首页

> 期刊投稿知识库

首页 期刊投稿知识库 问题

亚铁离子鉴定研究论文

发布时间:

亚铁离子鉴定研究论文

检验二价铁离子的试剂是赤血盐,即六氰合铁酸钾,化学式是K3【Fe(CN)6】,生成蓝色沉淀,滕氏蓝。

检验铁离子滴加少量硫氰酸钾溶液。如果溶液变为血红色,即为三价铁离子,也就是铁离子。如果向溶液中通入氯气反应后,再滴加少量硫氰酸钾(KSCN)溶液。若溶液变为血红色,则为二价铁离子,即亚铁离子。

铁离子的实验

亚铁离子一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反应,如氯气,氧气等。因此亚铁离子溶液最好现配现用,储存时向其中加入一些铁粉(铁离子有强氧化性,可以与铁单质反应生成亚铁离子)亚铁离子也有氧化性,但是氧化性比较弱,能与镁、铝、锌等金属发生置换反应。

检验二价铁离子,可以取两种溶液各少量,分别滴入硫氰化钾溶液或硫氰化钠、硫氰化铵等溶液,向复不变色的溶液中加入少量氯水,变血红色的原溶液中含有亚铁离子。

如果亚铁离子中含有铁离子,加入硫氰根离子后溶液立即显红色,导致后续变色不明显,因此这种方法只能用来在不含铁离子的溶液中鉴定亚铁离子。

先向溶液中滴加1~2mlKSCN溶液,若溶液不变色,再向其中滴加氯水,溶液变为血红色,则原溶液中存在亚铁离子。

首先看颜色,浅绿色的十有八九都是。然后分成两份,一份加氢氧化钠,看到有白色沉淀生成,通入空气沉淀由白变灰绿摘变红棕色,加入盐酸,沉淀消失,溶液变黄,再加入硫氰化钾,溶液变成血红色。另一份用盐酸洗净的铂丝蘸取,放在酒精喷灯上灼烧,火焰仍无色,则为铁。

方法1:观察。亚铁离子,是绿色的,看的出来。方法2:加入硫氰化钾(不是硫氢化钾),不显血红色.然后加入氯水,显血红色,则为亚铁离子 反应离子方程式: 2Fe2+ +Cl2 ==2Fe3+ +2Cl- Fe3+ +3SCN- ==Fe(SCN)3(络合反应,是可逆的,是检验三价铁的特征反应;二价铁无此特性) 方法3:加入氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后,变成红褐色。这证明有铁离子。方法4:向溶液中加入酸性高锰酸钾,若褪色,则有二价铁,不褪色,则完全变质。方法5:向溶液中加入醋酸钠,由于二价铁遇醋酸钠无现象,而三价铁则发生双水解,产生沉淀,再结合方法3或4,则可判断。

自来水中钙镁离子的测定研究论文

有笔跟试纸。PH值?

水的硬度是指水中除碱金属外的全部金属离子的浓度。由于Ca2+、Mg2+含量远比其它金属离子为高,所以通常以水中Ca2+、Mg2+ 总量表示水的硬度。用度表示(1○=10mgCaO)。

用EDTA配位滴定法测定水的硬度是一个准确而快速的方法,它是在pH=10的氨性缓冲溶液中,以铬黑T为指示剂,用EDTA标准溶液直接测定水中的Ca2+ 和Mg2+。

pH=10时,Ca2+ 和Mg2+与EDTA生成无色配合物,铬黑T则与 Ca2+ 、Mg2+生成红色配和物。由于lgKCaIn

Mg2++HIn2-=MgIn-+H+。

用EDTA滴定时由于lgKCaY>lgKMgY′EDTA首先和溶液中Ca2+ 配位,然后再与Mg2+配位,反应如下:

Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+。

Mg2++H2Y2- =MgY2-+2H+。

扩展资料:

化学家们将从含碳酸钙的石灰石焙烧获得的钙的氧化物当作是不可再分割的物质。在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。但戴维不顾这些,在1808年开始对氧化钙进行电解。戴维刚开始选用的方法并不理想,所以无法将金属钙分离出来。

到1808年5月,戴维从贝齐里乌斯和瑞典皇家医生蓬丁共同电解生石灰和水银的混合物取得钙的实验中获得了启发。他将湿润的生石灰和氧化汞按3比1的比例混合后,放置在一铂片上,与电池的正极相接。

然后又在混合物中作一洼穴,灌入水银,插入一铂丝,与电池的负极相接,得到较大量钙汞合金。把钙汞合金经蒸馏后得到了银白色的金属钙。从此钙被确定为元素,并被命名为calcium,元素符号是Ca。calcium来自拉丁文中表示生石灰的词calx。

参考资料来源:百度百科-钙镁化合物

YD(mg/L)=M×V耗×100.08 V0 ×1000

大概是用专业试纸 或某种滴定法吧

负离子研究论文范文

具有促进人体新陈代谢,提高人体免疫能力,增强人体肌能,调节肌体功能平衡的作用。据考证,负离子对人体7个系统,近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用,尤其对人体的保健作用更为明显。负离子在医学界被称为是“空气维生素”其主要的作用表现在:\x0d\x0a1、是对神经系统的影响。可使大脑皮层功能及脑力活动加强,精神振奋,工作效益提高,能使睡眠质量得到改善。负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强,使脑组织获得更多的氧。\x0d\x0a2、是对心血管系统的影响。据学者观察,负离子有明显扩张血管的作用,可解除动脉血管痉挛,达到降低血压的目的,负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处,有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。\x0d\x0a3、是对血液系统的影响。研究证实,负离子有使血液凝聚流速变慢、延长凝血时间的作用,能使血中含氧量增加,有利于血氧输送、吸收和利用。\x0d\x0a4、负离子对呼吸系统的影响最明显。这是因为负离子是通过呼吸道进入人体的,它可以提高人的肺活量。有人曾经试验,在玻璃面罩中吸入空气负离子30分钟,可使肺部吸收氧气量增加2%,而排出二氧化碳量可增加14.5%,故负离子有改善和增加肺功能的作用。\x0d\x0a除此之外,空气负离子还有镇静、催眠的作用。如果我们每天吸入适量的负离子,持之以恒,对健康大有裨益:使人精力旺盛,消除疲劳和倦怠,提高工作效率。改善睡眠,消除神经衰弱。降低疾病发病率,预防感冒和呼吸道疾病。改善心、脑血管疾病的症状。预防空调病在负离子作用下,可使骨骼的兴奋性增加,运动时值降低,有助于运动员提高成绩,特别是对一些需迅速反应的项目,如短跑、游泳等。

研究表明:负离子的主要作用就是空气优化和疗养保健,早在19世纪末,德国物理学家菲利浦·莱昂纳德博士就阐述了负氧离子对人体的功效。他提出存在于自然环境中的负氧离子有益于人类健康,并指出负氧离子含量最多的地方是在山谷瀑布周围,同时对空气优化有良好的作用,负离子可以使颗粒污染物凝聚沉降,从而净化空气,而且优于滤网过滤的净化模式,能够实现超微净化,随着人们对负离子作用认识的加深,人工负离子技术也有了很大的发展如具有负离子系统和污染物收集技术的生态负离子技术、纳子富勒烯负离子释放器技术等能够生成高浓度的小粒径负氧离子,负离子正在我们的生活中发挥着越来越大的作用,目前我国空气污染严重,而负离子是目前净化室内空气,清除PM2.5很好的方法,后期也没有任何的耗材。

据相关研究显示,负离子对人体7个系统、近30多种疾病具有镇静、抑制、缓解和辅助治疗作用,尤其对人体的保健作用更为明显。1、提高会破坏癌细胞的自然杀手细胞的功能,抑制癌症的发生和进行;2、能改善和增加肺功能,提高人的肺活量;3、明显扩张血管,解除动脉血管痉挛,有效改善心绞痛,恢复血压正常;4、使血液变慢、延长凝血时间,增加血中含氧量,有利于血氧输送、吸收和利用;5、有效改善大脑皮层功能,振奋精神、消除疲劳、改善睡眠,增加食欲;6、能够抑制血清胆固醇,使血液净化的巨噬细胞活化,防止脂肪沉积于血管壁;7、抑制引起过敏或发炎症状的无色三烯;8、抑制肾上腺素,使末梢血管扩张,改善血液循环,使血压稳定;9、防止动脉化或肝脏障碍;10、促进人体新陈代谢,提高人体免疫能力,增强人体肌能,调节肌体功能平衡。

负离子的主要作用有两个,一是疗养保健,二是空气优化。

疗养保健:研究表明,负氧离子浓度与人体健康呈正相关关系,而每立方厘米空气中含有20000个以上的负氧离子时,就会对身体有保健作用。

空气优化:生态级负离子可以主动出击捕捉小粒微尘,使其凝聚而沉淀,有效除去空气中2.5微米(PM2.5)及以下的微尘,甚至1微米的微粒,负离子的作用可以有效减少PM2.5对人体健康的危害。

/iknow-pic.cdn.bcebos.com/d009b3de9c82d158fa06090e8d0a19d8bd3e428c"target="_blank"title="点击查看大图"class="ikqb_img_alink">/iknow-pic.cdn.bcebos.com/d009b3de9c82d158fa06090e8d0a19d8bd3e428c?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_600%2Ch_800%2Climit_1%2Fquality%2Cq_85%2Fformat%2Cf_auto"esrc="https://iknow-pic.cdn.bcebos.com/d009b3de9c82d158fa06090e8d0a19d8bd3e428c"/>

扩展资料:

负离子:带一个或多个负电荷的离子称为“负离子”,亦称“阴离子”

阴离子(别名负离子)是指原子由于外界作用得到一个或几个电子,使其最外层电子数达到稳定结构。原子半径越小的原子其得电子能力越强,金属性也就越弱。阴离子是带负电荷的离子,核电荷数=质子数<核外电子数,所带负电荷数等于原子得到的电子数。

负离子可按其迁移率大小可分为大、中、小离子。对人体有益的是小离子,也称为轻离子,其具有良好的生物活性。词条介绍了阴离子基本情况、轻负离子、负离子的作用、阴离子聚丙烯酰胺(APAM)以及阴离子实验等。

参考资料来源:/baike.baidu.com/item/%E9%98%B4%E7%A6%BB%E5%AD%90/1144223?fr=aladdin&fromtitle=%E8%B4%9F%E7%A6%BB%E5%AD%90&fromid=375881"target="_blank"title="百度百科_负离子">百度百科_负离子

乳酸菌的分离鉴定论文参考文献

具体我也没做过。不过可以提供你两个思路。第一是镜检,看形态。第二就是PCR,P它的16S亚基,可以很精确的分类。

我也在做这个,下面是我整理的,时间关系只能这样了,可以看看。都要求无菌操作 菌种的分离 取lmL卤汁以10倍递增稀释方法(一份酸奶,九份无菌水,再取一份第一只管中溶液,加九份无菌水,依次类推),将其稀释至1/10~10的-10次幂(我打不上去),然后从不同浓度稀 释液中分别取lmL倾注在平皿中,再倒入培养基相混合,待培养基凝固后倒置于30~C恒温下 培养48h。挑取长势良好的单个茵落划线分纯,直至纯化(茵落单个大小一致,革兰氏染色镜 检,茵体一致)。结果分离得到3株不同菌株,分别编号为菌株1、菌株2、菌株3。再分别转移 到试管斜面上进行保存。 分离用培养基:牛肉膏5g,蛋白胨10g,氯化钠5g,蒸馏水1 000 mL,琼脂20g,pH7.0—7.2 ;保存用斜面培养基:酵母膏1% ,碳酸钙2% ,葡萄糖1% ,琼脂2% ,pH 7.0。 培养条件 将分离出的菌株1、菌株2、菌株3分别接种在上述4种不同的培养基上, 在30。【=恒温条件下培养48h后观察并测定其培养结果。 测定方法 菌落总数采用逐级稀释法来计数;pH值用pHS一2C酸度计测定;乳酸定性 及含量测定依据食品检验技术 1I.2.1乳酸菌的分离与筛选的试验程序 自然发酵酸奶---稀释---培养---挑起单菌落染色、镜检一挑 选革兰氏阳性球菌单菌落一Ⅲ号培养基一挑选溶钙圈大的球菌反复在Ⅲ号培养基上几次纯化筛选一单菌落优 良菌株一试管穿刺低温保存。 1.2 1.2 乳酸菌的鉴定 用光学显微镜、放大镜进行乳酸菌的形态特征鉴定。生理生化特征鉴定:产乳 酸定性试验——乳酸纸层析法0- 、过氧化氢酶(接触酶)反应�6�8、明胶水解反应 、硫化氢反应 、乳酸菌 发酵营养型试验0 、耐盐、酸、温度试验。 1.2.I.3 乳酸菌的保存�6�8 采用定期移植低温保藏法。培养基配方:葡萄糖1% 、蛋白胨0 2% 、 l(}l2PQ|0.2%、琼脂20%、pH值7 0,分装试管,121。c灭菌30min。将使用对数生长期后期的细胞进行穿刺 培养,然后密封存于冰箱玲藏室内(5qc左右),2个月移植1次。 1.2.2 分离乳酸菌的生理特点试验 1 2 2.1 最适生长温度的测定OD值以同温下不接种培养基作对照,定期取出接种培养基在721分光光度 计上,用最大吸收光波长 =6001RIifl测定。 1.2.2.2 生长周期的测定oD值(方法同上);pH值:PHB一4pH计;可滴定酸(以乳酸计):吸取ImL菌液 加入9Ⅱ1L蒸馏水,加入1~2滴酚酞,用0.1NNaOH滴定。 1.2 2.3 最适pH值的测试、最适盐浓度的测试。 供试样品及培养基 分离用样品:酸奶、酸奶及西红柿均为市售 分离用培养基:①BCP培养基:酵母膏2 5g,蛋白胨5g,葡萄糖5g,溴甲酚紫0 04g,琼脂15g, 蒸槽水lO00ml,pH7 0;②MRS培养基见文献 。 菌种保藏用培养基:脱脂乳培养基:新鲜牛乳离心去掉上层乳脂,下层奶液分装试管,105℃ 灭菌20mln。 菌利 鉴定用培养基见文献 6。 1 2 方法 1 2 1 乳酸菌的分离纯化 取泡菜汁、酸奶、西红柿表面洗液进行梯度稀释,分别用倾注法、涂布 法和划线法在BCP和MRS培养基平板上进行菌种分离。挑取在BCP平板上有透明目的菌落,在 MRS平扳上有溶钙圈的菌落,反复纯化至纯种,挑菌至脱脂牛奶试管中保存 1.2 2 乳酸菌复筛对初筛菌株进行革兰氏染色,保留革兰氏阳性菌株.并对其所产乳酸能力进 行定性、定量分析,筛选出产酸高的菌株保存,再把产酸高的菌株经萝l、汁发酵 】,进一步选择产 酸高、_l】味纯正的菌株保存鉴定 1 2 3 乳酸定性测定果用纸层析法。溶剂系统为乙醇:浓氨水:水=80:5:15,显色剂为0 04% 的溴甲酚紫酒精溶液。层析时将乳酸、柠檬酸配成1% 的标准溶液,两种标准溶液 及乳酸发酵液 均点样3 .上行层析,显色与标准样比较 1.2 4 乳酸的定量测定采用气相色谱法,利用苄酯化法制备乳酸衍生物,将待测乳酸菌株在产 酸培养基内37"C培养3d,离心。取上清液剃备衍生物,气相色谱分析含量。气相色谱工作条件为: EGS色谱柱,柱温160'C,气化温度180'17.,检测器温度l70"C,载气为N,。 1.2 5 菌种鉴定根据《简明第八版伯杰细菌鉴定手册》 和《一般细菌常用鉴定手册》[6 对复筛 出的菌株的形态、生理生化、碳源利用等方面进行系统鉴定,并提取乳酸菌株DNA,采用熔链温度

国际会议特邀报告:1. 2009年8月,第7届中日韩反刍动物瘤胃生理与调控学术研讨会Keynote speech,韩国,首尔。2. 2008年9月,第13届亚澳动物科学代表大会 (13th AAAP Animal Science Congress)作动物营养专题报告(invited paper),越南,河内。3. 2007年9月,第七届国际草食动物营养研讨会,大会特邀报告(plenary paper),北京;发表的主要论文 (* 为通讯作者)1) Dai ZL, Zhang J, Wu G, Zhu W-Y*, 2010. Utilization of amino acids by bacteria from the pig small intestine. Amino Acids, 39 (5): 1201-1215.2) Huang RH, Qiu XS, Shi FX, Hughes CL, Lu ZF, Zhu W Y*. 2010. Effects of dietary allicin on health and growth performance of weanling piglets and reduction in attractiveness of faeces to flies. Animal, (first view)3) Pei CX, Mao SY, Cheng YF, Zhu W-Y*, 2010. Diversity, abundance and novel 16S rRNA gene sequences of methanogens in rumen liquid, solid and epithelium fractions of Jinnan cattle. Animal, 4(1):20–294) Sun YZ, Mao SY, Zhu W-Y*. 2010. Rumen chemical and bacterial changes during stepwise adaptation to a high concentrate diet in goats. Animal, 4(2):210–2175) Cheng Y F, Edwards J E., Allison G G., Zhu W-Y* and Theodorou M K., 2009. Diversity and activity of enriched ruminal cultures of anaerobic fungi and methanogens grown together in consecutive batch culture. Bioresource Technology, 100 (2009) 4821–4828.6) Lu Y, Sarson AJ, Gong J, Zhou H, Zhu W-Y, Kang Z, Yu H, Sharif S, Han Y. Expression profiles of genes in Toll-like receptor-mediated signaling of broilers infected with Clostridium perfringens. Clinical and Vaccine Immunology, 2009, 16(11):1639-1647.7) Iqbal MF, Zhu W-Y*, 2009. Characterization of newly isolated Lactobacillus delbrueckii –like strain MF-07 isolated from chicken and its role in isoflavone biotransformation. FEMS Microbiology Letters, 291 (2): 180-187, FEB 20098) Iqbal MF, Zhu W-Y*, 2009. Bioactivation of flavonoid diglycosides by chicken cecal bacteria. FEMS Microbiology Letters, 2009, 295, 30-41.9) Cheng YF, Mao SY, Liu JX, Zhu WY*, 2009. Molecular diversity analysis of rumen methanogenic Archaea from goat in eastern China by DGGE methods using different primer pairs. Letters in Applied Microbiology, 2009, 48(5):585-592.10) Zhou, W, Wang, GJ, Han, ZK, Yao, W, Zhu, WY. 2009. Metabolism of flaxseed lignans in the rumen and its impact on ruminal metabolism and flora. Animal Feed Science and Technology, 150 (1-2): 18-26.11) Zhou, W, Han, ZK, Zhu, WY, 2009. The metabolism of linseed lignans in rumen and its impact on ruminal metabolism in male goats. Journal of Animal and Feed Science, 18 (1): 51-60 200912) Su Y, Yao W, Perez O, Smidt H, Zhu W-Y*, 2008. Changes in abundance of Lactobacillus spp. and Streptococcus suis in stomach, jejunum and ileum of piglets after weaning. FEMS Microbiology Ecology, 66:546-555.13) Yu ZT, Yao W, Zhu WY*, 2008. Isolation and identification of equol-producing bacterial strains from cultures of pig faeces. FEMS Microbiol Lett 2008, 282:73–80.14) Su Y, Yao W, Perez-Gutierrez ON, Smidt H, Zhu WY*.2008. 16S ribosomal RNA-based methods to monitor changes in the hindgut bacterial community of piglets after oral administration of Lactobacillus sobrius S1. Anaerobe, 14(2): 78-86.15) Mao SY, Zhang G, Zhu WY*, 2008. Effect of disodium fumarate on ruminal metabolism and rumen bacterial communities in goat as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of 16S ribosomal DNA. Animal Feed Science and Technology, 140 (2008) 293–306.16) Mao SY, Zhang G, Zhu WY*, 2008. Effect of disodium fumarate on ruminal metabolism and rumen bacterial communities in goat as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of 16S ribosomal DNA. Animal Feed Science and Technology, 2008, 140: 293–306.17) Iqbal MF, Cheng YF, Zhu WY*, Zeshan B, 2008. Mitigation of ruminant methane production: current strategies, constraints and future options. World J Microbiol Biotechnol, 24:2747-2755.18) Sun YZ, Mao SY, Yao W, Zhu WY*. 2008. DGGE and 16S rDNA analysis reveals a highly diverse and rapidly colonising bacterial community on different substrates in the rumen of goats. Animal, 2008, 2 (3): 391–39819) Guo, YQ, Liu, JX, Lu, Y, Zhu, WY, Denman, SE, McSweeney, CS, 2008. Effect of tea saponin on methanogenesis, microbial community structure and expression of mcrA gene, in cultures of rumen micro-organisms. Letters in Applied Microbiology, 47(5):421-426.20) Zhang, CM, Guo, YQ, Yuan, ZP, Wu, YM, Wang, JK, Liu, JX, Zhu, WY. 2008. Effect of octadeca carbon fatty acids on microbial fermentation, methanogenesis and microbial flora in vitro. Animal Feed Science and Technology, 146(3-4):59-269.21) Mao SY, Zhu WY*, Wang QJ, Yao W. 2007, Effect of daidzein on in vitro fermentation of micro-organisms from the goat rumen. Animal Feed Science and Technology, 136:154-163.22) Mao SY, Zhang G, Zhu WY*, 2007, Effect of disodium fumarate on in vitro rumen fermentation of different substrates and rumen bacterial communities as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of 16S ribosomal DNA. Asia-Australian Journal of Animal Sciences, 20 (4): 543-549.23) Liu W, Mao SY, Zhu WY*, 2007. Impact of tiny miRNAs on cancers. World Journal of Gastroenterology, 13(4):497-502.24) Yu QH, Dong SM, Zhu WY, Yang Q, 2007. Use of green fluorescent protein to monitor Lactobacillus in the gastro-intestinal tract of chicken. FEMS Microbiology Letters, 275 (2): 207-213.25) Wang HF, Zhu WY, Yao W, Liu JX, 2007. DGGE and 16S rDNA sequencing analysis of bacterial communities in colon content and feces of pigs fed whole crop rice. Anaerobe 13: 127-133.26) Li MY, Zhou GH, Xu XL, Li CB, Zhu WY. Changes of bacterial diversity and main flora in chilled pork during storage using PCR-DGGE. Food Microbiology, 2006, 23: 601-611.27) Zhu WY*, Mao SY, Liu JX, Cheng YF, Iqbal MF, Wang JK, 2007. Diversity of methanogens and their interactions with other microorganisms in methanogenesis in the rumen. Plenary Paper, Proceedings of the 7th International Symposium on the Nutrition of Herbivores, pp 125-139, Beijing, September 17 – 22, 2007.28) Zhu WY*, Iqbal M F, Cheng YF, Liu JX, Mao SY, 2008. Rumen methanogenesis and nutritional approaches to the mitigation of ruminant methane. Invited paper, The 13th Animal Science Congress of the Asian – Australasian Association of Animal Production Societies, International Symposium: ”Recent Advances in Ruminant Nutrition”, pp 33-40, 2008/9/2229) Zhu WY*, Mao SY, Cheng YF, Liu JX, Wang JK, 2009. Rumen microbial communities involved in methanogenesis and nutritional strategies to mitigate. Invited Keynote Speech: The 7th Korea-Japan-China Joint symposium on Rumen Metabolism and Physiology, 2009/8/5.30) Han ZK, Wang GJ, Yao W, Zhu WY*. 2006. Isoflavonic phytoestrogens - new prebiotics for farm animals: a review on research in China. Current Issues in Intestinal Microbiology, 7:53-60.31) 毛胜勇,王新峰,朱伟云,2010. 体外法研究延胡索酸二钠对瘤胃微生物发酵活力及甲烷产量的影响。草业学报,19(2):69-75。32) 毛胜勇,龙黎明,朱伟云,2010. 体外研究反刍兽新月形单胞菌及与酵母联用对瘤胃微生物发酵的影响。草业学报,19(8):176-186。33) 陆扬,姚文,苏勇,朱伟云*, 2010. 大豆苷元对断奶仔猪胃肠道发育的影响. 南京农业大学学报,33(2):91-95.34) 成艳芬,朱伟云*,2009. ARISA方法研究产甲烷菌共存及去除条件下瘤胃真菌多样性变化。微生物学报,2009, 49(4):504-511.35) 杭苏琴,戴兆来,朱伟云*,2009,甘露寡糖对纯培养和共培养的乳酸杆菌体外生长的影响。微生物学通报,2009,36(1):51-56.36) 于卓腾,姚文,朱伟云*,2009,体外培养发现二花脸猪粪样菌群具有降解大豆黄酮产生雌马酚的能力。南京农业大学学报,2009,32(1):164-167。37) 刘相玉,毛胜勇,朱伟云*,2009,高精料日粮条件下酵母培养物对瘤胃细菌体外发酵的影响。动物营养学报,2009,21(2):199-204.38) 龙黎明,毛胜勇,苏勇,朱伟云,一株瘤胃源乳酸利用菌的分离鉴定及其体外代谢特性研究。微生物学报,2008,48(12):1571-1577。39) 苏勇,姚文,朱伟云*,代表性差异分析比较两株来自不同地区的猪源Lactobacillus 菌株。微生物学报,2008,48(5):1~6。40) 戴兆来,董红军,林勇,黄瑞华,朱伟云*,合生元组合筛选及对仔猪生产性能和腹泻的影响。南京农业大学学报,2008,31(2):81-85。41) 裴彩霞, 毛胜勇, 朱伟云*,晋南牛瘤胃中古菌分子多样性的研究。微生物学报,2008,48(1):8-14。42) 俞晓辉,姚文,施学仕,朱伟云,大豆发酵蛋白替代鱼粉对断奶仔猪生产性能和肠道主要菌群的影响。动物营养学报,2008,20(1):46-51。43) 罗玉衡,朱伟云*,2007,消化道微生物区系与肥胖关系的研究进展。微生物学报,47(6):1115-1118。44) 刘威,朱伟云*,姚文,毛胜勇,2007,一株乳酸利用、丁酸产生菌的分离与鉴定及代谢特性的初步研究。微生物学报,47(3):435-440。45) 张耿,朱伟云*,刘相玉,毛胜勇,2007,延胡索酸二钠对瘤胃微生物体外发酵不同饲料成分的影响。草业学报,16:112-117。46) 于卓腾 姚 文 毛胜勇 朱伟云*,2007,黄豆苷元对仔猪肠道微生物区系的影响。营养学报,29(1):82-86。47) 姚光国,姚文,陆扬,朱伟云*,2007,乳酸菌肽聚糖部分免疫增强作用的研究。微生物学通报,34(1):105-107。48) 成艳芬,毛胜勇,裴彩霞,刘建新,朱伟云*,共存于厌氧真菌分离培养液中瘤胃甲烷菌的检测及其多样性分析。微生物学报,2006,46(6):879-883。49) 孙云章,毛胜勇,姚文,朱伟云*,2006,不同精粗比底物下瘤胃真菌和纤维降解细菌共培养发酵特性及菌群变化。微生物学报,46(3):422-426。50) 姚文,朱伟云*, 毛胜勇,2006,16S rDNA技术跟踪分析新生腹泻仔猪粪样细菌区系的变化。微生物学报,45(1):150-154。专利等成果1. 发明专利:一种芽孢乳杆菌及其生产的活菌制剂。(授权公开日:2007年6月20日);2. 国家发明专利受理一项:绞股蓝皂甙用于减少动物瘤胃内甲烷产生的方法。3. 成果鉴定:仔猪肠道微生物区系研究及芽孢乳杆菌S1研制。苏科鉴字【2004】第1308号。鉴定形式:会议鉴定。组织鉴定单位:江苏省科技厅。鉴定日期:2005年1月29日。

锌离子电池的研究论文

1、优点,水系锌离子电池具有安全、成本低、环保、资源丰富且电化学特性优异等优点,被认为是有前景的储能器件。2、缺点,电池常用的液体电解液具有析氢析氧等副反应,同时还有较差的高低温性能和泄露的危险。

▲第一作者:宋丽娜、张伟、王颖;通讯作者:徐吉静教授 通讯单位:吉林大学

论文DOI:10.1038/s41467-020-15712-z

针对锂氧气电池存在的反应动力学缓慢而导致能量转换效率低的问题,研究者通常开发高效、稳定的正极催化剂来降低电池的充电极化电压提高反应动力。该工作将Co单原子固定于掺杂N的碳球壳载体上,用于锂氧气电池的高效催化反应,实验发现Li2O2形成和分解路线与LiO2在单原子催化剂的吸附能有关。研究明确指出,在放电过程中,原子级分散的活性位点能够诱导放电产物的均匀成核和外延生长,最终形成有利的纳米花状放电产物。在充电过程中,CoN4活性中心对放电中间体LiO2弱的吸附能,诱导充电反应由两电子路径向单电子路径转变。 得益于高分散的Co-N单原子催化剂的能级结构和电子结构所发生的根本性变化,大幅提升了电池的充电效率和循环寿命。与同等含量的贵金属基催化剂相比,达到600 mV充放电极化电压的降低和218天的长寿命循环。

锂氧气电池具有锂离子电池10倍以上的理论容量密度,被誉为颠覆性和革命性电池技术 。然而该电池还处于研发的初级阶段,受限于ORR和OER电化学反应动力学缓慢,电池的实际容量、倍率性能、能量效率和循环寿命距产业化应用还有很大差距。因而开发高效稳定的催化剂,是提高电池反应动力和循环效率的迫切需要。原子级纳米晶具有最大化的原子利用效率和独特的结构特点,往往表现出不同于传统纳米催化剂的活性、选择性和稳定性,为调控电化学反应过程提供了多种可能。在锂氧电池中,电解液中可溶性LiO2中间体能够调控放电产物Li2O2的形成与分解路线。先前的研究结果表明[1],不同的生成路线与LiO2在催化剂的不同晶面上的吸附能有关。 因此,探究单原子催化剂的尺寸效应对LiO2吸附能的影响,可能是一种调整低供体数电解质中过氧化锂形成与分解路径的新思路。这一新发现将为高能量效率和长循环寿命的锂氧电池的设计提供更多的选择。

单原子催化剂(SACs)是一类非常重要的电催化剂,其独特的单分散结构集均相催化和多相催化剂的优点于一身,拥有最大的金属利用率、优异的催化活性和稳定性。同时,SACs的活性位点相对简单确定且易于调控,因而这种独特的结构和性能使得单原子催化剂成为了一个非常理想的催化机理研究和性能优化的材料平台。然而当单原子催化剂与锂空气电池相遇,会擦出怎样的火花呢?本文采用原位聚合技术,设计合成了Co单原子嵌入的氮掺杂碳空心球(N-HP-Co)用于锂氧气电池的研究,并对其充放电过程进行详细分析。其结果表明,受益于N-HP-Co最大化暴露的CoN4单原子活性位点及活性位点在碳球壳上的均匀分布,降低了对LiO2的吸附能力,有效的改变了电池的反应路径,使得电池反应动力学得到极大提高,大幅提升了电池性能。

▲图一 单原子催化剂的合成过程。

单原子催化剂由于活性位点均匀性的提高以及配位环境的高度可控性,在许多催化反应中都表现出较高的催化活性。因此将单原子Co催化剂应用于锂氧气电池中,来探究对Li2O2形成与分解反应路径的影响。我们采用原位聚合的方法,以二氧化硅作为模板,盐酸多巴胺作为碳源,并在900 °C的氮气氛围内热解。

▲图二 单原子催化剂的特性表征。a, b) 样品的SEM图像(a:1微米;b:200纳米);c) 样品的TEM图像(主图:200纳米;插图:10纳米);d) 样品的EDX元素分析(50纳米);e, f) 样品的HAADF-STEM图像(e:50纳米;f:2纳米);g) 样品及对比材料的XRD图像;h) 样品的N 1s XPS光谱;i) 样品及对比材料的氮气吸附曲线。

▲图三 单原子催化剂的原子结构分析。a) 样品的XANES光谱;b) 样品的傅里叶转换的Co-K边光谱;c, d)样品在k和R空间的EXAFS拟合曲线。

N掺杂的碳球壳作为载体是锚定Co单原子的关键步骤。高角度环形暗场球差电镜(HAADF)、能量色散谱(EDX)元素映像图表和X射线吸收光谱(XAS)测试等关键性表征技术证实了单原子Co的成功制备和CoN4高活性位点的存在。

▲图四 单原子催化剂的放电机理研究。a) 样品及对比材料的放电曲线;b) 样品及对比材料的CV曲线;c) 样品及对比材料的倍率性能;d, e, f) 样品及对比材料的放电产物的SEM图像及相应的XRD谱图(500纳米);h, i) 样品及对比材料的放电机理图。

受益于N-HP-Co SACs最大化暴露的CoN4单原子活性位点在碳球壳上的均匀分布,电极氧化还原反应动力学得到极大提升,加快了放电产物Li2O2的形成速率,大幅提升了电池的放电容量和倍率性能。与同等含量的贵金属催化剂相比,在相同的电流密度和容量下,N-HP-Co SACs具有更多的反应活性位点,因而更有利于生成纳米片状的Li2O2,并通过“外延生长方式”进一步组装形成有利的纳米花状Li2O2。这种特殊的放电机制有利于打破电荷传输限制和放电产物电化学绝缘的本质。

▲图五 单原子催化剂的充电特性。a) 样品及对比材料在不同充电阶段的紫外可见光谱图;b) 样品的充电机理图;c-h) 样品及对比材料上的不同结构对LiO2的吸附能。

为了更全面地了解CoN4单位点催化剂的充电机理,通过密度泛函理论(DFT)计算表明复杂的配位环境可以显著改变中心金属原子CoN4对LiO2*的吸附能力,从而调控反应的活性和选择性。可以看出,CoN4活性中心对放电中间体LiO2弱的吸附能,有利于提高LiO2在电解质中的溶解度,诱导充电反应过程由两电子路径向单电子路径转变。因而有利于提高电池的充电效率。

▲图六 锂空气电池的循环稳定性。a) 样品及对比材料的循环性能;b-e) 样品及对比材料在不同循环过程中放电产物的SEM图像(b, d:1微米;c, e:500纳米);f, g) 样品及对比材料在不同循环过程中的放电产物的XPS光谱。

单原子催化的锂空气电池可以有效的抑制副反应的发生,并展现出优异的循环稳定性,充分验证了催化剂对放电产物的精准调控对稳定电池体系的重要作用。

▲图七 单原子催化剂在循环过程中的稳定性。a) 样品在全圈循环后的XPS光谱;b) 样品在多圈循环后的EDX光谱(200纳米);c) 样品在多圈循环后的XANES光谱;d) 样品在多圈循环后的傅里叶转换的Co-K边光谱。

N-HP-Co 在50次的循环过程中,Co的单原子结构依然被保留。Co单原子在碳载体上的固有稳定性使它们在电化学反应中具有优异的耐久性,这一显著的优势与低成本的优势相结合,为金属单原子催化剂在锂氧电池反应路线的可调性提供了新的策略。

单原子催化剂的合成受到草莓生长过程的启发,采用二氧化硅为模板,原位聚合生成氮掺杂的Co单原子催化剂。由于单原子催化的本质特征,低配位环境和单原子与碳球壳之间的协同作用能够精准的调控锂氧气电池中放电产物的生成与分解路线。与同等含量的贵金属催化剂相比,单原子催化剂不仅能够调控放电产物的形貌,同时增加了放电容量,避免了过多的副反应的发生,极大地提高了电池的电催化性能。该研究提出的单原子催化正极的概念、设计、制备及催化机制,将为锂空气电池领域新型催化剂的发展提供新的研究思路和科学依据,具有鲜明的引领性和开创性特征。

参考文献 [1] Yao, W. T. et al. Tuning Li2O2 formation routes by facet engineering of MnO2 cathode catalysts. J. Am. Chem. Soc.,2019,141,12832-12838.

徐吉静,1981年7月出生于山东省单县,现任吉林大学,化学学院,无机合成与制备化学国家重点实验室,未来科学国际合作联合实验室,教授,博士生导师。光学晶体标准化技术委员会副秘书长。主要从事多孔新能源材料与器件领域的基础研究和技术开发工作,研究方向包括锂(钠、钾、锌)离子电池关键材料及器件,锂空气(硫、二氧化碳)电池等新型化学电源,外场(光、力、磁、热)辅助能量储存与转化新体系。近5年共发表SCI学术论文50余篇,其中包括第一作者/通讯作者论文:Nat.Commun.3篇、Nat.Energy 1篇、Angew.Chem.Int.Ed. 2篇、Adv.Mater.3篇、Energy Environ.Sci.1篇、ACS Nano 1篇、ACS Cent.Sci.1篇。迄今为止,论文被他引4000余次,单篇最高引用360次,12篇论文入选ESI高引论文,研究成果被Nature、Science等作为亮点报道。获授权发明专利和国防专利10项。曾获科睿唯安“全球高被引学者”(2019年)、吉林省拔尖创新人才(2019年)、吉林省青年 科技 奖(2018年)和吉林大学学术带头人(2018年)等奖项或荣誉。

相关百科

热门百科

首页
发表服务