚异戊二烯嵌段以1,4-结构为主.采用四氧化锇催化双氧水氧化降解聚合物分子链,利用凝胶渗透色谱对氧化降解后的聚苯乙烯碎片进行分析,证明共聚物分子为(聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯)(PS-PI-PS)三嵌段结构.动态力学分析(DMA)及透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,SIS具有两相分离结构.拉伸试验结果表明,共聚物拉伸强度与苯乙烯含量有关.     

CYP2C9酶与Warfarin结合模型的立体选择性理论研究

对CYP2C9酶与S-Warfarin复合物的晶体结构进行分子对接、分子动力学模拟、通道分析及结合自由能计算,发现原晶体结构中的结合模式为"亚稳态",提出了CYP2C9与S-Warfarin结合的可催化模式;比较了CYP2C9与S-和R-Warfarin结合的异同,确定了在结合过程中起重要作用的锚定氨基酸残基,尤其是位于活性位点区域的苯丙氨酸簇.在结合过程中这些残基通过芳香环的移动对稳定底物的结合模式起到至关重要的作用,阐明了该酶呈现相关底物选择性的原因.对于CYP2C9与底物对接模式及立体选择性的研究有助于在分子层面上理解特异性底物与酶的结合特点,为潜在的药物设计提供了合理可信的理论依据.     

水热法制备富锂型Li_(2+4x)Mn_(0.6+2x)Ni_(0.6-6x)Cr_(0.8)O_4及其结构与电化学特性

采用水热法制备了系列富锂尖晶石型正极材料Li2+4xMn0.6+2xNi0.6-6xCr0.8O4(x=1/30,1/20,1/15,1/12),通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对其结构及电化学性能进行表征.结果表明,所制备的系列材料为富锂型高电压尖晶石结构正极材料,该系列样品在4.7 V左右有放电平台.x=1/15和x=1/12时,样品中的Cr为+3价,没有观测到Cr6+.随着x值的增大,样品中Li离子与过渡金属离子的混排减小,样品的充放电比容量逐渐增大,且2.7 V处的放电平台容量也增加.当x=1/12时,样品具有较好的充放电比容量和倍率特性,首次放电比容量为107.3 mA·h/g,20次循环后容量保持率为84.9%.     

生物燃料电池处理生活污水同步产电特性研究

以某生活污水处理厂缺氧池活性污泥为接种体,以葡萄糖为模拟生活废水,构建双室型微生物燃料电池。利用微生物燃料电池(MFC,Microbial fuel cell)实现生活废水降解与同步产电。研究基质降解动力学及温度对MFC电极过程动力学的影响,明确微生物电化学活性、阳极传荷阻抗、阳极电势、电池产能之间的关系,考察库伦效率及COD去除率。研究结果表明,电池功率输出与基质浓度关系遵循莫顿动力学方程:P=Pmaxc/(ks+c),其中,半饱和常数ks为138.5 mg/L,最大功率密度Pmax为320.2 mW/m2。葡萄糖浓度较小时,反应遵循一级动力学规律:-dcA/dt=kcA,k=0.262 h-1。操作温度从20℃提高到35℃,生物膜电化学活性不断提高,传荷阻抗从361.2Ω减小到36.2Ω,阳极电极电势不断降低,同时,峰值功率密度从80.6 mW/m2提高到183.3 mW/m2。45℃时,产电菌活性降低,峰值功率密度减小到36.8 mW/m2。葡萄糖浓度为1 500 mg/L,温度为35℃时,MFC电化学性能最佳,稳定运行6 h后库伦效率为44.6%,COD去除率为49.2%。     

酸洗脱矿对胜利褐煤热解过程中N迁移转化的影响

在石英管流化床反应器中对胜利褐煤进行快速热解实验,考察了773~1 173 K下酸洗脱矿对胜利褐煤热解过程中N迁移转化规律的影响。通过比较原煤和酸洗后煤中N的不同逸出规律可以得出,影响酸洗前后胜利褐煤热解过程中N迁移转化规律的主要是碱金属Na及碱土金属Ca;热解过程中,煤中的Na和Ca促使煤中的N向NH3转化并有效抑制了HCN的生成,金属离子的存在对催化焦油N转化为NH3的作用较为明显;原煤中的碱金属和碱土金属的赋存使半焦裂解反应加剧,降低了固体半焦的产率,半焦N的产率也随之减少;与原煤相比,酸洗煤热解半焦中的吡啶型N(N-6)含量较多,而吡咯型N(N-5)和季N(N-Q)相对较少。     

镍基焦油裂解催化剂再生特性及粉尘作用机理研究

在常压固定床反应器中,考察1.0%NiO/0.1%MgO-Al2O3催化剂的稳定性和原位再生性能,并在进料中引入粉尘以模拟真实的煤与生物质热解气化的含尘环境。结果表明,随着反应温度的升高,催化剂的活性提高,寿命缩短。该催化剂在循环再生实验中表现出良好的耐久性,再生温度为800℃时水热失活现象显著,优选的再生温度为600~700℃,再生时间20 min。随着再生剂中水蒸气比例的增加,催化剂的比表面积和孔结构逐渐发生变化。EPMA和XRD表征结果表明,引入粉尘后并未改变催化剂的组成,引入MgO后会形成(Mg0.4Al0.6)Al1.8O4晶相。SiO2具有促进积炭产生的作用,MgO则对积炭的产生具有一定的阻滞作用。适当降低空速可减弱SiO2等惰性粉尘对催化剂活性的负面作用。     

A wide range optical pH sensor for living cells using Au@Ag nanoparticles functionalized carbon nanotubes based on SERS signals

p-Aminothiophenol (pATP) functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) have been demonstrated as an efficient pH sensor for living cells. The proposed sensor employs gold/silver core-shell nanoparticles (Au@Ag NPs) functionalized MWCNTs hybrid structure as the surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate and pATP molecules as the SERS reporters, which possess a pH-dependent SERS performance. By using MWCNTs as the substrate to be in a state of aggregation, the pH sensing range could be extended to pH 3.0～14.0, which is much wider than that using unaggregated Au@Ag NPs without MWCNTs. Furthermore, the pH-sensitive performance was well retained in living cells with a low cytotoxicity. The developed SERS-active MWCNTs-based nanocomposite is expected to be an efficient intracellular pH sensor for bio-applications.     

石墨烯/锌铁氧体复合物的制备及抗菌性能

用氧化还原法和化学共沉淀法分别制备了石墨烯(GE)和石墨烯/锌铁氧体(GE/ZnFe2O4)复合物,通过现代测试技术表征了样品的物相结构、组成和微观形貌.以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌为测试菌种,分别对样品的抗菌性能进行了研究.结果表明,样品的抗菌活性受GE/ZnFe2O4复合物中GE和ZnFe2O4质量比(mG/Z)以及菌种的影响,其中mG/Z=0.4的复合物对三种菌均有较好的抗菌效果,其最小抑菌浓度分别为25、25和12.5μg/mL;复合物对白色念珠菌的抗菌效果最好,这与菌种的结构有关.此外,对样品的抗菌机理进行了详细研究.     

氮掺杂氧化石墨催化苄胺氧化

酰胺类化合物是重要的化工原料和生物医药合成的中间体,但其制备大部分需要使用贵金属催化剂,因此,发展廉价金属乃至非金属催化剂具有重大意义.本文使用化学气相沉积法合成了氮掺杂的层状氧化石墨材料,并将其应用于苄胺氧化反应中,实现了液相中酰胺合成的非金属催化过程.在水相中可以活化氧气较高产率地生成亚胺化合物N-苄亚甲基苄胺,并且成功实现了在氨水反应介质中高转化率和选择性地生成苯甲酰胺.此外,对反应中的影响因素进行了逐一研究,并从多方面探究了该反应中氨水的作用以及反应最可能的历程,提出了一条经过包括亚胺在内的多个中间产物的反应路径.本工作对于研究碳氢键的活化过程以及拓宽碳催化领域进行了有益的尝试.