羟胺强化Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐体系降解氯酚的研究

利用羟胺(HA)强化Fe(Ⅱ)/过一硫酸盐(PMS)体系处理对氯苯酚(4-CP)溶液,考察了HA浓度、Fe(Ⅱ)浓度、PMS浓度和pH等对该体系降解4-CP效能的影响。结果表明:在反应时间为10 min,Fe(Ⅱ)浓度为5.0μmol/L,PMS浓度为0.4mmol/L和pH为3.0的条件下,0.2 mmol/L HA可将4-CP的去除率从6.77%提高到89.67%;该体系的降解效能与HA浓度、Fe(Ⅱ)浓度和PMS浓度成正比;较低的Fe(Ⅱ)浓度即可快速、持续地降解4-CP;最佳摩尔比n(HA)∶n(PMS)为1∶1,最佳pH为3.0~5.0;通过投加自由基专属捕获剂甲醇和叔丁醇,判定硫酸根自由基(SO·-4)为该体系主要的活性物种。     

PLA/HA多孔生物支架的制备及性能研究

以聚乳酸(PLA)、羟基磷灰石(HA)为主要原料,氯化钠为致孔剂,采用溶液共混-粒子沥滤法制备了PLA/HA复合多孔生物支架,并测试研究了该PLA/HA多孔支架的孔隙率、孔隙连通率及力学性能。结果表明:PLA/HA(85/15)复合多孔支架的孔隙率略低于纯PLA多孔支架,可达到81.6%,可以满足组织工程对支架材料的要求。另外,PLA/HA支架材料的弯曲强度和压缩强度均在PLA与HA的质量比为85/15时达到最大值,分别为76.1和75.7 MPa。     

腐植酸与水体

江、河、湖、海、地表溪流及其沉积物中都含有或多或少的水体腐植酸(humic aicd,简写为HA),含量0.1～50mg/L。水体HA分子量很低,除含氧官能团外,还有含氮、硫基团及杂环结构,故化学活性和生物效应都较强。     

双组分溶液体系中[H~+]计算与讨论

对双组分体系中[H~+]的计算做了理论推导,并对简化条件进行讨论。对于强酸~弱酸体系,H~+=(c_(HX)-K_a)+((c_(HX)-K_a)~2+4K_a(c_(HX)+c_(HA)))~(1/2)/2,当c_(HX)/c_(HA)+K_a≥20K_a/c_(HX)+K_a时,可用最简式[H~+]=c_(HX)。对于缓冲溶液体系,从物料平衡和质子等衡角度出发,推导出计算[H~+]的精确式,[H~+]=K_ac_a-[H~+]+[OH~-]/c_b+[H~+]-[OH~-],使得公式中c_a和c_b的概念更好地理解。对于弱酸~弱酸体系,体系中HA为较强的弱酸且两者的分析浓度接近时,此时K_(HA)/K_(HB)10且满足c_(HA)/K_(HA)≥0.5或者10K_(HA)/K_(HB)100成立且满足c_(HA)/K_(HA)≥4,可以采用近似式[H~+]~2=[H~+]~2_(HA)+[H~+]~2_(HB)+K_W。     

负载锌酞菁的二氧化硅纳米载体在光动力疗法的应用

在传统介孔二氧化硅合成的基础上,以壳聚糖的Ca2+溶液作为扩孔剂,利用层层自组装技术包裹CS(壳聚糖)/HA(透明质酸)层,制备得到了可降解的大孔二氧化硅[DMSNs@(CS/HA)],在DMSNs@(CS/HA)上负载疏水性药物锌酞菁(ZnPc),得到了负载锌酞菁的二氧化硅纳米载体[DMSNs@(CS/HA)@ZnPc]。将其应用于光动力学抗肿瘤研究。采用SEM、TEM、FTIR、XRD、UV-vis、N2吸附等温线和荧光成像技术对DMSNs@(CS/HA)和DMSNs@(CS/HA)@ZnPc进行了物相、形貌、孔径分布、结构、肿瘤光动力学治疗测试。结果表明,当DMSNs@(CS/HA)纳米载体的质量浓度为50 mg/L,Hela细胞的相对存活率高达93.2%,而负载ZnPc并在近红外光照10 min后,细胞存活率则锐减到36.2%。细胞存活率及其荧光成像实验均表明DMSNs@(CS/HA)纳米载体具有良好的生物相容性,可有效负载ZnPc,并应用于近红外照射下光动力学抗肿瘤。     

多壁碳纳米管/羟基磷灰石/聚醚醚酮三元纳米复合物的制备与性能研究

聚醚醚酮(PEEK)是一种刚性的热塑性工程塑料。由于具有优异的力学性能,PEEK被认为是理想的骨修复材料。但是PEEK本身的生物惰性却阻碍了其在生物材料领域中的应用。通过预混与注塑加工,本课题组成功制备出具有生物活性的多壁碳纳米管(MWCNTs)/羟基磷灰石(HA)/聚醚醚酮三元纳米复合物。结果表明,MWCNTs/HA/PEEK三元复合材料的力学性能优于传统的HA/PEEK二元复合材料。此外,该复合材料在模拟体液(SBF)中浸泡1~2周后,材料表面能够自发沉积出磷灰石层,显示出良好的生物活性与骨诱导性。     

短纤维增强HA/PMMA生物复合材料

采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(Cf)增强纳米羟基磷灰石(HA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.研究了Cf含量和长度对HA/PMMA力学性能的影响.采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对Cf/HA/PMMA的力学性能及断面的微观形貌进行了测试和表征.结果表明,Cf在Cf/HA/PMMA中分布均匀,且有效提高CfHA/PMMA的力学性能;Cf的质量分数在4%左右时,Cf/HA/PMMA的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和弹性模量等均达到极大值;Cf/HA/PMMA的断裂伸长率随Cf含量的增加而减小.当Cf含量一定时,随Cf长度的增加,Cf/HA/PMMA的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均增加,断裂伸长率降低.     

插层法PLA/HA生物复合材料的制备及性能研究

以月桂酸作为成核剂制备出片层结构的羟基磷灰石(HA),以聚乳酸(PLA)作为基体材料,采用插层法按照不同比例将HA和PLA两种材料混合后制备成PLA/HA生物复合材料。结果表明:对HA进行表面接枝改性后可以赋予HA表面有机链段。HA在PLA中分散均匀,呈现出多孔的网状连接结构,PLA/HA由于无机相的存在使得复合材料的热稳定性得到了明显提升。HA与PLA之间稳定的界面存在形式能够较好地发挥HA作为增强相对外力进行分散作用,使得复合材料的力学性能发生明显提高。HA作为碱性材料可以改善乳酸引起的pH变化,明显降低了PLA分解而带来的酸性物质,PLA/HA复合材料更适合应用于生物体内骨组织支架的应用。     

Cs/Gel/HA/MWCNTs支架的制备及其生物相容性评价

引入多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)对壳聚糖/明胶/透明质酸(chitosan/gelatin/hyaluronic acid,Cs/Gel/HA)复合支架性能进行优化。采用冷冻干燥法制备出MWCNTs含量为2%、6%以及10%的Cs/Gel/HA/MWCNTs导电支架,对支架的理化性能及生物相容性进行评价。导电支架孔径为90~130μm,孔隙率为83%~96%;扫描电镜(SEM)及接触角测量结果显示,MWCNTs增加了孔壁粗糙度,提高了支架疏水性;支架电导率随MWCNTs含量的增加而增大,最大可增加至对照组的133.82%;MWCNTs含量为6%的支架细胞活力可增加至对照组的111.07%,且具有更高的细胞粘附率。研究初步表明,制备的Cs/Gel/HA/MWCNTs导电支架具有更好的生物相容性,可进一步应用于神经组织工程研究。     

腐泥煤和褐煤腐植酸的结构特征

腐植酸(HA)广泛存在于自然环境中。在现代矿物沉积物、土壤、泥炭和各种可燃生物岩中部有HA。近十年来,在分析和物化方法相结合的研究中采用了氧化、还原和热解方法,使HA结构的知识有所进展。但是,对HA的芳香度测定来说,经典方法还不成功。这个最重要的参数取决于许多因素,首先决定于形成具体腐植物的原始有机质的本质。 以往~(13)C—NMR谱对于结构族组成分析包括:从土壤,沼泽、饮用水和湖泊沉积     

Fe_3O_4磁性纳米颗粒外包腐植酸用于有效去除水中重金属

本研究合成了腐植酸(HA)包裹的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4/HA)并将其用于去除水中的重金属离子,包括Hg(I)、Pb(I)、Cd(I)和Cu(I)。以价格低廉、环境友好的铁盐和腐植酸为原料,通过共沉淀方法制备Fe3O4/HA。TOC和XPS的分析结果表明所制备的Fe3O4/HA中约含有11%(w/w)的叶酸,它是含O和N-官能团丰富的组分。TEM成像和激光颗粒尺寸分析证实所制备的Fe3O4/HA(Fe3O4内核约为10 nm)在水溶液中团聚并形成了平均水和半径约为140 nm的聚集体,饱和磁化强度为79.6 emu/g,这种Fe3O4/HA材料在低磁场梯度下几分钟内就可以从水溶液中分离。Fe3O4/HA对重金属离子的吸附在15分钟内就可以达到平衡,其吸附行为符合朗格缪尔吸附模型,且最大吸附容量在46.3~97.7 mg/g范围内。制备的Fe3O4/HA在自来水、天然水、0.1 M HCl和2 M Na OH的酸/碱溶液中都很稳定,Fe(≤3.7%)和HA(≤5.3%)的泄漏率很低。在最优条件下,Fe3O4/HA纳米材料能够去除天然水和自来水中超过99%的Hg(II)和Pb(II)以及超过95%的Cu(II)和Cd(II)。Fe3O4/HA吸附的重金属离子泄露回水溶液的量几乎可以忽略。     

影响禽流感病毒(H3N2/H4N6)感染机制的生物信息学分析

目的通过生物信息学分析禽流感病毒WDK/ST/27/03(H3N2)和Dk/ST/472/03(H4N6)HA、NA氨基酸序列,进一步探讨影响禽流感病毒感染血液肿瘤细胞株K-562和HL-60的机制。方法 RT-PCR扩增WDK/ST/27/03(H3N2)和Dk/ST/472/03(H4N6)HA、NA基因,经1%琼脂糖凝胶电泳鉴定,对纯化的PCR产物进行测序。在GenBank中选取登录的H3N2和H4N6序列,利用在线生物信息工具ClustalW2(http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/)对这些序列和WDK/ST/27/03(H3N2)和Dk/ST/472/03(H4N6)HA、NA氨基酸序列进行比对分析。结果 RT-PCR扩增产物的大小与预期相符。生物信息学分析显示,WDK/ST/27/03(H3N2)HA的裂解位点是QNR*GLFG,Dk/ST/472/03(H4N6)HA的裂解位点是KAAR*GLFG,此位置的氨基酸无变化。HA的226位氨基酸为Gln(Q),228位氨基酸为Gly(G),具有禽流感病毒HA受体结合位点的特征,影响受体结合的位点98Y、136S、152W、183H、190E、194L、222W、225G、227S未见变异。NA活性位点及影响酶活的位点均无变异,但WDK/ST/27/03(H3N2)NA在接近N-末端的茎部61⁷9位缺失19个氨基酸,致使NA茎部变短,且丢失2个潜在的糖基化位点。结论 WDK/ST/27/03(H3N2)的NA茎部缺失突变可能是造成其吸附、繁殖和复制能力低于Dk/ST/472/03(H4N6)的一个因素。     

热压烧结莫来石纤维增强羟基磷灰石性能研究

通过水热合成法制备了均匀分散的莫来石纤维(MF)-羟基磷灰石(HA)复合粉体,进而利用热压烧结制备了MF增强HA复合材料(MF/HA)。研究了MF的添加及不同烧结工艺对复合材料微观形貌,组织结构及生物、力学性能的影响。结果表明:在高温烧结过程中,MF的添加使得复合材料中有了新相的产生并出现了微晶化现象。当烧结时间为120 min时,在1250℃下烧结的MF/HA复合材料压缩强度和压缩模量分别达到131.04±3.25 MPa和0.350±0.023 GPa。体外模拟体液实验表明,MF/HA复合材料具有良好的生物活性。     

CMC-g-PAA/APT/HA复合高吸水性树脂的制备与溶胀性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,丙烯酸(AA)为单体,凹凸棒黏土(APT)和腐植酸(HA)为复合组分,采用水溶液聚合法制备了羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸/凹凸棒黏土/腐植酸(CMC-g-PAA/APT/HA)环境友好复合高吸水性树脂,用红外光谱(FTIR)进行了结构表征。考查了APT和HA含量对树脂吸水倍率和吸水速率的影响,研究了树脂在不同pH溶液中的溶胀行为以及反复吸水性能。试验结果表明,APT和HA通过其表面的活性基团参与了接枝共聚反应,在体系中引入HA和APT能够显著提高复合高吸水性树脂的吸水能力。在HA含量为5%(质量分数),APT含量为30%(质量分数)时,树脂可达到最优吸蒸馏水倍率为582g/g。该复合高吸水性树脂在pH值在4～11范围内时具有较高的吸水性能,表现出优异的pH稳定性。经过5次反复溶胀后,该复合吸水树脂仍能达到424g/g的吸水倍率,较不含APT和HA样品提高了近44%。     

壳聚糖/羟基磷灰石的pH敏感性

壳聚糖(CS)是甲壳素的脱乙酰基产品,是自然界中大量存在,并且可以生物降解的高分子化合物,是优良的天然高分子生物材料。羟基磷灰石(HA)是人体自然骨的主要成分(含60%~70%),具有极好的生物相容性和骨诱导性。文章通过合适的工艺条件制备了三种不同比例的CS/HA复合材料,测定CS/HA在不同pH缓冲溶液中的溶胀动力学特点。实验结果表明:CS/HA的吸水率呈pH依赖性,说明了壳聚糖本身吸水性能良好。     

腐植酸氧化还原特性的量子化学预测

基于密度泛函理论(DFT)b3lyp/6-31g(d,p)方法的量子化学计算结果,进行了腐植酸(HA)模型结构和若干抗氧化剂反应活性指数的比较研究。以15种物质为例,发现电负性指数χ与最低未占据分子轨道的能量(E_LUMO)呈线性相关,R²=0.977。HA(E_LUMO=–2.52)与分子O₂(E_LUMO=–3.07)紧密靠近,这一事实表明这个天然物质具有很高的电负性。本文提出通过分子O₂的吸附能来评价有机物HA的抗氧化能力。通过量子化学方法pm6确定HA不同部位O₂传感能量的局部最小值,确定了O₂被羟基吸附的能量ΔE_ads=–70 kcal/mol。结果显示：HA高反应活性的有机部分能够抑制氧化过程中的分子O₂。     

PP/纳米羟基磷灰石复合材料的结晶性能和力学性能研究

为了进一步研究通用塑料聚丙烯(PP)的力学性能,采用熔融共混的方法制备了PP/纳米羟基磷灰石(n HA)复合材料,研究了n HA含量对PP/n HA复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:n HA对PP有明显的异相成核作用,其熔融温度提高了1~4℃,结晶度提高了约1%~7%。PP/n HA复合材料的断裂强度和屈服强度随着n HA含量的升高有明显提高,当含量超过0.5份时,力学性能随着纳米粒子含量的增加出现下降的趋势。PP/n HA复合材料的断裂伸长率和断裂功随着n HA含量的增加呈现出下降的趋势,并在n HA含量为0.5份时出现了最小值,随后又随着n HA含量的增加而逐渐上升。     

含有多种活性基团的腐植酸有机肥及其制备方法

<正>申请(专利权)人:上海禾绿生物有机肥有限公司申请日期:2013.02.05申请(专利)号:CN201310045904主分类号:C09K101/00;C09K17/40本发明提供了一种含有多种活性基团的腐植酸有机肥,其特征在于,由秸秆10~15重量份、废菌苞20~25重量份、鸡粪10~15重量份、猪粪10~15重量份、牛粪30~40重量份和活性腐植酸5~10重     

PEEK/HA生物复合材料对3T3成纤维细胞的影响

体外研究PEEK/HA生物复合材料对3T3成纤维细胞的影响,评价该材料的生物相容性。制备不同HA含量的PEEK/HA和PEEK/SPEEK/HA生物复合材料,与3T3成纤维细胞共培养,倒置相差显微镜观察该材料对细胞形态影响,MTT法研究该材料对细胞增殖作用,评价细胞毒性,流式细胞术研究该材料对细胞凋亡的影响,扫描电镜观察该细胞在材料表面黏附形态。细胞呈长梭形贴壁生长,胞体透明,大部分呈梭形和多角形,生长态势良好。随着浸提液浓度增大,材料对细胞增殖作用显著下降,PEEK/HA复合材料随着HA含量增加,细胞增殖作用逐渐增强,PEEK/SPEEK/HA复合材料与PEEK/HA相比,对细胞增殖作用较强,细胞毒性级别为Ι级,说明该材料对3T3细胞无毒性。细胞凋亡率随PEEK/SPEEK/HA材料中的HA含量升高而降低。SPEEK的加入使PEEK/HA复合材料后黏附率增大,随PEEK/SPEEK/HA中HA含量增加,细胞黏附率增加,SPEEK和HA可改善材料的黏附性能。SEM观察发现3T3细胞能够在PEEK/SPEEK/HA复合材料表面黏附、伸展和生长。PEEK/SPEEK/HA复合材料生物相容性良好,为该人工骨替代材料的临床前研究提供实验数据和科学依据。     

纤维素与透明质酸、肝素、丝素、甲壳素湿纺复合生物纤维的制备与性能研究

室温下,将再生纤维素与透明质酸(HA)、肝素(Hep)、丝素(SF)、甲壳素(N-ACS)等的复合纤维的纺丝液溶于NaOH溶液中,通过喷丝头(孔径0.1mm)喷入含有40%~43%硫酸铵的10%硫酸溶液中,得到产率为75%~98%的新型白色、柔韧性较好的复合生物纤维。FT-IR结果显示,复合纤维组分间存在物理吸附和氢键相互作用;少量的HA、Hep、SF和N-ACS等纤维的添加可增加复合纤维的韧能,其中纤维素-SF复合纤维在SF含量为10%时纤度为9.9旦,韧度值为1.08g/旦,伸长率为35.0%,机械性能相对最好。SEM图像中可以看出复合纤维表面呈现条纹、鳞状、填充和均匀包覆的结构,复合纤维间存在一定的相容性;复合纤维直径为19~55μm,密度为0.1~0.36旦/μm。