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电解二氧化锰除杂工艺研究论文

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电解二氧化锰除杂工艺研究论文

湘潭电化电解二氧化锰的原理:电解二氧化锰是优良的电池的去极化剂,它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比,具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点,掺用20至30%EMD做成的干电池比全用天然MnO2做成的干电池其放电容量可提高50至100%,在高性能氯化锌电池中掺用50至70%EMD,其放电容量可提高2至3倍,全部用EMD做成的碱锰电池,其放电容量可提高5至7倍,因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。

δ-二氧化锰制备的原理和目的是制造干电池,如碳锌电池和碱性电池;也常在化学反应中作为催化剂,如制造氧气;或作为酸性溶液中的强氧化剂。也可以作为有机合成中的试剂(氧化剂),例如用于烯丙醇的氧化。二氧化锰也用作颜料,并作为其它锰化合物如高锰酸钾(KMnO4)的前体。

δ-二氧化锰制备的原理和目的是制造干电池,如碳锌电池和碱性电池;也常在化学反应中作为催化剂,如制造氧气;或作为酸性溶液中的强氧化剂。也可以作为有机合成中的试剂(氧化剂),例如用于烯丙醇的氧化。二氧化锰也用作颜料,并作为其它锰化合物如高锰酸钾(KMnO4)的前体。

废水高级氧化工艺研究论文

2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关,而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来,人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 1.1化学氧化 水质处理常用氯氧化,当有机污染尚未得到去除时,会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开,对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性,又可除嗅、脱色,去除铁、锰,但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 1.2加吸附剂粉末炭 粉末炭,具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点,但由于耗费较高(约105元/m^3左右),一般只有在消除冲击性污染时采用,投加量需10~20mg/L,现在一些水污染事件中就曾应用过此技术,此外还可以通过此技术对原水进行控制,并将该技术演化,如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 1.3调节pH 由于投加酸与碱,运行成本增加,又在原水中增加无机离子,在我国很少采用,国外在此方面研究较多,这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的,这一点也被业内广泛认可。 1.4生物预处理 20世纪70年代以来,生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除,从而改善水的混凝沉淀性能,使后续工艺较好的发挥作用,提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 2.1高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术,并受到了许多的关注,在水处理中有广泛的应用,高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 2.1.1臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位,常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等,在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来,由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制,使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题,如臭氧发生的成本高,而利用率偏低,臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强,在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物,且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此,提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合,形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 2.1.2超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO:Supercritical Water Oxidation)”技术,应用较多。超临界水有优良的溶剂特性,增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率,在常温常压下的值较高(78),在高温高压下的己烷和甲醇等无极性,与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2~30左右)。因此,在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点: 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳,使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快,单位时间内处理量大,装置小型化。 4) 与焚烧炉不同,不需要烟筒,不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应,或易于控制原子团的反应,这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理,是极好的环境处理技术。 2.1.3光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量,在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。 2.1.4超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化,表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解,将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点,同时,还伴有杀菌消毒功效,是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中,尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用,国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺,如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中,取得了较好的处理效果。 2.2膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识,各种人工合成膜也应运而生,其种类繁多,作用也千差万别,但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物,省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制,而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术, 优点是水处理成本低, 平均处理效果较好。此外, 水源污染加剧, 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势, 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步, 材料学的发展,这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见, 未来的水处理, 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康,唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京:化学工业出版社,2010,5 [2]苑宝玲,王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京:化学工业出版社,2006,1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社,2008,8 作者简介: 阚沙沙(1992-),女,汉族,吉林松原人,郑州大学,水利与环境学院,给水排水工程. 郭丹丹(1991-),女,汉族,河南许昌人,郑州大学,水利与环境学院,给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看: 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)

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工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。下面是由我整理的工业废水处理技术论文,谢谢你的阅读。

浅谈工业废水处理技术

【摘要】随着工业现代化的大力发展,国民经济和人民生活水平得到了显著提高,但是产生的废水越来越多,废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。文章结合实际工作岗位,阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。

【关键词】环境污染 工业废水 处理原则及方法

工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。20世纪50年代,我国的工农业开始发展,水污染程度低,国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代,随着工农业的迅速发展,水污染程度升高,污染成分增多,国家开始设置环保组织机构,建立废水处理厂;20世纪末期,由于国家大量人力和财力的投入,我国的废水处理技术得到了显著提高,一些技术达到了国际领先水平,并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来,随着国家政策全力支持,全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂,大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用,要想把工业废水处理好,尽可能降低对环境的污染,我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。

1 工业废水特点和分类

与城市生活废水相比,工业废水的主要特点包括:

(1)种类多,防治途径复杂多样,废水处理后可以单独排放,或与城市废水一起处理,或是经过预处理后进入污水处理厂;

(2)污染物成分多,处理难度大,费用高,需要多种处理技术;

(3)有的污染物含量高,如果直接排放,会对环境造成很大影响;

(4)排放数量大,约占整个废水的70%左右;

(5)处理工艺复杂,往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;

(6)具有明显的酸碱度;

(7)有的废水温度高,容易造成环境的热污染;

(8)常常含有易燃易爆有毒物质。

为了划分工业废水的类别,了解各种工业废水的性质和危害性,并制定出相应的废水处理方法,工业废水主要按下面方法分类:

(1)按废水中所含主要污染物的化学性质分为无机废水和有机废水。例如电解废水、电镀水、硝酸废水及合成氨废水是无机废水;食品、皮革及造纸加工过程产生的废水,是有机废水。

(2)按企业的产品和加工对象分类,如皮革制衣废水、催化重整废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、医药农药废水等。

(3)按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含金属废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。

第(1)、第(2)种分类法没有指出废水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,并能表明废水具有一定的危害性。此外,也可以按处理难度、危害性大小将废水分为:

(1)废热,主要是指设备和装置的冷却水,冷却水可以循环利用;

(2)一般污染物,无毒、易于生物代谢降解;

(3)有毒害污染物,有毒性而又不易生物降解的物质,主要是指重金属、有毒化合物等。

在实际生产活动中,单一的工业生产可以排出多种不同性质的废水,而一种废水可能含有多种污染物并且污染物的浓度不同。例如:皮革、纺织工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。具体的一套生产设备或装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物,如石油化工厂的蒸馏、重整、裂化、催化等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,常常含有酚类、油类、硫化物等。不同的工业企业,即使原料、产品和生产工艺不同,也可能排出性质相同或相似的废水,如石油化工厂和农药化肥厂的废水,可能均有含油类、酚类物质。

2 废水处理的原则和方法

由于工业废水量大,成分复杂,处理难,不易降解和净化,对环境的影响大,所以在进行工业生产同时要考虑如何控制废水的产生,加强工业废水的科学管理,处理废水应该遵循一些基本原则:

(1)首选无毒生产工艺,改革淘汰落后工艺,从源头尽可能杜绝或减少有毒有害废水排放;

(2)生产原料、中间产物、产品、副产品涉及有毒有害物质时,要加强监管,提高操作人员技能,避免有毒有害物质流失;

(3)废水分类回收,特别是含有剧毒、重金属、放射性成分的废水要与其他废水分流,便于处理和回收其他有用物质;

(4)排放量大而污染较轻的废水,经过处理后可以循环使用,但不宜直接排入下水道;

(5)生物可以降解代谢的有毒废水,如含有酚、硫酸盐废水,要经处理达到国家废水排放标准后,再做进一步生化处理;

(6)一些生物不能降解代谢的有毒有害废水,应单独处理,禁止排入城市下水道;

(7)类似生活废水的有机废水,如食品、造纸等废水,可以直接排入城市污水管道。

19世纪末期,国外就开始了对废水处理的研究,做了大量的试验并用于生产实践。工业废水处理方法主要包括:物理法、化学法和生物法。

物理处理法是在不改变废水的化学性质的前提下利用过滤、分离等物理方法去除废水中不溶解的悬浮状颗粒污染物质,是对废水的预处理,也是废水处理的第一阶段。格栅和筛网工艺是用金属栅条制成一定间隔的框架结构,放置于废水渠里,主要用来去除悬浮颗粒物,保护后面的废水处理设备不堵塞;沉淀工艺是指利用污染物自身的重力,使废水中比水重的物质下沉,达到与水分离的效果,沉淀的类型分为:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀;气浮工艺是在废水中通入空气,产生气泡并附着在细小污染物上,形成比水轻的浮体,使之浮在水面上,用来分离密度接近或者比水小的细微颗粒;离心分离工艺是借助离心设备产生离心力,使不同质量的悬浮物、水体分离。

化学处理法主要是向废水中加入化学物质,与废水反应,产生无害物,例如:酸碱中和法用来平衡废水中的酸碱度;萃取法是根据可溶物(溶质)在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同,把溶质从一种溶剂中提出到另一种溶剂中;氧化还原法可以出去废水中还原性或氧化性污染物。

生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。自然界中,微生物种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖力强,具有氧化分解有机物的能力等特性。因此,被广泛应用于处理生活废水以及炼油化工、印染纺织、制革造纸、食品制药等多种工业废水。根据微生物代谢过程中对氧的要求,废水的生物处理主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类,常用生物过滤、活性污泥、藻类的光合作用等工艺。

上述废水处理原则和方法各有其适应范围和优缺点,某一种废水究竟优选哪种方法处理,必须经过详细调研和科学试验,根据废水性质和特点、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值等来选择,同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣以及二次污染,取长补短,相互补充,往往需要使用多种方法才能达到良好的处理效果。

3 结语

水资源缺乏是全球性问题,经过处理后的废水可以二次利用,随着科技的进步,废水处理技术越来越完善,废水二次利用的数量和领域日益扩大。目前我国工业废水处理还处于大力发展阶段,所面临的环境污染压力大,并且随着国民经济提高和城市化建设日益加快,工业废水排放量会持续增长。环境科学的出现和发展,促进了废水处理技术的发展,采用新技术、新工艺和新设备,对废水进行安全有效环保经济处理,引起了世界各国人民和政府部门的极大关注。

参考文献

[1] 邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003

[2] 金兆丰,余志荣. 污水处理组合工艺及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003

[3] 黄霞. 水处理工程[M].北京:清华大学出版社,1985

[4] 田波文.工业废水污染的检测与控制[J].广西轻工业,2009,(7)

作者简介

王青华(1983-),女,河北石家庄人,化工分析助理工程师,研究方向:工业污水分析。

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二氧化钛的研究论文

硅单晶原子纳米扫描隧道显微镜影象单个细菌用肉眼是根本看不到的,用显微镜测直径大约是五微米。举个例子来说,假设一根头发的直径是0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是一纳米。也就是说,一纳米大约就是0.000001毫米.纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性,所以世界各国都不惜重金发展纳米技术,力图抢占纳米科技领域的战略高地。我国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会,制定了发展战略对策。十多年来,我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。目前,我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家,充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。 对于固体粉末或纤维,当其有一维尺寸小于100nm,即达到纳米尺寸,即可称为所谓纳米材料,对于理想球状颗粒,当比表面积大于60m2/g时,其直径将小于100nm,即达到纳米尺寸。[编辑本段]纳米技术的含义 所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米 纳米技术与微电子技术的主要区别是:纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能,是利用电子的波动性来工作的;而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能,是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的,就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年,国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 纳米技术(纳米科技nanotechnology) 纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。 从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念。第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。 所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。 纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。 虽然距离应用阶段还有较长的距离要走,但是由于纳米科技所孕育的极为广阔的应用前景,美国、日本、英国等发达国家都对纳米科技给予高度重视,纷纷制定研究计划,进行相关研究。[编辑本段]纳米电子器件的特点. 以纳米技术制造的电子器件,其性能大大优于传统的电子器件: . 工作速度快,纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍,因而可使产品性能大幅度提高。功耗低,纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000。信息存储量大,在一张不足巴掌大的5英寸光盘上,至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书。体积小、重量轻,可使各类电子产品体积和重量大为减小。纳米材料“脾气怪” 纳米金属颗粒易燃易爆 几个纳米技术纳米的金属铜颗粒或金属铝颗粒,一遇到空气就会产生激烈的燃烧,发生爆炸。因此,纳米金属颗粒的粉体可用来做成烈性炸药,做成火箭的固体燃料可产生更大的推力。用纳米金属颗粒粉体做催化剂,可以加快化学反应速率,大大提高化工合成的产出率。 纳米金属块体耐压耐拉 将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料,强度比一般金属高十几倍,又可拉伸几十倍。用来制造飞机、汽车、轮船,重量可减小到原来的十分之一。 纳米陶瓷刚柔并济 用纳米陶瓷颗粒粉末制成的纳米陶瓷具有塑性,为陶瓷业带来了一场革命。将纳米陶瓷应用到发动机上,汽车会跑得更快,飞机会飞得更高。 纳米氧化物材料五颜六色 纳米氧化物颗粒在光的照射下或在电场作用下能迅速改变颜色。用它做士兵防护激光枪的眼镜再好不过了。将纳米氧化物材料做成广告板,在电、光的作用下,会变得更加绚丽多彩。 纳米半导体材料法力无边 纳米半导体材料可以发出各种颜色的光,可以做成小型的激光光源,还可将吸收的太阳光中的光能变成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器,可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。 纳米药物治病救人 把药物与磁性纳米颗粒相结合,服用后,这些纳米药物颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动。再在人体外部施加磁场加以导引,使药物集中到患病的组织中,药物治疗的效果会大大提高。还可利用纳米药物颗粒定向阻断毛细血管,“饿”死癌细胞。纳米颗粒还可用于人体的细胞分离,也可以用来携带DNA治疗基因缺陷症。目前已经用磁性纳米颗粒成功地分离了动物的癌细胞和正常细胞,在治疗人的骨髓疾病的临床实验上获得成功,前途不可限量。 纳米卫星将飞向天空 在纳米尺寸的世界中按照人们的意愿,自由地剪裁、构筑材料,这一技术被称为纳米加工技术。纳米加工技术可以使不同材质的材料集成在一起,它既具有芯片的功能,又可探测到电磁波(包括可见光、红外线和紫外线等)信号,同时还能完成电脑的指令,这就是纳米集成器件。将这种集成器件应用在卫星上,可以使卫星的重量、体积大大减小,发射更容易,成本也更便宜。纳米技术走入百姓生活 9月27日,中国科学院化学所的专家宣布研制成功新型纳米材料———超双疏性界面材料。这种材料具有超疏水性及超疏油性,制成纺织品,不用洗涤,不染油污;用于建筑物表面,防雾、防霜,更免去了人工清洗。专家称:纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。 随着科学家的一次次努力,“纳米”这个几年前对我们还十分生疏的字眼,眼下却频频出现在我们的视线。 纳米是一个长度单位,1纳米等于十亿分之一米,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。90年代起,各国科学家纷纷投入一场“纳米战”:在0.10至100纳米尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性。 中国当然不甘人后,1993年,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地,并居于国际科技前沿。 1998年,清华大学范守善小组在国际上首次把氮化镓制成一维纳米晶体。同年,我国科学家成功制备出金刚石纳米粉,被国际刊物誉为:“稻草变黄金———从四氯化碳制成金刚石。” 1999年,北京大学教授薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面,并组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针。 中科院成会明博士领导的研究组合成出高质量的碳纳米材料,被认定为迄今为止“储氢纳米碳管研究”领域最令人信服的结果。 中科院物理所研究员解思深领导的研究组研制出世界上最细的碳纳米管———直径0.5纳米,已十分接近碳纳米管的理论极限值0.4纳米。这个研究小组,还成功地合成出世界上最长的碳纳米管,创造了“3毫米的世界之最”。 在主题为“纳米”的争夺战中,中国人频频露脸,尤其在碳纳米管合成以及高密度信息存储等领域,中国实力不容小觑。 科学界的努力,使“纳米”不再是冷冰冰的科学词语,它走出实验室,渗透到中国百姓的衣、食、住、行中。 居室环境日益讲究环保。传统的涂料耐洗刷性差,时间不长,墙壁就会变得斑驳陆离。现在有了加入纳米技术的新型油漆,不但耐洗刷性提高了十多倍,而且有机挥发物极低,无毒无害无异味,有效解决了建筑物密封性增强所带来的有害气体不能尽快排出的问题。 人体长期受电磁波、紫外线照射,会导致各种发病率增多或影响正常生育。现在,加入纳米技术的高效防辐射服装———高科技电脑工作装和孕妇装问世了。科技人员将纳米大小的抗辐射物质掺入到纤维中,制成了可阻隔95%以上紫外线或电磁波辐射的“纳米服装”,而且不挥发、不溶水,持久保持防辐射能力。 同样,化纤布料制成的衣服因摩擦容易产生静电,在生产时加入少量的金属纳米微粒,就可以摆脱烦人的静电现象。 白色污染也遭遇到“纳米”的有力挑战。科学家将可降解的淀粉和不可降解的塑料通过特殊研制的设备粉碎至“纳米级”后,进行物理结合。用这种新型原料,可生产出100%降解的农用地膜、一次性餐具、各种包装袋等类似产品。农用地膜经4至5年的大田实验表明:70到90天内,淀粉完全降解为水和二氧化碳,塑料则变成对土壤和空气无害的细小颗粒,并在17个月内同样完全降解为水和二氧化碳。专家评价说,这是彻底解决白色污染的实质性突破。 从电视广播、书刊报章、互联网络,我们一点点认识了“纳米”,“纳米”也悄悄改变着我们。纳米精确新闻 1959年 理论物理学家理查·费伊曼在加州理工学院发表演讲,提出,组装原子或分子是可能的。 1981年 科学家发明研究纳米的重要工具———扫描隧道显微镜,原子、分子世界从此可见。 1990年 首届国际纳米科技会议在美国巴尔的摩举办,纳米技术形式诞生。 1991年 碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是铁的10倍,成为纳米技术研究的热点。 1993年 继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1999年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字。 1997年 美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,这种技术可用于研制速度和存储容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。同年,美国纽约大学科学发现,DNA可用于建造纳米层次上的机械装置。 1999年 巴西和美国科学家在进行碳纳米管实验时发明了世界上最小的“秤”,它能够称量十亿分之一克的物体,即相当于一个病毒的重量;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的“秤”,打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。同年,美国科学家在单个分子上实现有机开关,证实在分子水平上可以发展电子和计算装置。 纳米花边新闻 倾听细菌游弋 美国加利福尼亚州Pasadena市的喷气飞机推进器实验室目前正在研制一种被称为“纳米麦克风”的微型扩音器,据《商业周刊》报道,这种微型传感器可以使科学家倾听到正在游弋的单个细菌的声音,以及细胞体液流动的声音。这种人造纳米麦克风由细微的碳管制成,正是因为构成物体积细小和灵敏度极高,这种麦克风才能够在受到非常小的压力作用下作出反应,使得对其进行监测的研究人员获得相关的声音信息。 利用这种新产品,科学家将可以对其他星球上是否存在生命进行探测,可以探测到生物体内单个细胞的生长发育。这一仪器研制项目已获得美国航空航天局(NASA)的批准,而且NASA还向上述实验室提供了必要的技术支持。[编辑本段]“纳米水”防强暴. 据《人民日报》报道,最近,广州一家公司宣称生产出一种用麦饭石和纳米特殊材料制作而成的“纳米珠”,只要把它放在水里,多脏的水也能喝。长期饮用“纳米水”,可抗疲劳,耐缺氧,甚至“增强女士防匪徒强暴的能力”。据了解,每盒纳米珠要300元,买齐整套设备(一台饮水机、一桶水和十盒纳米珠)则需3800元。76岁的何姓老人在推销员的百般说服下,不但相信纳米水的神奇疗效,还看中了纳米水的销售方式。老人背着家里人一共拿出22万元,买下75套纳米水机套装产品,然后等着每月2万元钱的分红。 广州市工商局东山分局经济检察中队在4月3日查处了该公司,其准备创造科技神话的纳米水根本没有科技鉴定说明,该公司的纳米水套装产品既无生产许可证,也没有产品合格证。光也能“吹动”物体 纳米世界,光也能“吹动”物体。当光照射在物体上,也会对物体产生作用力,就像风吹动帆一样。从儒勒·凡尔纳到阿瑟·C·克拉克,科幻作家们不止一次幻想过运用太阳光的作用力来推动“太阳帆”,驱动飞船在星际中航行。然而,在地球上,太阳光的作用力实在微乎其微,没有人能用阳光来移动一个物体。但是,在11月27日的《自然》杂志上,在美国耶鲁大学从事研究的中国学者发表文章,首次证实在纳米世界里,光真的可以驱动“机器”——由半导体做成的纳米机械。 这项研究,结合了相关图书两个最前沿的纳米科学领域,即纳米光子学和纳米力学。“在宏观尺度上,光的力实在太微弱,没有人能感觉到。但是在纳米尺度上,我们发现光具有相当可观的力,足以用来驱动像集成电路上的三极管一样大小的半导体机械装置。”领导此项研究的耶鲁大学电子工程系教授唐红星这样介绍。其实,此前光的力已经被物理学家和生物学家应用于一种叫做“光镊”的技术中,用来操控原子和微小的颗粒。“我们的研究则是把光集成在一块小小的芯片上,使它的强度增加数百万倍,从而用来操控纳米半导体器件。”这篇论文的第一作者、博士后研究员李墨进一步阐释说。 在耶鲁大学的实验室里,两位科学家和来自北京大学的研究生熊驰及合作者们一起,使用最先进的半导体制造技术,在硅芯片上铺设出一条条光的线路,称之为“光导”。当激光器发出的光被接入这样的芯片后,光就可以像电流在导线里一样,沿着铺好的光导线路“流”动。理论预测,在这样的结构中,光会对引导它的导线产生作用力。为了证实这样的预测,他们把一小段只有10微米长的光导悬空,让它可以像吉他弦般产生振动。如果光确实产生力并作用在它上面,那么当光的强度被调制到和光导的振动一致的频率时,共振就会产生。这样的共振就会在透射的光中产生同样频率的一个峰。这正是3位中国科学家经过半年多的实验和计算,最终在他们的测量仪器上看到的令人信服的现象。之后,他们通过大量实验证明,这个作用力的大小和理论预期非常一致。因为光的速度比电流要快得多,所以这种光产生的力预期可以以几十吉赫兹(GHz)的速度驱动纳米机械。 此项研究成果有望引领出新一代半导体芯片技术——用光来取代电。未来运用这种新技术,科学家和工程师们可以实现基于光学和量子原理的高速高效的计算和通信。[编辑本段]纳米探针在药物筛选中首获应用 英国伦敦纳米技术中心的研究人员研制出一种新型纳米探针,利用该纳米探针可以检测出某种抗生素药物是否能够与细菌结合,从而减弱或破坏细菌对人体的破坏能力,达到治疗疾病的目的。这是科学家第一次将纳米探针运用于药物筛选,相关试验的初步结果已经刊登在最新一期的《自然?纳米技术》杂志上。 人们在用抗生素治病的过程中,引起疾病的细菌很容易产生抗药性,从而使得抗生素失去药效。抗生素的作用原理是与致病细菌的细胞壁结合后破坏细胞壁的结构,使得致病细菌死亡,一旦产生抗药性,细菌的细胞壁结构发生改变,细胞壁变厚,抗生素无法与细胞壁结合。 研究人员在一排纳米探针上覆盖组成细菌细胞壁的蛋白质,一旦抗生素与细胞壁结合,探针的表面重量就会增加,这一表面压力会导致纳米探针发生弯曲。通过对万古霉素药物的研究发现,抗药性细菌的细胞壁硬度是非抗药性细菌的1000倍。所以通过纳米探针探测出各种药物对细菌细胞壁的结构改变,筛选出对致病细菌破坏力最大的抗生素。纳米探针的运动轨迹 纳米金属用途简介 钴(Co) 高密度磁记录材料。利用纳米钴粉记录密度高、矫顽力高(可达119.4KA/m)、信噪比高和抗氧化性好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 吸波材料。金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光——红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。 铜(Cu) 金属和非金属的表面导电涂层处理。纳米铝、铜、镍粉体有高活化表面,在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 高效催化剂。铜及其合金纳米粉体用作催化剂,效率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。 导电浆料。用纳米铜粉替代贵金属粉末制备性能优越的电子浆料,可大大降低成本。此技术可促进微电子工艺的进一步优化。 铁(Fe) 高性能磁记录材料。利用纳米铁粉的矫顽力高、饱和磁化强度大(可达1477km2/kg)、信噪比高和抗氧化性好等优点,可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等领域。 吸波材料。金属纳米粉体对电磁波有特殊的吸收作用。铁、钴、氧化锌粉末及碳包金属粉末可作为军事用高性能毫米波隐形材料、可见光——红外线隐形材料和结构式隐形材料,以及手机辐射屏蔽材料。 导磁浆料。利用纳米铁粉的高饱和磁化强度和高磁导率的特性,可制成导磁浆料,用于精细磁头的粘结结构等。 纳米导向剂。一些纳米颗粒具有磁性,以其为载体制成导向剂,可使药物在外磁场的作用下聚集于体内的局部,从而对病理位置进行高浓度的药物治疗,特别适于癌症、结核等有固定病灶的疾病。 镍(Ni) 磁流体。用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异,广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。 高效催化剂。由于比表面巨大和高活性,纳米镍粉具有极强的催化效果,可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。 高效助燃剂。将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率,改善燃烧的稳定性。 导电浆料。电子浆料广泛应用于微电子工业中的布线、封装、连接等,对微电子器件的小型化起着重要作用。用镍、铜、铝纳米粉体制成的电子浆料性能优越,有利于线路进一步微细化。 高性能电极材料。用纳米镍粉辅加适当工艺,能制造出具有巨大表面积的电极,可大幅度提高放电效率。 活化烧结添加剂。纳米粉末由于表面积和表面原子所占比例都很大,所以具有高的能量状态,在较低温度下便有强的烧结能力,是一种有效的烧结添加剂,可大幅度降低粉末冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度。 金属和非金属的表面导电涂层处理。由于纳米铝、铜、镍有高活化表面,在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 锌(Zn) 高效催化剂。锌及其合金纳米粉体用作催化剂,效率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。

本论文共分六章.第一章为文献综述部分,第二章至第六章为实验研究部分.(略)一章几种纳米氧化物半导体光催化剂的制备和性能及二氧化钛的光催化与超亲水性(略)年来几种纳米氧化物半导体光催化剂在制备和性能方面的研究成果,阐述了纳米氧化物半导体材料的光催化原理.详细评述了二氧化钛纳米粒(略)光催化降解作用,讨论了几个影响光催化反应的重要因素.介绍了二氧化钛薄膜的光催化与超亲水特性及应用进展.展望了纳米氧化物半导体光催化材料的发展方向和应用前景.第一章铁酸锌的制备、表征及光催化性质本部分以燃烧合成法制备了铁酸锌(Zn(略)4)纳米晶.该法是在还原条件下,以相应的金属硝酸盐的放热反应为基础从而产生了超细粉末,然后通过加热使其转化为纯的ZnFe_2O_4相.该法操作简单,过程容易实现,所用试剂价廉.将这种方法制得的样品通过XRD、AFM、IR和TEM等方(略)显微结构进行了研究.结果表明,所得超细粉末为具有尖晶石结构的ZnFe_2O_4,其粒径范围在15-25nm之间.通过姜黄素溶液的降解实验对纳米ZnFe_2O_4...

纯铝压铸阳极氧化工艺研究论文

化学化工环境1.喜树发根培养及培养基中次生代谢产物的研究2.虾下脚料制备多功能叶面肥的研究3.缩合型有机硅电子灌封材料交联体系研究4.棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性树脂合成与性能研究5.酶法双甘酯的制备6.硅酸锆的提纯毕业论文7.腐植酸钾/凹凸棒/聚丙烯酸复合吸水树脂的合成及性能研究8.羟基磷灰石的制备及对4-硝基苯酚吸附性能的研究9.铝合金阳极氧化及封闭处理10.贝氏体白口耐磨铸铁磨球的研究11.80KW等离子喷涂设备的调试与工艺试验12.2800NM3/h高温旋风除尘器开发设计13.玻纤增强材料注塑成型工艺特点的研究14.年处理30万吨铜选矿厂设计15.年处理60万吨铁选厂毕业设计16.广东省韶关市大宝山铜铁矿井下开采设计17.日处理1750吨铅锌选矿厂设计18.6000t/a聚氯乙烯乙炔工段初步工艺设计19.年产50万吨焦炉鼓冷工段工艺设计20.年产25万吨合成氨铜洗工段工艺设计21.PX装置异构化单元反应器进行自动控制系统设计22.PX装置异构化单元脱庚烷塔自动控制系统设计23.金属纳米催化剂的制备及其对环己烷氧化性能的影响24.高温高压条件下浆态鼓泡床气液传质特性的研究25.新型纳米电子材料的特性、发展及应用26.发达国家安全生产监督管理体制的研究27.工伤保险与事故预防28.氯气生产与储存过程中危险性分析及其预防29.无公害农产品的发展与检测30.环氧乙烷工业设计31.年产21000吨乙醇水精馏装置工艺设计32.年产26000吨乙醇精馏装置设计33.高层大厦首层至屋面消防给水工程设计34.某市航空发动机组试车车间噪声控制设计35.一株源于厌氧除磷反应器NL菌的鉴定及活性研究36.一株新的短程反硝化聚磷菌的鉴定及活性研究37.广州地区酸雨特征及其与气象条件的关系38.超声协同硝酸提取城市污泥重金属的研究39.脱氨剂和铁碳法处理稀土废水氨氮的研究40.稀土超磁致伸缩材料扬声器研制41.纳米氧化铋的发展42.海泡石TiO2光敏催化剂的制备及其研究43.超磁致伸缩复合材料的制备44.钙钛矿型无铅压电陶瓷的制备和性能研究毕业论文45.APCVD法在硅基板上制备硅化钛纳米线46.浅层地热能在热水系统中的利用初探及其工程设计47.输配管网的软件开发

压铸件密度不均,而阳极氧化和化学抛光的酸腐蚀是同步的,所以,密度疏松位置与密度好的位置就会出现不同的效果。要改善此效果,可从以下思路解决,1、换无硅脱模剂,避免游离硅堆积;2、调整内浇口进料方向,尽可能避免铝液在充型过程中的撞击和涡气现象;3、提高化学抛光温度,降低化抛时间;4、加大喷砂压力,表面打实或喷粗砂改良折射光;5、不能用生铁锅,铁含量超标会导致工件氧化发青发暗。

专著(Book Chapter)(*通讯作者)27、Ma, J.*; Yu, F.; Ma, B. Y., “Single-walled carbon nanotubes: different-diameters, different properties, and different applications”, Carbon Nanotubes Synthesis, Properties and Applications, NOVA Science Publishers, 2012.论文:26、Ma, J.; Wang, J. N., Purification of single-walled carbon nanotubes by a highly efficient and nondestructive approach, Chem. Mater., 2008, 20, 2895-2902. (SCI, I.F. 8.2)25、Ma, J.; Wang, J. N., Preparation of water-dispersible single-walled carbon nanotubes by freeze-smashing and application as a catalyst support for fuel cells,J. Mater. Chem., 2010, 27, 5742-5747.(SCI, I.F. 6.1)24、Ma, J.; Wang, J. N., Large-diameter and water-dispersible single-walled carbon nanotubes: Synthesis, characterization and applications, J. Mater. Chem., 2009, 19, 3033-3041.( SCI, I.F.6.1)23、Yu, F, Wu, Y. Q.,Ma, J*, Influence of the pore structure and surface chemistry on adsorption of ethylbenzene, xylene isomers by KOH-activated multi-walled carbon nanotubes. J. Hazard.Mater., 2012, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2012.07.059.(SCI, I.F. 3.9)22、Yu, F, Chen J. H, Chen L, Huai J, Gong W. Y., Yuan Z. W., Wang J. H., Ma, J*, Magnetic carbon nanotube synthesized by Fenton's reagent method and their potential application for the removal of azo dye from aqueous solution, J. Colloid Interface Sci., 2012, 378(3), 175-183(SCI, I.F. 3.1)21、Yu, F, Chen J. H, Yang, M. X., Li, F. L., Su, C., Yuan, Z. W., Yu, L. L., Zhou, L., Jin, L., Ma, J*, A facile one-pot method to synthesis low-cost magnetic carbon nanotubes and the application of dye removal, New J. Chem., 2012, 36 (10), 1940-1943 (SCI, I.F. 2.9)20、Ma, J*.; Yuan Z. W, Chen, J. H, Diameter-dependent thermal-oxidative stability of single-walled carbon nanotubes synthesized by a floating catalytic chemical vapor deposition method, Appl. Surf. Sci., 2011, 257, 10471-10476(SCI, I.F. 2.103)19、Yu, F, Wu, Y. Q., Ma, J*, Adsorption of lead on multi-walled carbon nanotubes with different outer diameters and oxygen contents:kinetics, isotherms and thermodynamics. J. Environ. Sci., 2012.( SCI, I.F. 1.660)18、Yu, F, Yang, M. X., Li, F. L., Su, C., Ma, B. Y., Yuan, Z. W., Chen, J. H., Ma, J*, The growth mechanism of single-walled carbon nanotubes with a controlled diameter, Physica E, 2012, 44: 2032–2040(SCI, I.F. 1.532)17、Ma, J.; Wang, J. N., Control of the diameters of single walled carbon nanotubes and related nano-chemistry and nano-biology, Front. Mater. Sci., 2010, 4, 17-28.(特邀综述)16、Wu, Z. P.; Wang, J. N.; Ma, J., Methanol-mediated growth of carbon nanotubes, Carbon, 2008, 47, 324-327. (SCI, I.F. 5.378)15、Yu, F; Ma, J.; Wu, Y. Q., Adsorption of toluene, ethylbenzene and m-xylene on multi-walled carbon nanotubes with different oxygen contents from aqueous solutions, J. Hazard.Mater.,2011, 192(3), 1370-1379 (SCI, I.F. 4.173) 14、Niu, J. J.; Xie, J.; Su, L. F.;Ma, J., An approach to carbon nanotubes with high surface area and large pore volume, Micropor. Mesopor. Mat., 2007, 100, 1-5. (SCI, I.F. 3.285)13、Yu, F; Ma, J.; Wu, Y. Q., Adsorption of toluene, ethylbenzene and xylene isomers on multi-walled carbon nanotubes oxidized by different concentration of NaOCl, Front. Environ. Sci. En., 2012, 6(3): 320–329 (SCI, I.F. 0.754)12、Wu, Z. P.; Xu, Q. F.; Wang, J. N.; Ma, J., Preparation of large area double-walled carbon nanotube macro-films with self-cleaning properties, J. Mater. Sci. Technol., 2010, 26, 20-26. (SCI, I.F. 0.759)11、马杰,虞琳琳,金路,袁志文,陈君红,改性碳纳米管原始样品吸附亚甲基蓝染料性能研究,环境化学,2012, 31(5), 646-65210、于飞,周露,杨明轩,陈君红,袁志文,马杰,柔性碳纳米管透明导电薄膜国内外研究进展,功能材料,2012,43 (15): 1969-19759、金路,高振威,怀静,张雪,郭文瑞,周露,陈君红,袁志文,汤宇航,栾敬帅,范海波,马杰,二氧化钛纳米管阵列的制备工艺对其光催化性能的影响,功能材料,20128、周露,陈君红,袁志文,马杰,芬顿试剂法制备磁性碳纳米管及其吸附亚甲基蓝的性能研究, 环境化学,2012, 31(5), 669-6767、马杰, 吴玉程, 电沉积法制备Cu/Al2O3纳米复合材料及其光吸收特性研究, 复合材料学报, 2006, 23, 21-24.6、马杰, 吴玉程, 李广海, 化学沉积Co-Fe-P纳米涂层结构与磁学性能研究, 金属功能材料, 2004, 01:6-10.5、虞琳琳,马杰,袁志文,虞晓敏,陈君红,次氯酸钠改性磁性碳纳米管吸附剂的制备及吸附性能研究,水处理技术,2011,37(10) 21-254、吴玉程,马杰,张立德,氧化铝有序阵列模板制备工艺研究及应用,中国有色金属学报,2005,74,680-6873、吴玉程,马杰,多孔阳极氧化铝模板的制备及其光学特性研究,功能材料与器件学报, 2005, 11, 440-4442、吴玉程,叶敏,马杰,处理工艺对阳极氧化铝模板光学性能的影响,材料热处理学报, 2006, 27(1): 13-16.1、吴玉程,叶敏,解挺,马杰,电沉积二氧化钛功能薄膜的制备与组织转变研究,人工晶体学报,2006,35(3):612-616.会议:5、Ma, J.; Yuan, Z. W.; Chen, J. H., Enhanced adsorptive removal of methyl orange and methylene blue from aqueous solution by alkali-activated multi-walled carbon nanotubes. 244th ACS National Meeting & Exposition. Philadelphia, USA, 2012. (Poster presentation)4、Ma, J.; Yuan, Z. W.; Chen, J. H., Green-chemical synthesis of a novel magnetic multiwalled carbon nanotube/iron oxide hybrid as methyl orange adsorbent. International Conference on Nanoscience & Technology, China, 2011.3、Ma, J.; Yuan, Z. W.; Chen, J. H., Removal of methyl orange from aqueous solutions by novel magnetic multiwalled carbon nanotube/iron oxide hybrids, Annual World Conference on Carbon (Carbon 2011), China, 2011.2、周露,马杰*,袁志文,陈君红, 芬顿试剂法制备磁性碳纳米管及其吸附亚甲基蓝的性能研究, 第六届全国环境大会,上海,20111、马杰,虞琳琳,袁志文,陈君红*,改性碳纳米管原始样品吸附亚甲基蓝染料性能研究,第六届全国环境大会,上海,2011

一氧化氮氧化研究论文

、整体和局部组织发生缺血、缺氧时一氧化氮的变化有关这类研究的报道较多,但结论互相矛盾。戴爱国等(1996)利用猪肺脏进行的缺氧实验证明:缺氧对猪肺动脉内皮细胞 NOS的活性和基因表达有明显的抑制作用,其内皮细胞的NO合成减少。冉培鑫等(1997)证明大鼠缺氧时肺组织内NOSmRNA的表达降低。高春锦等(1998)给大鼠造成ACOP(全身缺氧)时动物动脉血内NO减少。薛连壁等(l999)的大鼠ACOP实验也得到同样结果。但也有相反结果的报道Horryl和Stephon R最近报道大鼠ACOP时血浆 NO增高。有学者报道缺氧时早期机体内源性NO释放增高。我们认为Horryl等与高春锦的大鼠ACOP实验的结果并不矛盾Horryl等的实验很可能是大鼠ACOP后立刻抽血测定NO,此时大鼠中毒极早,VEC受缺血、缺氧的刺激,但还没有发生功能和结构的明显损害,故VEC在缺氧刺激下NOS活性代偿性增强,NO产生增多。高春锦的实验是在大鼠ACOP后约2-3h后才抽血检测NO,此时大鼠的VEC的功能和结构已经遭到明显的损害,以致NOS活性降低,同时大量VEC损伤脱落,故而NO减少。薛连壁等的大鼠ACOP实验证明大鼠中毒即刻(中毒后2-3h)测定之动脉血内NO(从8.62±0.99mmol/L降至5.32±1.09mmol/L)、CEC(从3.74±0.12增至4.21±0.13)的变化。说明此时大鼠VEC发生大量脱落,NO合成明显减弱。 脑缺血-再罐流损伤的机制非常复杂,有多种因素参与,钙超载、兴奋性氨基酸毒性作用、氧自由基毒性作用等日益为人们所接受。近年来,随着对一氧化氮(NO)研究的深入,NO在脑缺血-再灌流损伤中的作用也成为当代医学研究的一大热点。本文对NO在脑缺血-再灌流中的生物合成、变化规律及毒性作用机制研究进展作一综述。 1 NO的生物合成及特点 1980年Furchgott和Zawadzki首次提出由内皮细胞产生的内皮源性舒张因子(EDRF)对包括脑血液循环在内的多种血管都有明显的舒张作用。现已证明E-DRF就是NO。NO是一种无负荷、自由基性质的气体,带有不成对的电子,容易弥散通过细胞膜。NO的生物合成是通过一条鸟氨酸循环的分支来完成的,即L-精氨酸(非D-精氨酸)通过一氧化氮合酶(NOS)的作用生成瓜氨酸并释放出NO,该反应过程需要分子氧、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、黄素单核苷酸(FMN)、生物喋呤、钙调蛋白(CaM)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的参与。 NO兼有信使物质和神经递质的功能,在各系统中均有广泛的生物学特性,它既能舒张血管,抗血小板和白细胞粘附、聚集,又具有细胞毒性作用,还能充当一种新型信息分子,发挥递质功能[1]。在脑缺血-再灌流过程中,不同类型的NOS产生的NO对缺血脑组织产生复杂的影响, 目前较公认的为内皮型NOS产生的NO有神经保护作用,而神经元型和诱导型NOS产生的NO则有神经毒性作用。Lipton等提出NO在生理及病理条件下的作用可能与其本身的氧化还原状态有关。氧化型离子(NO+)能引起N-甲基-D天冬氨酸(NMDA)受体疏基亚硝基化,通过阻断NMDA受体发挥神经保护作用,而NO还原型离子(NO-)则能与超氧阴离子(02-)反应生成过氧化亚硝酸阴离子而起细胞毒作用。 2 NOS的分布及其特点 催化NO生物合成的酶称为NOS,NOS广泛存在于各种类型的细胞中,它的活体形式是个二聚体,需要FAD、FMN、血红素及四氢叶酸等作为辅助因子。1998年Garthwait首次证实脑组织中存在NOS。各个组织细胞中酶的活性、特性和产生的基因都可不同,但其氨基酸顺序约有50%是相同的。现己确定的NOS亚型有3种,根据原型酶的细胞或组织来源不同分别称为脑神经元型NOS(nNOS)、内皮细胞型NOS(eNOS)和白细胞/巨噬细胞型NOS(iNOS)。他们的编码基因分别定位于12、17和7号染色体上[2]。这3种亚型的NOS总的来讲从功能上可分为两大类即原生型NOS(cNOS,包括nNOS和eNOS)和诱导型NOS(iNOS)。 原生型NOS(eNOS)分布于血管内皮细胞、神经组织和血小板中,该酶为可溶性酶,它的合成受Ca2+和CaM的调节,任何引起Ca2+进入细胞的因素均能导致eNOS活性增加。当胞浆内Ca2+浓度达到0.4~1μmol/L时该酶活性最大。它被激活时,NO释放的时间短,其中eNOS产生的NO更接近血管平滑肌,它可以激活血管平滑肌细胞中的可溶性鸟苷酸环化酶,使胞内cAMP浓度升高,从而起到扩张血管、抑制血小板和白细胞粘附、聚集的作用,发挥生理功能。而nNOS则是神经元和小胶质细胞在缺血急性期,NMDA受体激活Ca2+大量内流时产生的,具有神经毒性作用。 诱导型NOS(iNOS)主要分布于巨噬细胞、炎性中性粒细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞、小胶质细胞和星型细胞等。它是非钙依赖性酶,在基态下不合成NO,只有在缺血、缺氧和某些细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)等的激活下经4~8h方可诱导iNOS mRNA的表达,产生释放大量的NO[3]。与cNOS不同的是,iNOS是由DNA转录调节的,一旦此酶合成就不断地产生NO,直至底物耗尽[4]。iNOS的mRNA3’端缺乏AUUUA富含区,mRNA的降解速率与AUUUA富含区关系密切,所以iNOS的mRNA半衰期特别长,一旦诱导合成即可持续长时间翻译,合成iNOS[5],这种过量产生的NO可对缺血组织造成损害,而对于产生NO的细胞则无明显影响,这可能是由于这些细胞中维持NOS活性的Ca2+对其鸟苷酸环化酶具有抑制作用或者这些细胞中含有大量的超氧化物歧化酶(SOD)可以对抗NO的损伤的结果。 3 脑缺血-再灌流时NO的变化规律 脑缺血发生后,NO迅速短暂升高,5~35min达高峰,60min内下降至原有水平。此时的NO升高主要由神经元的nNOS和血管内皮细胞的eNOS所介导,若缺血继续,NO逐渐下降,当再灌流时NO又逐步升高,至再灌流24h达高峰[6],再灌流7d的NO水平仍高于缺血前水平,这可能是再灌流后早期NOS所需氧和底物供应得到改善以及NO的产生释放增加所致,而再灌流后期(12h后)iNOS被诱导表达也可产生大量的NO。如长时间缺血超过6h,iNOS在脑缺血后的炎症细胞部位表达,使NO再次升高。缺血的方式不同,iNOS的表达时间也不相同。Iadecola实验室采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术发现iNOS mRNA在持久性大脑中动脉阻断(MCAO)后12h开始表达,2d达高峰:而短暂性MCAO后则不同,它的iNOS mRNA在MCAO后12h即达高峰,4d左右降至正常。 nNOS和iNOS产生的NO均可引起神经组织损伤,但由于nNOS半衰期短,产生的NO量少,对神经系统的毒性作用相对较小,临床意义不大。且在缺血超早期,内皮细胞产生的NO量超过神经元产生的有毒性NO,通过增加侧支循环,阻止血小板聚集和白细胞对微血管的堵塞,改善微循环,抵消了毒性作用。随着缺血时间的延长,在缺血后期及再灌流期,损伤区内发生明显的炎症反应和白细胞侵入,并伴有iNOS mRNA的高度表达。由于iNOS与CaM结合紧密,即使在低Ca2+的条件下也能保持其活性,产生大量的NO,这一期产生的NO具有更大的神经毒性,引起迟发性脑损伤,具有更重要的意义。实验证明iNOS基因敲除的大鼠在MCA02d后其梗塞体积明显小于对照组[7],而以此期间使用iNOS抑制剂氨基胍可以明显减少缺血压神经元的损伤[8]。 4 NO在脑缺血-再灌流损伤中的神经毒性作用机制 脑的活动主要依靠葡萄糖的有氧氧化提供能量,它是一个对缺氧最敏感的器官,一旦脑缺血达到一定程度,再灌流不仅不能使缺血区代谢和机能得以恢复反而加重脑水肿及扩大脑梗死面积,再灌流的结果实际是缺血的延续。已有多方面的证据表明在脑缺血期及再灌流期中,由nNOS和iNOS产生的大量NO对神经细胞具有毒性作用,其作用的机制可能为: 4.1 NO通过超氧自由基起细胞毒性作用 在生理情况下,NO与02-反应速度比SOD清除O2-的速度快3倍,但由于体内NO浓度(10~1OOnmol/L)比体内SOD的浓度大约低100倍,此时产生的NO很难与SOD竞争O2-,而主要作为信使传导分子行使其功能。在脑缺血-再灌流时,由nNOS和iNOS产生的脑内NO浓度显著升高以至于达到能与SOD竞争超氧化物的水平。NO迅速与O2-反应生成硝基过氧化物(0N00-),后者质子化后进一步生成过氧亚硝酸(ONOOH),并在酸性环境中分解为OH-和N02。过去认为,OH-是NO引起脑损伤的最重要的氧自由基,现在则认为ONOO-的直接氧化作用的毒性远远大于OH-,它不仅是一种很强的氧化剂,更重要的是它对反应有很高的选择性,如过氧化亚硝基能够直接氧化脂质、DNA及蛋白的疏基、锌/硫中心、铁/硫中心等,上述反应的速度大约是过氧化亚硝酸分解产生OH-速率的1000倍。这些产物均可造成严重的细胞损伤。 4.2 NO介导谷氨酸(Glu)的毒性作用 脑缺血-再灌流时Glu过度释放,通过激活Glu受体的NMDA受体亚型,促使Ca2+大量内流,诱导nNOS表达引起NO合成大量增加。iNOS的诱导表达也受Ca2+的影响,此即为NMDA-Ca2+-NO通路。 4.3 NO作用于含铁蛋白产生毒性作用 NO极易与铁(Fe)结合形成Fe-NO,使含Fe(酶失活。如NO作用于含血红素基团的酶,激活ADP-核糖转移酶,使ADP核糖化,引起蛋白质结构和功能的改变:NO作用于含Fe-S蛋白类的复合物,如线粒体中的泛醌氧化还原酶、琥珀酸氧化还原酶、顺乌头酸氧化还原酶等,使它们失活,从而抑制线粒体呼吸并导致迅速的能量耗竭。 4.4 NO导致DNA的损伤作用[9] NO通过脱氨基作用导致DNA损伤,并抑制核糖核苷酸还原酶,此酶为DNA合成的限速酶。NO和其产物N000-、OH-还可以引起DNA氧化,破坏DNA的结构,进一步损伤DNA。 4.5 NO引起多巴胺(DA)大量释放产生神经毒性 脑缺血时,纹状体释放的大量谷氨酸作用于多巴胺能神经元末梢上的NMDA受体,然后激活NOS,生成的NO激活鸟苷酸环化酶升高cGMP水平,最终导致大量的DA释放,后者可能参与神经细胞的损伤。Spatz[10]等证明抑制NOS可以明显降低DA的释放,减少脑损伤。4.6近年来研究显示,由iNOS诱导产生的大量NO还可以加强缺血后脑组织中环氧化物酶Ⅱ(COX-2)的活性,使缺血期积累的大量花生四烯酸在COX-2作用下生成前列腺素、白三烯和大量的反应活性氧(02-),从而增加其毒性。对大鼠局灶性脑缺血的研究发现,缺血后24h缺血区周围iNOS阳性的中性粒细胞与COX-2阳性的神经元相混杂,平均距离近16±1μm,这正在NO扩散能力之内,使用iNOS基因敲除的大鼠,MCAO48h后,缺血侧半球前列腺素、白三烯的水平较对照组减少40%~50%[11]。 5 NO与缺血半暗带(IP) 1981年Abtrup等将围绕局灶脑缺血中心区的类似于“全日食”的这部分周围区域(IP)定义为:围绕着梗塞中心的缺血性脑组织,其电活动己终止尚保持正常的离子平衡和结构完整;如再适当增加局部脑血流,至少在急性阶段突触传递能完全恢复,亦即IP内缺血脑组织的功能是可能恢复的。从此IP成为局灶性脑缺血中心坏死区以外脑组织可逆性损害区的代名词,也是治疗缺血性脑血管病时竭力抢救的区域。局灶性脑缺血是由严重缺血的中心区和处于低灌流状态的IP组成。随着缺血时间的推移,缺血中心区和IP处于动态变化过程。在有利条件下,IP可转化为正常灌流区(时限性可逆),在不利情况下转化为梗塞区(不可逆转),并在缺血中心区向临近组织扩散,并最终成为永久性梗塞灶的一部分[12]。IP持续的时间与很多因素有关,迄今绝大多数学者认为,在脑缺血后6~8h梗塞中心区损害即非常明显,而半暗带的细胞能存活数小时(急性IP)至数日(慢性IP),在MCAO后3d,仍有可逆性神经损害[13~14]。 IP损伤的机制有多种,即微血管损伤、组织水肿、多形核白细胞(PMN)聚集浸润和星形胶质细胞反应增生是促使半暗带损害的机制之一。大鼠MCAO模型中,梗塞中心区在外侧纹状体及其外侧皮质,而岛叶、尾状核内侧部及顶叶皮层被证明为半暗区,此区域于短暂MCAO后24h内即有明显的血脑屏障破坏[15]、组织水肿、白细胞浸润和胶质细胞反应性增生,被缺血/缺氧激活的白细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞可以产生多种细胞因子如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-2、IFN-γ等,诱导iNOSmRNA表达产生过量的NO,影响梗塞周边半暗带神经元的存活。 在脑缺血后期及再灌流期,血管源性中性粒细胞透过血脑屏障,与脑内的巨噬细胞、小胶质细胞一起激活iNOS,合成大量NO,参与半暗带的神经损伤[16]。Stephen Ashwal等[17]利用大鼠实验发现iNOS活性在脑缺血中心区>半暗区>非缺血区,形成了NO由缺血中心区向正常区递减的梯度。促使半暗区神经元发生进行性损伤,使半暗区不断地加入梗死区,扩大梗塞面积。同时由于再灌流期氧的供应,黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶产生大量的02-,NO与O2-反应生成ONOO-加重半暗区的损伤。由于iNOS于缺血后12h方开始升高,2d达高峰,此时缺血中心区坏死已十分明显,而半暗区尚有大量存活的可逆性损伤的神经元,这种过量的NO必将主要影响半暗区受损神经元的存活,大鼠实验表明iN05抑制剂可以阻断NO的强烈损伤作用,减轻血脑屏障的破坏、脑组织和血管内皮的损伤,使缺血半暗带得到保护,从而减少梗塞面积。 6结语 NO在脑缺血-再灌流中的作用十分复杂,不同的时间、不同NOS产生的NO对脑组织作用不同,eNOS产生的NO主要起神经保护作用,而nNOS、iNOS产生的、NO则有神经毒性作用,特别是iNOS,因其作用时间长,产生NO量大,可以诱发一系列病理反应,主要损伤半暗区,更具有实际意义。目前对NO与脑缺血的研究还在进行中,这一领域的进展将为探讨脑缺血损伤机制;寻找高效、高选择性nNOS和iNOS抑制剂,使得NO在脑缺血-再灌流损伤中既保持其舒张脑血管,增加缺血区血流量和抗血小板及白细胞粘聚的保护作用,又避免其对脑组织的损伤作用;以及为脑血管病的治疗提供新思路。

理论上来说,氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先,在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后,一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮:2NO+O2=2NO2 ②最后,二氧化氮与水反应生成硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下,第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应:4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 (不过不建议这么总括)硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,属于一元无机强酸,是六大无机强酸之一,也是一种重要的化工原料,化学式为HNO3,其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等;在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。所属的危险符号是O(Oxidizing agent 氧化剂)与C(Corrosive 腐蚀品)硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成。人类活动也产生氮氧化物,全世界人为污染源每年排出的氮氧化物大约为5300万吨,这些氮氧化物也会形成硝酸。硝酸性质不稳定,因而无法在自然界长期存在,但硝酸的形成是氮循环的一环。自然界生成1.一氧化氮的生成:N2 + O2=闪电=2NO2.二氧化氮的生成:2NO+ O2=2NO23.生成的二氧化氮溶于水中生成硝酸:3NO2+ H2O=2HNO3+ NO4.有些海鞘(Ciona intestinalis)也能分泌硝酸御敌[

论文研究这个?

具体研究领域:现主要进行“一氧化氮(NO)与具有明确生物活性的天然产物相偶联的杂合衍生物的设计、合成及生物活性研究”。近年来,发表相关科研论文13篇,其中以第一作者在本学科国际高水平杂志上发表论文两篇,分别为:J. Med. Chem. 2008,51,4834~4838. 及Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17(11): 2979~2982. 影响因子 (IF) 分别约为4.9及2.6。申请发明专利3项,获授权发明专利2项。课题资助:1. 国家自然科学基金:新型NO/五环三萜杂合物的分子构建及生物活性评价(主持,面上项目,32万)2. 江苏省自然科学基金:基于NO的抗肝癌三萜衍生物分子设计及活性相关性(主持,面上项目,8万)3. 天津市自然科学基金:新型肝靶向性三萜衍生物的合成及生物活性研究(排名第二,重点项目,20万)。所获成果:1. 获授权发明专利两项:1)张奕华,陈莉,田季德,郭青龙. 齐墩果酸偶联衍生物及其药物用途[P].获奖:论文“一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究” (第一作者) 1)获中国药学会学术年会(昆明)优秀论文三等奖 (2004,7);2)获第7届全国青年药学工作者最新科研成果交流会(杭州)优秀论文二等奖(2004,12)。研究生培养:独立指导硕士研究生10人,已毕业2人,分别就业于北京和天津市;目前在读硕士生8人。代表性论文及成果王中原,汤佳,陈莉*. 水飞蓟宾衍生物的研究进展. 药学进展 2009,8:360~364.仇文,陈莉*, 孔祥文, 孔令义. 呋咱氮氧化物与阿魏酸偶联化合物的合成及生物活性研究. 化学试剂 2008, 4:336-339.姜一平 冯锋 谢宁 陈莉 朱明晓. 毛冬青的化学成分. 药学与临床研究 2008,3:163~165.陈莉,张奕华,毕小玲, 罗叶青. 齐墩果酸酯的合成研究(II). 中南药学 2006, 12:416~418.陈秀英, 季晖, 张奕华, 陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物ZCII2对早期实验性肝纤维化的保护作用. 中国临床药理学与治疗学, 2005, 11:1261~1265.陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究. 第7届全国青年药学工作者最新科研成果交流会(杭州) 2004,12.蒋丽媛,陈莉,张奕华. (2-乙酰氧基)苯甲酸(3-硝氧甲基)苯酯的合成工艺改进. 中国药物化学杂志 2004, 3:178~179.陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究. 中国药学会学术年会(昆明) 2004,7.陈莉, 孔祥文, 张奕华. 齐墩果酸酯的合成研究 (一). 中草药 2003, 34 (12) :1080~1081.陈莉, 蒋丽媛, 张奕华. NCX-1000的新合成方法. 药学进展 2003, 27 (6) :358~360.

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