嗜酸氧化亚铁硫杆菌对低品位硫化镍矿的生物浸出

利用已驯化的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简写Tf)进行硫化镍矿的生物浸出研究,在对矿样进行化学分析和XRD表征的基础上,考察了pH值、矿样添加量、细菌接种量等因素对镍浸出率的影响,并初步探讨生物浸出硫化镍矿的机理。研究表明,矿样主要成分包括镍黄铁矿((Fe,Ni)9S8)、镍磁黄铁矿((Fe,Ni)7S8)、黄铜矿(CuFeS2)、硫镍钴矿((Ni,Co)3S4)和硫钴铁矿((Ni,Co,Al)3S4)等,属硫化镍矿;经过酸预浸处理的矿样,在pH=1.8、矿样添加量50g/L、细菌接种量10%的最优条件下,于30℃、150r/min振荡培养,镍浸出率达81%;细菌在矿样表面吸附并对其浸蚀是浸出的关键,Fe3+对浸矿有显著促进作用。     

氧、氮、乙炔及碱液的分析

氧气分析系采用汉浦氏仪器测定;氧在仪器中与放在氯化铵和氢氧化铵溶液中的铜丝圈起化合作用,其化学反应如下。 2CU+O_2→2CUO CuO+2NH_4Cl+H_2O→2NH_4OH+CuCl_2 CuCl_2+2NH_4OH→Cu(OH)_2+2NH_4Cl Cu(OH)_2+4NH_4OH→Cu(NH_3)_4(OH)_2+4H_2O     

共沉淀法制备纳米Fe3O4及其对橙黄Ⅱ的降解

通过共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面孔隙分析(BET)对样品进行表征。以合成的纳米Fe3O4催化H2O2氧化降解橙黄Ⅱ,考察了共沉淀法制备过程中的Fe2+/Fe3+的摩尔比、反应温度、pH值、Fe离子浓度等因素对Fe3O4催化性能的影响。结果表明在Fe2+/Fe3+的摩尔比为3∶4、反应温度80℃、pH值为10、Fe离子浓度为0.1mol·L-1的条件下制备出的Fe3O4纳米颗粒催化活性最高,其粒径为20nm左右。并且未干燥的磁流体对橙黄Ⅱ的降解效率明显高于Fe3O4粉体。     

Cu2Fe2Ag 原位复合材料的组织和性能

系统研究了合金元素Ag 对Cu2 Fe 原位复合材料微观组织、力学性能和导电性能的影响规律。采用熔铸2 形变法分别制备了Cu2 12 wt%Fe、Cu214 wt%Fe2 1 wt%Ag、Cu2 14 wt%Fe2 3 wt%Ag 和Cu2 11 wt%Fe2 6 wt%Ag4 种原位复合材料。测试了不同应变下材料的抗拉强度和电阻率。采用扫描电镜(SEM) 观察了材料的微观组织演变和拉伸断口形貌, 用能谱仪( EDS) 分析了Fe 和Ag 在Cu 基体中的分布。结果表明, 添加Ag 可以细化初生的Fe 枝晶, 强化Cu 基体, 降低高温下Fe 在Cu 中的固溶度, 材料的强度和电导率同时得到提高。但添加Ag 后, 材料的塑性变形能力降低, 在较低的应变下, 拉伸试样的断口就表现出剪切断裂特征。     

纳米复合永磁合金Nd_9Fe_(85-x)Ti_4C_2B_x(x=10～15)的热物性和相变的研究

采用差热分析(DTA)和X射线衍射分析(XRD)相结合的方法对纳米复合永磁合金Nd9Fe85-x Ti4C2Bx(x=10~15)铸锭进行研究,确定了合金的液相线温度、固相线温度以及其它相变的温度区间,推断了合金凝固过程中发生的相变。结果表明,随着合金铸锭中B含量从10%(原子分数)增加至15%(原子分数),合金的液相线温度从1 498.5 K逐步降低至1 472.5K,而固相线温度从1 353.5 K逐步升高至1 358.3K。可以推断合金铸锭的凝固相变如下:在它们的液相线下的第一个相变温度区间,L→γ-Fe,L+γ-Fe→Nd2Fe14B;在第二个相变温度区间,L→γ-Fe,L→Nd2Fe14B+Fe3B;在第三个相变温度区间,L→Nd2-Fe14B,L→Nd2Fe14B+Fe3B+Nd1.1Fe4B4。     

Ag、Cu添加对Fe40Co40Zr6Mo4B10合金热稳定性和磁性能的影响

采用单辊快淬法制备Fe40Co40Zr6Mo4B10、Fe40Co40Zr6Mo4B9Ag1和Fe40Co40Zr6Mo4B9Cu1三种非晶合金,在不同温度下对3种合金进行热处理。利用DSC、XRD、VSM对合金的热性能、微观结构和磁性能进行测试。结果发现,Ag和Cu元素的添加均提高了合金的热稳定性,同时也降低了合金的矫顽力。Cu元素的添加作用更为明显。Fe40Co40Zr6Mo4B9Cu1合金具有相对高的热稳定性能和低的矫顽力。     

Ag+高效吸附剂Fe3O4/PANI,PPY的制备及吸附性能研究

首先在Fe3O4纳米粒表面,以吡咯、苯胺单体为原料,以硝酸(HNO3)为酸性掺杂剂,过硫酸铵[(NH4)2S2O8,APS]为氧化剂,分别采用原位化学氧化聚合法合成了Fe3O4/PANI、PPY复合纳米材料吸附剂。其次研究了以上两种复合纳米材料Fe3O4/PANI、PPY对重金属离子Ag+的吸附性能以及吸附率与pH值的关系,发现以上两种吸附剂对Ag+具有高的吸附性,吸附率达到99.9%,且随着pH值的升高吸附率增大。最后采用SEM、FT-IR及EDX表征的方法,研究了吸附前后吸附剂的变化及吸附机理,表明吸附前后高分子结构没有发生变化,其中N原子是其吸附活性中心。以上两种磁性Fe3O4/PPY和Fe3O4/PANI二种复合纳米粒吸附剂,对于严重影响到水体生物存活的污水中银离子的除去和回收提供了一种简便、高效的分离回收方法。     

阴离子β-环糊精磁性微球的制备及选择吸附性能

采用β-环糊精(β-CD)、FeCl2、Fe2(SO4)3、Na3P3O9等为主要原料,制备了阴离子β-CD磁性微球(β-CDM),通过X射线衍射、扫描电镜、粒度和热重等对其进行表征、测试,采用原子吸收光谱研究其吸附性能。结果表明,β-CDM呈规整球形,平均粒径为93.5μm,热性能随Fe3O4的引入得以提高,对Cu2+、Mn2+和Zn2+的吸附具有选择性,对Mn2+的吸附量最大,除去率达到98.59%。准二级吸附动力学模拟结果表明,β-CDM对Cu2+、Mn2+、Zn2+的吸附速率常数K2(g/(mg·min))可分别达到0.1851,0.1068,0.1584,对Cu2+吸附达平衡时所需时间最短。循环使用研究表明,β-CDM在磁场作用下具有较好的分离和循环使用性能。     

新型磁性印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以纳米Fe3O4和TEOS为原料制备Fe3O4/SiO2颗粒;然后以壳聚糖为功能单体,环氧氯丙烷为交联剂,Cu(Ⅱ)为模板离子,在Fe3O4/SiO2表面负载印迹聚合物,从而制备了一种新型的表面印迹磁性聚合物Fe3O4/SiO2/CS.并用IR和XRD对产物进行了表征.Fe3O4/SiO2/CS对单一溶液中Cu(Ⅱ)的吸附率为82.04％,对Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)混合溶液中对Cu(Ⅱ)吸附率为77.80％,远高于对混合溶液中Fe(Ⅱ)的吸附率.制备的印迹聚合物Fe3O4/SiO2/CS对Cu(Ⅱ)有较高的吸附容量和较高的选择性.     

Ag3PO4/BigFe4O9复合催化剂的制备及其光催化性能

利用水热法成功地制备得到具有高效光催化活性的Ag3PO4/Bi2Fe4O9复合型光催化剂.使用X-射线多晶粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征,并以罗丹明B为目标降解物对其光催化性能进行研究.结果表明:样品是由纳米Ag3 PO4颗粒负载在片状四边形的Bi2Fe4O9表面组成的,当Ag3PO4的负载量为4wt％时,复合材料的光催化效果最好,在可见光(波长＞420nm)照射下,1.5h内对100mL浓度为10-5mol.L-1罗丹明B溶液的脱色率可达98.7％.     

The role of mechanical forces in the planar-to-bulk transition in growing Escherichia coli microcolonies

Mechanical forces are obviously important in the assembly of three-dimensional multicellular structures, but their detailed role is often unclear. We have used growing microcolonies of the bacterium Escherichia coli to investigate the role of mechanical forces in the transition from two-dimensional growth (on the interface between a hard surface and a soft agarose pad) to three-dimensional growth (invasion of the agarose). We measure the position within the colony where the invasion transition happens, the cell density within the colony and the colony size at the transition as functions of the concentration of the agarose. We use a phenomenological theory, combined with individual-based computer simulations, to show how mechanical forces acting between the bacterial cells, and between the bacteria and the surrounding matrix, lead to the complex phenomena observed in our experiments—in particular the observation that agarose concentration non-trivially affects the colony size at transition. Matching these approaches leads to a prediction for how the friction between the bacteria and the agarose should vary with agarose concentration. Our experimental conditions mimic numerous clinical and environmental scenarios in which bacteria invade soft matrices, as well as shedding more general light on the transition between two- and three-dimensional growth in multicellular assemblies.     

氧化细菌纤维素的制备及其表征

目的 通过高碘酸钠氧化制备含醛基的氧化细菌纤维素,并改善细菌纤维素的抗菌性能,为细菌纤维素的综合利用提供新思路.方法 以氧化细菌纤维素中醛基的含量和保留率作为评价指标,通过单因素和正交试验对其进行优化,利用红外光谱仪、扫描电镜对氧化前后的细菌纤维素结构进行表征,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为实验菌种,探究氧化细菌纤维素的抑菌性能.结果 当高碘酸钠浓度为0.3 mol/L,悬浮液pH为4.0,体系温度为50℃,反应时间为4.0 h时,制备的氧化细菌纤维素的最佳醛基含量为98％(质量分数)、保留率为78％.经氧化后,氧化细菌纤维素存在醛基官能团,其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌产生的抑菌圈直径分别为21.5,23.3 mm.结论 制得了含醛基的氧化细菌纤维素,且其具有较好的抗菌性.     

Application of nanotechnology to control bacterial adhesion and patterning on material surfaces

Bacterial adhesion and biofilm formation on surfaces raises health hazard issues in the medical environment. Previous studies of bacteria adhesion have focused on observations in their natural/native environments. Recently, surface science has contributed in advancing the understanding of bacterial adhesion by providing ideal platforms that attempt to mimic the bacteria's natural environments, whilst also enabling concurrent control, selectivity and spatial control of bacterial adhesion. In this review, we will look at techniques of how nanotechnology is used to control cell adhesion on a planar scale, in addition to describing the use of nanotools for cell micropatterning. Additionally, it will provide a general background of common methods for nanoscale modification enabling biologist unfamiliar with nanotechnology to enter the field.     

细菌纤维素纳米复合物的研究进展

细菌纤维素是一种新型的生物材料,具有很多优良的性能,在伤口敷料、人造血管、人工皮肤及组织工程领域有着广阔的应用前景.近年来,国外研究者采用纳米复合技术对细菌纤维素进行了修饰,以赋予细菌纤维素新的性能.综合介绍了目前国外关于细菌纤维素纳米复合物的研究进展及其应用情况.     

细菌纤维素在NMMO·H20中的溶解性能

研究了细菌纤维素在N-甲基吗啉-N-氧化物的一水合物(NMMO·H2O)中的溶解性能,通过偏光显微分析(PM)、红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)等手段,表征了该溶剂体系获得的再生细菌纤维素膜的结构和性能.结果表明,该溶剂体系对细菌纤维素有良好的溶解性能,溶解过程以物理变化为主,溶解...     

细菌纤维素基电磁功能复合膜的制备与性能研究

以细菌纤维素(BC)基体材料,通过共沉淀原位复合法制备纳米钴铁氧体(CoFe2O4)/细菌纤维素磁性复合膜;并在此基础上,通过原位化学氧化聚合法,制备了聚吡咯/钴铁氧体/细菌纤维素(PPy/CoFe2O4/BC)复合膜,对其结构性能及应用进行研究。结果表明,PPy/CoFe2O4/BC复合膜仍然保持了BC的三维网状结构。当吡咯单体浓度为0.07mol/L时,复合膜由连续的核壳结构构成,电导率稳定在0.4S/cm左右,其电磁屏蔽效能在25dB左右,是一种良好的民用或商用电磁屏蔽材料。     

低温等离子体改性铝片降低细菌粘附的研究

铝片在二(乙二醇)甲醚／微波电子回旋共振(ECR Plasma)低温等离子体条件下进行处理．表面得到一层均匀、致密的涂层。经过电子光谱化学分析(XPS)、衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)和生物活性的分析和表征,发现沉积的涂层为类PEG结构,表面主要聚集大量-CH2-CH2-O键;与改性前相比,等离子体处理的铝片表面能极大地降低细菌粘附。     

A new method for concentration analysis of bacterial endotoxins in perfluorocarbon

This communication demonstrates the feasibility of the gel-clot method for the analysis of bacterial endotoxins in water extracts of perfluorocarbon which is a water insoluble liquid medical device. Perfluorocarbon （10 mL） was shaken with 10 mL water for 15 min at 2000 r/min and the endotoxin present was extracted to the aqueous phase without interference inhibition/enhancement of the product and the recovery of endotoxin added to perfluorocarbon was determined, A validation study confirmed that endotoxins presented in perfluorocarbon pass over into the aqueous phase at concentrations of 20, 10 and 5EU/mL with recoveries from 86.8% to 96.8%. Therefore, the gel-clot test is suitable for detecting bacterial endotoxins in perfluorocarbon which is a water insoluble medical device.     

Coculture with Low‐Dose SWCNT Attenuates Bacterial Invasion and Inflammation in Human Enterocyte‐like Caco‐2 Cells

Single walled carbon nanotubes (SWCNTs) have been shown to be highly effective against a wide range of bacteria. Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) infection is a well‐known mediator to prolong hospitalization and initiate chronic inflammation, yet the biological effects of SWCNTs on the pathogen‐infected enterocytes remain unclear. Herein, it is shown that the low‐dose SWCNT treatment attenuates the human enterocyte‐like Caco‐2 cells from the damage of E. coli and S. aureus infection by suppressing NLRP3 inflammasome activation. The relatively low‐dose (1 and 10 μg mL^?1) SWCNT treatments reduce the adhesion and invasion of E. coli and S. aureus to Caco‐2 cells, increase the cell viability and proliferation, reduce the tight junction permeability, and restitute the integrity of cell surface microvilli structure, meanwhile has low cytotoxicity to the host cells. The low‐dose SWCNT treatment further reduces the NLRP3‐mediated IL‐1β secretion in the infected cells. The results identify that a low‐dose SWCNT treatment serves a protective function for the E. coli‐ and S. aureus‐infected Caco‐2 cells by negatively regulating mitochondrial reactive oxygen species‐mediated NLRP3 inflammasome activation.