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硕士论文大纲如何写
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硕士论文大纲1
中文摘要 4-6
Abstract6-7
中英文缩略语对照表 8-10
第一部分文献综述10-26
1中医对类风湿关节炎的认识及合并肺间质病变的中医研究进展10-19
中医对RA的'认识10-16
中医对RA-ILD研究进展16-19
2类风湿关节炎继发肺间质病变的研究进展19-26
的病因及发病机制19-20
临床表现20-22
治疗22-24
预后24-25
结语25-26
第二部分临床研究26-52
第一章前言26-27
第二章资料与方法27-32
1病例来源27
2病例选择27-30
3观察项目30
4观察方法30-31
5统计方法31-32
第三章结果与分析32-46
1不同证候RA患者继发ILD的情况比较32-33
2一般情况33-37
3临床表现37-38
4实验室指标38-41
5双手X片分级及关节功能分级41-43
6RA-ILD的症状、体征、动脉血气、肺功能、胸部HRCT分析43-46
第四章讨论46-51
1RA-ILD的中医探讨46-47
2流行病学47
3RA继发ILD危险因素的探讨47-49
4RA-ILD发病机制的初步探讨49-50
5RA-ILD临床表现50
6问题与展望50-51
第五章结论51-52
参考文献52-60
致谢60-62
个人简历62-64
附表一64-66
摘要 4-7
Abstract 7-10
文缩略词 11-12
目录 12-14
前言 14-16
第一章 氧化应激模型的建立 16-29
引言 16-17
第一节 实验方法 17-20
1 仪器与材料 17-18
2 N2a细胞的培养 18-19
3 氧化应激模型的建立 19-20
4 在光学显微镜下观察细胞之形态 20
第二节 实验结果 20-26
1 不同浓度过氧化氢对N2a细胞作用相同时间的结果 20-24
3 80μM过氧化氢氧化损伤N2a细胞不同时间的形态变化 24-26
第三节 讨论 26-28
第四节 结论 28-29
第二章 氧化应激状态下CDK1对caspase-2活性及高尔基体形态的影响 29-51
引言 29-30
第一节 实验方法 30-38
1 仪器与材料 30-31
2 N2a细胞培养 31
3 流式细胞术及Hoechst染色检测细胞凋亡情况 31-33
4 Western blot检测caspase-2的表达 33-36
5 分光光度法检测caspase-2活性 36-37
6 免疫荧光观察高尔基体形态 37-38
7 统计学分析 38
第二节 实验结果 38-46
1 抑制CDK1活性对氧化应激中N2a细胞凋亡率的影响 38-40
2 Caspase-2的表达及活性的变化 40-41
3 免疫荧光观察高尔基体形态 41-45
4 Hoechst染色观察细胞核 45-46
第三节 讨论 46-50
1 高尔基体应激 46
2 CDK1对氧化应激中N2a细胞损伤的影响 46-47
3 CDK1对高尔基体形态的影响 47
4 CDK1与caspase-2活性的关系 47-48
5 总结 48-50
第四节 结论 50-51
参考文献 51-55
综述 55-61
参考文献 58-61
致谢 61-62
说到氢气，大家都不会陌生。氢元素坐了元素周期表第一把交椅，而氢气是世界上密度最小的气体。无色、无味、无毒，高度易燃，具有一定的还原性；燃料电池的备选方案之一，隔三差五就会出一个大新闻……
等离子态下的氢 图片来源：
不过，氢气也有不为人知的一面。比如说治病。
1975年，国外学者用的氧气和的氢气，在8个大气压的条件下，治疗小鼠鳞癌，结果癌症明显消退，拉开了氢气医学研究的序幕；21世纪初，Gharib等在高压氧舱中加入氢气，治疗血吸虫引起的慢性肝炎，取得了不错的效果。但是，“高压氢气”太特殊，一般医院很难满足相关条件，所以，氢气的医学运用，一直未受重视。
高压氧舱 图片来源：
直到2007年，Ohsawa等人发现，常压下吸入2%的氢气就能明显减轻实验大鼠的脑缺血-再灌注损伤，相关研究才广受关注。[1]
缺血-再灌注损伤，顾名思义，它包含了缺血、再灌注两个过程。
首先是缺血。很多原因都可以引起器官缺血，比如冠状动脉痉挛、心脏骤停，或者断指再植和器官移植等。鱼儿离不开水，细胞不能缺少血液的滋润。所以，一旦发生缺血，要尽快恢复血液供应。
然而，学者们发现，有的器官在血液贯通后好转或者恢复正常，有的不仅没有恢复功能，反而加重了组织、器官的功能障碍和结构损伤。这就是缺血-再灌注损伤。
缺血-再灌注损伤的机制非常多样，主要由自由基的作用和白细胞的激活引起。
自由基包括氧自由基、脂质自由基等，性质非常活泼，一旦生成，就会像原子的链式反应一样，通过中间代谢产物不断产生新的自由基。大量自由基可以跟细胞的正常成分，如蛋白质、核算等，发生反应，造成细胞结构损伤和功能障碍。
自由基Free Radical 图片来源于网络
白细胞则是另一个原因。研究表明，在缺血-再灌注时，白细胞数目明显增多。这些白细胞，一方面，会释放大量炎性物质，造成血管通透性增高，引发组织水肿；另一方面，它们又很很容易在粘附分子的作用下，粘附在血管内皮，堵塞微小血管。器官本来就缺血，现在好不容血液来了，却要么穿血管而出、要么被堵在微循环之外，如此一来，细胞的能量代谢障碍自然加重，严重时，就会导致细胞凋亡。[2]
巨噬细胞释放炎症介质和微囊泡 图片来源：Nature
而氢气呢，恰好能抑制这两个过程。
首先，氧化还原反应是由易而难、循序进行的。有了氢气这种大鱼大肉，氧自由基就会抛弃DNA、线粒体等难啃的骨头。
有学者制作了氧化应激模型，结果发现，在氧化损伤后，细胞先是出现线粒体去极化、ATP缺乏，随后，DNA发生氧化，最终，坏死凋亡。若在培养基中加入氢气，则能防止这一连串的损伤，增强细胞的活力。
动物实验也表明，给大鼠吸入2%的氢气，可以显著减少缺血-再灌注损伤，降低脑组织脂质过氧化反应和DNA氧化。不仅能抑制损伤出奇的大脑损伤，而且可以中断损伤的进展。[3]
其次，白细胞释放炎症物质包括多个步骤，巨噬细胞浸润、中性粒细胞浸润等、炎症介质释放等。
卞学艺等学者，制作了小鼠肝脏缺血-再灌注损伤模型。结果显示，在运用含有饱和氢气的生理盐水后，肝脏中的巨噬细胞浸润、中性粒细胞浸润明显减少，而多种炎症物质，则显著降低。这说明，氢气能够抑制炎症反应过程。[4]
此外，还有学者征集志愿者，展开了人体研究。20名志愿者每人每天引用富氢水900ml，分别于开始时和10周后空腹取血，检测血浆总胆固醇、甘油三酯等。结果发现，引用富氢水后，血浆总胆固醇、甘油三脂水平明显降低。提示富氢水对调节血脂有一定的作用。这可能是因为，代谢疾病往往存在自由基导致的氧化损伤，而氢气通过对氧化损伤的抑制，改善了患者的代谢情况。[5]
氢气的这些功效，再加上氢气无毒、方便制备，分子量小、易于扩散，使得氢气成为医学研究的一个新热点。
那么，过年过节的时候，可不可以去日本买个富氢水杯，送给爸妈、表表孝心呢？
很抱歉，最好不要这么做。
富氢水宣传往往夸大、扭曲事实 图片来源：
氢气在动物实验中展现出来的作用固然令人心动，但是，相关的人体实验太少。疗效不确切，安全性和毒副作用不明，相关机制也远未到清晰的时候。不管是高压氢气还是富氢水，尚需大规模的前瞻性临床试验的研究结果来支持。
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参考文献
[1] 肖霞, 张久之, 万献尧. 氢气治疗脓毒症研究进展[J]. 中华内科杂志, 2015, 54(06): 544–547.
[2] 惠康丽, 韩云飞, 周玉弟等. 富氢液对大鼠全脑缺血再灌注损伤的影响[J]. 医学研究生学报, 2011, 24(6): 573–577.
[3] 刘渠, 杨甲梅. 氢气对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用及研究进展[J]. 肝胆外科杂志, 2009, 17: 390–392.
[4] 卞学艺, 姜保成. 含饱和氢气生理盐水减轻小鼠肝脏缺血再灌注损伤[J]. 中华器官移植杂志, 2011, 32(3): 177–181.
[5] 富氢水对社区代谢综合征患者血脂及高密度脂蛋白功能的影响--《泰山医学院》2013年硕士论文[EB/OL]. [2017-02-14]. .
微塑料的概念于2004年首次被提出，通常定义尺寸小于5mm的塑料碎片为微塑料，尺寸为1—100am的塑料碎片为纳米级微塑料。
微塑料尺寸较小，来源广泛，海洋、陆地、大气中都有微塑料的存在，它也被科学家形象的比作海洋中的“”。2017年，中国科学家首次在南极海域发现微塑料，预警人类活动的污染已遍布全球各个角落。
由于微(纳米）塑料尺寸较小，极易被各种生物吞食从而进入食物网。近几年的文献报道显示微(纳米）塑料会随着食物链层层富集，最终在更高等的生物体(如:鱼类、贝类和海鸟等)内富集，最终危害人类健康。
目前，在淡水鱼，海水鱼，海鳌虾体内均检出了微塑料，检出率从至100%不等。微塑料不仅广泛存在于水生动物中，而且和人类密切相关的食物，如蔬菜、食盐、家禽中均可检测到微塑料。全球各地的自来水和瓶装水中也都检测到了微塑料。
微（纳米）塑料可以进入海藻、贝类及各种各样的鱼类（海鱼及河鱼）等生物的体内，研究表明，这些微小的塑料颗粒会随着食物链传递到更高等的生物体内，或以其他途径进入人类食物链（如通过食盐或动物饲料的方式
其中贝类作为一类常见的海洋生态毒理学模式生物，被广泛的应用于各种海洋污染物的毒理研究及生物效应评价，通过对紫贻贝的研究表明，尺寸大于4 um的微塑料会完全的滞留在生物体内，而较小的塑料颗粒的保留效率也高达35 %—7 0%。
由于微塑料的尺寸较大，多数微塑料会积累到动物的肠道阶段，但也有少量的微塑料可通过肠道内丰富的淋巴集结进入到循环系统当中。然而，对于较大尺寸的微塑料，较难深入渗透到器官当中。
根据目前的研究显示，微塑料进入人体，最可能会积累在肠道阶段，影响肠道部
位的免疫系统、引起同部灾征风心。lu火人一的积累情况及转运效率。
而由于微塑料较大表面积以及可能带有电荷，可能会引起蛋白质或者糖蛋白的吸附，进一步加重肠道炎症反应。
除了海洋和陆地是微塑料的主要来源外，大气中存在的微塑料颗粒也是不可忽视的一部分。在巴黎地区进行的一项研究中，大气沉降物中的微塑料回收浓度可达到335个/m2/d，而室内空气传播的微塑料浓度更高。
游泳,喜欢并坚持着…… 学习游泳已经有两年了,自从第一次下水开始,我就深深的喜欢上了这个运动,喜欢在水中放松的漂浮的感觉,喜欢水珠滑过身体的感觉,喜欢游泳完后在岸上暖暖的晒太阳.游泳,让我更加喜欢运动,更加热爱生活和生命.第一次接触游泳是抱着锻炼身体的想法,以前体质不好,而且身上经常起青春痘,听说游泳对全身锻炼都有帮助,而且还可以加强全身的协调,查了些资料,再加上自己的体会,确实发现游泳对人体有非常好的锻炼价值.首先它对心血管有很好作用,游泳对心血管系统的改善有相当重要的作用。冷水的刺激通过热量调节作用与新陈代谢能促进血液循环；此外游泳时水的压力和阻力还对心脏和血液的循环起到特殊的作用，在水面游泳时，身体所承受的水压就已达到每平方厘米— ，潜水时随着深度的加大，物理条件的变化，压力还会增大，游泳速度的加快也会加大压力负荷，心房和心室的肌肉组织能得到加强，心腔的容量也能逐渐有所加大，心脏的跳动次数减少，这样心脏的活动就能节省化，整个血液循环系统却能得到改善，静止状态下缩张压有所上升，收缩压有所下降，因此血压值变得更为有利；血管的弹性也有所提高。根据有关专家统计，一般人在安静状态下每分钟心脏跳动约66—72次，每博输出量约为60—80毫升，而长期参加游泳锻炼的人，在同样情况下秩序收缩50次左右，每博输出量却达到90—120毫升。其次对呼吸系统有好的作用.在游泳练习时，新陈代谢过程和心血管系统工作的节省化，都离不开大量的供氧，然而由于水压迫着胸腔和腹部，给吸气增加了困难，曾有人做过专门的试验，游泳时人的胸廓要受到12—15kg水的压力，那么要想使身体获得足够的氧气，呼吸肌就必须不断的克服这种压力；另外游泳时呼气一般都是在水下完成，而水的密度要比空气的密度要大得多，因此要想呼气就必须用力，这样不管是吸气还是呼气都能增加呼吸肌的收缩力，从而能增强呼吸系统的功能，加大肺活量。一般健康男子的肺活量为3000—4000毫升，而经常从事游泳者，可以达到5000—6000毫升。而自己在游泳以后,确实感觉到肺活量增加了许多,从3500增到4300左右.对人体皮肤有改善作用：游泳过程中，由于水温的刺激，机体为了保证足够的温度。皮肤血管参与了重要的调节作用，冷水的刺激能时皮肤血管收缩，以防热量扩散到体外。同时身体又加紧产生热量，使皮肤血管扩张，改善对皮肤血管的供血，这样长期的坚持锻炼能使皮肤的血液循环得到加强。另外，水是十分柔软的液体，而由于水波浪的作用，不断对人体表皮进行摸擦，从而是皮肤得到更好的放松和休息，所以经常参加游泳锻炼的人，都有一身光洁、柔软的皮肤.但是游泳也有许多注意事项,如果不小心,也可能产生不好的后果,或者危害人的生命.每次游泳时都应该注意好时间,因为在水中有时不会感觉很累,但是上了岸经常会感觉很疲劳,这样就应该注意下自己的体力,而且每次下水也要控制好时间, 当人浸在水里的时候，就会有凉快的感觉。可是，若果浸的时间太久，或者水的温度过低，人就会因为体温降得太低而出现嘴唇发青、皮肤苍白、浑身起了鸡皮，甚至是打寒颤的现象。因此，初练习游泳的人，每次在水里逗留的时间不要过久，一般来说，以10至15分钟为宜。习惯了游泳训练的人，在水中逗留的时间可以延长，但离开水以后，特别在大风的日子，必须要立刻用干毛巾擦干身体，以免着凉.在游泳中我曾经抽过几次筋,相当的痛苦而且危险,其实游泳时腿部抽筋多数发生在脚趾、脚弓及小腿后面的部位，而都主要是 游泳前的准备活动不足造成的的,如没有做足够的热身运动就突然跳到水里，过冷的水温就会刺激并使皮肤、肌肉的血管大量收缩，血流因而减少减慢，不能满足肌肉活动的需要，就会引起抽筋。 有时在水中的停留时间过长：体内能量的不断消耗，乳酸在肌肉内大量累积起来，导致肌肉疲劳，也能引起抽筋。游泳时抽筋是可以很危险的，所以在下水前应先做好热身运动，然后再用冷水淋淋身体，让其适应水温后才下水去。万一在水中抽筋时亦不要慌张，可以先吸一口气，然后站在水底用手按摩抽筋的部位，并且尽量把脚掌向上翘，逐渐就可以恢复正常了。若然还未有好转，则可以尝试仰浮水面，用臂划水慢慢游返岸边。如果自己亦没有把握游回岸边的话，就应及早呼救.游泳对人体的健康维护作用确实比较大,而且游泳也有相当长的历史.现代游泳运动起源于英国。17世纪60年代，英国不少地区的游泳活动就开展得相当活跃。 1828年，英国在利物浦乔治码头修造了第一个室内游泳池，这种泳池到19世纪30年代，在英国各大市城相继出现。 1869年1月，在伦敦成立了大城市游泳俱乐部联合会（现英国业余游泳协会前身）并把游泳作为一个专门的运动项目正式固定下来。并随之传入各英殖民地，继而传遍全世界。 随着游泳运动的发展，游泳被分为实用游泳和竞技游泳两大类。实用游泳又分为侧泳、潜泳、反蛙泳、踩水、救护、武装泅渡；竞技游泳分为蛙泳、爬泳、仰泳、蝶泳。竞技游泳，从第一届奥运会（1896年）就列入了奥运会正式项目。发展到现在，各种锦标赛，国际大型比赛不断推动着竞技游泳的发展，使它的技术动作更完善，创造了一个又一个优异的成绩。不过以前好多项目都是欧美选手获奖,随着中国游泳事业的发展,我们也在游泳领域取得了许多好的成绩,创造了许多水中芙蓉.希望自己能够继续坚持下去,在水中感受那份自由和惬意,让游泳成为生活的一部分
题目1：青少年游泳运动员动作速度训练方法及应注意的问题摘 要 青少年时期是游泳运动员获得速度的最佳时期也是发展速度素质的有利时期分析青少年游泳运动员动作速度的影响因素和发展动作速度的敏感期探索针对青少年游泳运动员动作速度的训练方法及训练中应注意的问题关键词青少年游泳运动员动作速度方法在儿童时期培养速度素质十分重要儿童的神经系统可塑性较大灵活性较高兴奋型往往占优势具有好动活泼上进心强反应速度快等特点是发展速度中频率素质的最佳时期速度训练的重点突出表现在动作的协调性连贯性和动作速率上同时利用此阶段青少年运动员形象思维能力迅速发展的特点进一步发展全身协调能力相对于游泳运动成绩提高的实效性来说动作速度的表现更为明显它很大程度上决定运动员运动成绩的好坏本研究旨在对青少年游泳运动员动作速度的影响因素和敏感期进行深入研究探索针对青少年游泳运动员的动作速度训练方法及训练中应注意的问题1 青少年游泳运动员发展动作速度的敏感期动作速度的主要特点是通过肌肉系统最大限度的快速活动形式在最短的单位时间内完成动作由于人体肌肉活动的形式与质量受形态生理心理力学技术等方面的影响因此动作速度受到身体形态力量发展水平与技术肌纤维类型和肌肉用力的协调性等多方面的影响在青春期各阶段各类运动能力身体和机能发育指标的提高速度不同彼此之间也无关联敏感期理论指出当某种体能进入高速自然增长期时对该种体能进行目的明确的训练效果最好可参照游泳训练学中男女运动员专项能力的最佳年龄期表女孩在10 11 岁前男孩在12 岁前可通过调节动作改进简单动作反应时提高速度能力上述年龄段之后的1 2年速度能力提高速度减缓应把球类活动出发转身练习当作改进速度能力的主要手段在发展速度力量能力方面12岁女孩和13 14岁男孩肌群开始加速生长为速度力量能力的提高创造前提条件这一训练阶段末期应定期安排中小重量快频率的练习2 青少年游泳运动员动作速度的训练方法速度能力发展的重要刺激因素是动作的极限强度在神经系统受到适宜刺激肌肉和关节事先做好准备活动的情况下是发展动作速度的最好时机准备活动应专门设计以中等强度进行并将改善速度能力的单个或整套练习列入准备活动之中发展速度能力时选择每次练习的最佳持续时间和练习间的间歇时间有重要意义各次速度性练习的间歇时间应保证工作能力几乎完全恢复为止不过休息时间也不应使中枢神经系统兴奋性水平过分下降 提高动作快速启动能力这些速度能力体现在运动员出发转身和划水蹬打腿等动作上专门训练的任务在于增加运动单位的起动数量缩短极限用力的时间发展这些能力的最有效方法是快速等动训练和小重量肌肉最快速度收缩的力量训练依据重点发展素质的差异(速度或力量) 练习重量可在极限能力的30% 40% 至80% 90%每组练习重复次数可在4 6次至10 15次之间间歇时间在 提高动作频率快速的动作频率有助于50m 比赛出发后的冲刺游对保持快速的游进速度有重要意义频率与快速游是密不可分的游泳中的快频率首先指快速的划水动作快速的划水动作取决于划水力量和游泳技术(肌肉紧张与放松的协调能力) 动作极限频率的维持取决于ATP 再合成的无氧非乳酸机制从上述分析可知发展动作的极限频率既要发展力量能力又要发展机体的非乳酸能力 克服速度障碍每个运动员都有自己的最佳频率界限短距离运动员如果破坏了自己的最佳频率将出现速度障碍速度障碍是不合理的频率标准化巩固化造成的很难控制快频率下的动作质量因为这时肌肉几乎是在进行等长方式的工作来不及放松也来不及收缩许多练习可帮助克服速度障碍如牵引游在游泳水槽中借助特制吊架进行的超极限速度小划手掌小脚蹼游或采用小重量的阻力游都有助于克服速度障碍经常改变动作频率动作条件有助于避免顽固的动作定型出现为使力量能力和游泳技术同时得到改进可将极限强度(频率)的练习与90 95 极限游速的练习交错安排如此安排练习运动员可控制划水动作质量并可为极限游速的提高打下基础3 发展青少年游泳运动员动作速度应注意的问题 动作速度训练与技术训练相结合提高运动员的速度能力在很大程度上取决于合理的技术只有掌握与专项素质相适应的合理的技术才能充分提高速度水平提高有用技术动作的重点就在于处理好划频与划幅的比例不论是重复游练习还是间歇游练习完整配合游或分解游练习都是以速度为中心对于一个技术动作来说只会掌握而没有速度是没有价值的动作速度因此在改进技术时也要用自己绝对速度的85%90% 用快速游来改进技术采用的训练手段应体现以速度训练为主的原则在速度中发展和巩固运动员的技术和放松协调能力 动作速度训练与身体素质训练相结合力量素质是速度的基础运动技能的发展和基本技术的掌握身体素质和运动技术的协调发展都离不开力量训练根据青少年的生理特点速度训练时力量素质的发展重点应同专项技术要求相吻合由于速度能力与速度力量的生理机制和性质是一致的因此在培养运动员速度训练中要特别注意快速力量的训练还要注重柔韧性与放松能力的提高以增加力量的作用范围与时间提高运动速度改善肌肉的协调性所以增加快速力量和提高柔韧素质与放松能力对提高运动员的速度能力非常重要 调动更多的运动机能单位参与运动生理学运动机能原理研究证明一般人活动时只有60%70% 的肌肉参加而运动员可使80% 90% 的肌肉参加工作以大阻力的刺激使肌肉做较大的收缩以动员更多的运动机能单位提高神经系统控制和传递能力使肌肉的有效作用得到发挥神经生理学试验研究证明神经类型不完全是由先天遗传的特征所决定后天的训练完全可以使它得到改善因此在训练中应多采用提高中枢神经系统兴奋性和灵活性的练习手段改善其机能用不同的信号刺激完成各种快速动作的练习如教练员采取超动作频率击掌引导运动员的频率回拉牵引减少运动员的游进阻力提高运动员的划频等实践证明这些都能有效提高运动员的动作频率 不同训练周期的动作速度训练安排在游泳运动员全年训练各大周期的所有训练中周期都应安排速度能力的训练在恢复开始训练期和一般身体训练期应通过要求快速反应的和冲刺性的30 60m跑各种跳跃练习发展速度能力另外陆上通过球类活动水上则通过游戏水球比赛等非专项手段和活动来发展速度能力在专项身体训练期发展力量和无氧非乳酸能力的同时发展速度能力应采用极限强度的短时间(从5 6s至20 30s)的力量训练手段在赛前训练期和比赛训练期应采用专项手段(出发转身练习水槽牵引游与正常冲刺游交替练习)发展速度能力4 建议 动作速度训练手段应具有变化性根据人体神经系统工作过程的特点在训练中过多采用单一的训练手段必然导致神经系统工作能力的降低从而影响训练的质量所以在速度训练中应采用多样性的训练手段不断调整神经过程的兴奋性使青少年运动员在训练课中始终保持较高的兴奋状态和较大的兴趣 选择动作速度训练的距离速度训练的距离选择是非常重要的应根据训练的目的对象的水平进行选择不能过长也不可太短太短在这个距离上起不到发挥速度的作用过长则具有耐力性特征就失去了速度训练的意义 控制动作速度训练的节奏良好的动作节奏也是取得优异成绩的重要因素之一当运动员按某一规律性的节奏游进时会产生一种韵律感而这种韵律既能使运动员在整个游程中发挥速度又能相对节省体力提高兴奋性达到使技术动作放松与合理化的目的 安排动作速度训练的时间速度训练应安排在运动员竞技状态良好时进行因为此时神经过程的灵活性肌肉的伸展力弹性放松能力都处于最佳状态如果在青少年运动员疲劳时安排速度训练不但以上各因素都得不到充分显示且由于神经系统处于较深刻的抑制状态肌肉弹性降低动作将失去原有的频率与幅度在这种状态下进行速度训练不但抑制了速度的提高而且还会形成速度障碍给整个训练带来不利影响因此在整个训练周期的安排中一般把速度训练课安排在周一和经过适当调整恢复后的第一次训练课中参考文献:[1] 全国体育院校教材委员会游泳运动[M] 北京人民出版社2001[2] 徐浩明青少年全能运动员动作速度训练特征及方法[J]西安体育学院学报, 2003 3[3] 迟爱光译游泳训练学[M] 广州广东体育科学研究所2004[4] 舒新南王路军论青少年速度训练手段的多样性[J]体育函授通讯2002 1题目2：游泳锻炼对高校学生生理指标体育意识和行为等影响的研究摘要: 本文通过对中国矿业大学学生进行为期2个月的游泳锻炼实验研究表明游泳锻炼可以改变大学生的身体形态机能并能积极改善大学生的体育意识和行为为大学生课余锻炼健身健美提供了简捷有效的方法和依据关键词: 游泳锻炼大学生生理指标意识行为影响前言随着全民健身教育的普遍推广人们已意识到身体健康的重要性越来越多的人走进健身场馆当代大学生在学习压力和求职压力下更是看重身体的健康状况本文通过对自愿参加游泳锻炼实验的中国矿业大学学生进行调查研究对其锻炼前后的生理各指标和体育意识行为展开了一系列的对照分析旨在为高校大学生提供有效可行的课外体育锻炼方法和理论依据一研究的对象与方法一研究对象随机抽取中国矿业大学健康学生40 人参加游泳锻炼实验其中男生20 人女生2 0 人要求受试者在试验期间只参加游泳锻炼表一本研究受试者身体基本情况二研究方法1.文献资料法查阅了2001 年以来的有关水中健身运动大学生体育行为意识方面的相关资料2.人体测量法要求受试者在开始进行游泳锻炼实验前后各进行一次统一的身体形态体质指标的测量测量时间分别为2003 年6 月14 日上午8 时2003 年8 月16 日上午8 时实验从2003 年6 月15日起至2003 年8 月15 日为期两个月的练习要求受试者每周进行三次游泳锻炼由指导人员统一安排练习内容3.追踪调查法为了了解受试者通过游泳锻炼实验后一段时间对体育意识行为的改变程度笔者分别在实验前和实验结束一年后2004 年5 月10 日对受试者进行了关于课外体育锻炼情况及体育消费状况的调查4.数理统计法对测试结果采用社会科学统计软件包SPSS10 对数据进行统计学处理显著性检验采用配对t 检验显著水平p<三游泳锻炼实验的内容通常由陆上准备部分水中准备部分水中基本部分水中放松结束部分组成共用时约60 分钟[1] 游泳锻炼实验场所位于中国矿业大学游泳中心水温在26 1水深 米不等水位选择根据不同的内容而改变运动心率控制在120-150/ 分钟安静时心率的2 倍在每部分练习前中后即刻测1 0 秒心率以控制运动强度在实验期间要求受试者其他的生活习惯照常二研究结果一游泳锻炼实验前后受试者生理各指标的比较1.游泳锻炼实验前后受试者基本体质指标测试结果比较从表二中看出受试者基本体质指标测试安静心率体重肺活量这三个指标上差异比较明显p83< 坐位体前屈与立定跳远的指标具有差异性p< 说明通过游泳锻炼实验对大学生的心肺功能起到了明显的促进作用显示游泳锻炼可以有效地消耗锻炼者体内多余的热量有利于塑造理想的体形同时也表明游泳锻炼对柔韧力量等基本的身体素质有一定的改善作用表二实验前后受试者基本体质对照2.游泳锻炼实验前后受试者各身体围度的比较表三得出游泳锻炼实验对受试者腰围的比较差异非常明显p< 表明游泳锻炼实验对大学生具有一定的减脂作用对受试者胸围最大胸围最小胸围的改变具有显著性差异研究结果表明游泳锻炼实验对大学生的肺通气量有明显的改善作用表三实验前后受试者身体各围度的比较二游泳锻炼实验对受试者体育意识与行为的影响当代大学生学习压力重除了必修课普修课选修课要自己安排大量的时间学习外语还要尽可能地多拿各种证为求职多做一份准备因此学生的空余时间相对较少进行体育锻炼的意识和行为相对成年人较差所以在课外体育锻炼上应该重视对学生体育意识及行为的培养针对这一问题笔者在本次游泳锻炼实验一年后对受试者进行了一次追踪调查研究游泳锻炼对大学生体育意识及行为的影响程度主要表现在受试者每周参加体育锻炼的次数表五每次参加体育锻炼的时间表六以及体育消费状况表七的比较表五实验前后受试者体育活动意识的比较每周锻炼次数表六实验前后受试者每次参加体育锻炼的时间比较表七实验前后受试者体育消费状况的比较从表五调查结果来看实验后大学生每周参加体育锻炼的次数与实验前2003 年6 月14 日的调查结果相比具有显著提高实验后表六大学生每次参加体育锻炼的时间与实验前相比具有显著延长提示水中有氧健身运动对肥胖女大学生提高体育活动的意识具有长期性和显著性的效果从游泳锻炼实验前后受试者对体育消费状况的比较来看见表七大学生的平均每年消费0 60元的占主要地位50% 而实验后平均每月消费在60 100 元的占了主要地位 提示游泳锻炼实验后受试者的体育消费水平呈现出总体的上涨趋势一定程度上反映了受试者形成了比较合理的体育价值观和比较积极稳定的体育态度三结论与建议一结论1.大学生参加游泳锻炼对塑造体形减掉多余脂肪提高心肺功能增强柔韧与力量等素质有着积极的作用2.游泳锻炼对培养大学生的体育意识与行为有着深远的影响二建议1.游泳锻炼的实施需要有一套科学合理的计划并要有专业人员辅导2.想通过游泳锻炼起到养身健美祛病医疗的作用必须做到持之以恒科学合理地进行3.建议参加游泳锻炼者应该选择水温水深及卫生安全条件合格的场所进行参考文献[ 1 ] 肖红陈玉茜. 析水中有氧健身操的编排[J].南京体育学院学报2002 (4):101-102.[2]肖红.中年水中的健身效果[J].体育学刊2003 (9):52-53.[3]王跃.肥胖大学生体育意识与行为干预对策的研究[J].北京体育大学学报2003 (6):33-3450.[4]刘松平,张绮,张琦,方辉.有氧运动对大学生单纯性肥胖干预效果观察[J].2002 (6):223-224.[5]简坤林,孙学川.水中运动生理学[J].现代健康2001 (1):22-23.[6]于素梅.肥胖与有氧运动减肥的生物学分析[J].北京体育大学学报2001 (1):62.题目3、对少年游泳运动员有氧训练的探讨摘要:随着游泳运动的发展，比赛竞争越来越激烈，如何把运动员的基础打好，在什么时期进行有氧训练就尤为重要。对少年游泳运动员的有氧耐力训练的科学性、可行性和必要性进行深入地研究和探讨。关键词:少年;游泳运动员;有氧训练 研究方法 实验法将运动员随机分成2组，为实验组和对照组。由笔者进行教学。实验组在一周六次训练中，三次进行教学和技术训练，三次以有氧耐力为主进行训练，有氧训练的比例由课总量的40%逐步增加到65%,对照 组 在 一周的六次训练中，六次课基本上都以教学和技术训练为主，有氧耐力训练比例占课总量巧%逐步增加到35%。五个月后，检验不同有氧训练比例对心率的恢复和运动成绩的影响程度。 文献资料法对国内外有关游泳有氧训练的论文进行检索整理，了解国内外有氧训练方法的研究动态和发展状况。 数理统计法用SPSS 软件对30名运动员的心率恢复和成绩进行统计学分析。2 研究结果经过 四 个 月的训练，实验组和对照组在心率恢复和运动成绩方面都有所提高，实验组的提高幅度更大一些(详见表1、表2)。经过数据检验,P<，差异性显著，因此可以断表1 实验组和对照组实验前、后平均心率对照表〔次/分J组别实验前实验后65 697D 71游泳 是 人 类凭借自身动作使身体在水中游动的一项有意识的技能活动。随着游泳训练实践的发展和科学技术的进步，现代游泳训练已经进入了多学科综合利用的科学时代。少年运动员的游泳训练应该贯彻“从小培养，打好基础，系统训练，积极提高”的原则。因此训练任务要结合儿童生理发育的特点，以发展有氧能力为主打好耐力基础，促使心脏充分发育，提高心腔容积，增大每搏输出量，提高心血管系统、呼吸系统的功能，为成年后专项能力的提高打下良好的基础。此外从能量角度看，有氧供能能力是无氧供能能力的基础。高度的无氧能力应建立在高度发展的有氧代谢基础上，因为高度的有氧能力不仅有助于更有效地进行氧化过程，最快地消除无氧过程中积累的乳酸，而且还能最有效地提高肌肉中糖原的储藏量。而提高肌糖原储藏量，就能扩大糖酵解的潜力，因此，即使是以速度耐力为主的中短距离运动员(这项运动所负的氧债绝对值最大)也应该在发展有氧能力的基础上再过渡到无氧训练，奥运会50 m,100 m自由泳金牌得主波波夫的训练指导思想就是“从某种意义上说，游泳是一项耐力运动，因此需要高度的有氧能力”。在游泳比赛中400 m以上的项目则是以有氧代谢供能为主。所以要想充分挖掘少年游泳运动员的潜力，除了进行系统的技术和基础训练外，应采用以有氧耐力为主的训练方法。1 研究对象与方法 研究对象哈尔 滨 市 经过两年业余训练的少年游泳运动员，能掌握4种泳姿，共60人。实验组(N=30)对照组(N=30)T 1 .2 6 一 > 0 . 05 < 0 .0 5收稿日期:2005-04-21;修回日期:2005-05-09作者简介:杜强(1974-)，男，教练，学士，主要研究方向为游泳教学与训练。108 沈阳体育学院学报第24卷表2 实验前、后平均运动成绩对照表(s)组别50 m蛙泳50 m仰泳50 m自由泳输入氧气、葡萄糖或脂肪经过生化反应生成ATP。虽然少年儿童的有氧能力发展的可塑性很大，但是负荷时间长短应考虑少年运动员技术处于不稳定状况，负荷时间的选择应该是其控制和掌握技术所游的最长距离的时间。随着少年运动员控制和掌握技术能力的提高，有氧耐力练习的时间和距离可以逐步延长。负荷强度至少应达到心血管最大工作能力的50%，最好达到70%。根据上述分析，笔者总结出了少年游泳有氧训练需要注意的3顶事宜:①有计划、循序渐进地提高有氧耐力负荷，全年保持有氧耐力训练，有氧耐力训练方法多样化。②训练距离的选择必须以运动员能较正确地控制技术为前提，随着训练水平的提高和控制技术能力的提高，逐步延长有氧耐力的训练距离和反复次数，循序渐进。由于少年运动员的大脑皮质神经细胞的工作能力较成年人差，易产生疲劳，因此有氧训练时不要过于集中，时间不宜过长，应和其他训练交替进行。③由于有氧耐力训练工作时间相对较长，动作频率相对比赛时慢，不利于儿童形成快速的动力定型。因此在有氧耐力训练后要适当安排分钟的快速技术训练和速度练习，以防止形成慢的动力定型。4 结论1) 实 验 结果证明，进行有计划、循序渐进的有氧耐力训练，有利于心率恢复水平和运动成绩的提高。2) 少 年 游泳运动员能够进行而且应该进行有氧训练，这不仅符合儿童的生理特点，而且有益于儿童心血管系统机能的发展，并能为今后运动潜能的开发打下一个坚实的基础。参考文献:[1]全国体育院校教材委员会.运动生理学【M].北京:人民体育出版社， 19 99 .【幻梅学雄.游泳【M].北京:高等教育出版社，1999.[3]温宇红.游泳[M].北京:人民体育出版社，2002.[4]郑如城大学生游泳速成教学法的实验与探索[1l.广州体育学院学报 ， 20 04,24(6):90-93.[5〕宋海宾.试论游泳运动员的有氧训练【1l.乐山师范学院学报.200 4( 5). 责任编辑:郭长寿45 5050 5252 54实验组(N=30)对照组(N=30)丁 1. 48 1 .0 3 1 .5 6尸 < 0. 05 < 0 . 05 < 0 . 05定不同有氧训练比例对心率的恢复和运动成绩的影响是很大的，并且适当加大有氧训练比例对心率恢复和运动成绩的提高都具有很大的帮助。3 分析讨论游泳 运 动 是一项速度耐力性的竞赛项目，它的特点是强度大、持续时间长、比赛争夺激烈，对运动员的心血管系统机能要求很高。而有氧训练的重点，主要是发展和提高心血管系统的机能水平。少年游泳运动员受年龄的影响胸廓小，肺活量小，呼吸肌弱，对氧的需求量相对比成年人多，呼吸频率快。在进行有氧耐力训练时，由于较长时间受到水的阻力、浮力和压力的作用，能使呼吸肌得到锻炼，增加了肺的通气量，加强了气体交换，使呼吸器官得到了充分发展，肺活量增大;此外，少年运动员冠状动脉的内腔大，血液循环快，血管壁弹性大。运动时主要靠增加心率来增加心输出量，以适应肌肉活动。有氧耐力训练因为有效地控制了心率，所以不会使心脏负担加重，十分有利于血液的输送和回流，能减轻心脏负担，从而为运动员的心血管系统机能发展打下良好的基础。我们 知 道 耐力项目中最主要的功能系统是有氧功能。这种供能系统需要机体具备较强的向运动肌肉送氧的能力。氧向肌肉的运输对维持有氧代谢的速率起着十分重要的作用。在轻微运动中，血液流经肺脏时接受氧，将氧运输到肌肉同时接受肌肉中的二氧化碳，再回流到心脏和肺脏，释放出二氧化碳，重新运输氧。当运动强度提高、能量需求增大时，有氧代谢供能的速度也随之加快。由于机体几乎不能储存氧，游泳运动员较长时间有氧负荷主要依赖于机体的摄氧能力。通过曰吐，.心‘，卜。.r，..闷.，叫州口，叼叫.，卜.侣翻司阅.翻叫洲口目心.峨月卜.口，硬目口】..川，卜.月‘】.。闷.，.。闷..叫洲‘，.。闷.，峭闷心，，闷.，.峭月.，.勺月‘，，门..，阅.，.勺月‘】.。闷.，叼，..，。月口节.司网目.叫J叫..峭阅.1，..‘二卜。，‘，.闷.，.O.‘，.。闷.，劝.‘，峭叫日，卜。.‘，。叫.，.月日月曰曰.J.刃闷.，司闷..闷曰.(上接第94页) 脚本卡片设计脚本卡片设计主要是依据文字稿本内容，把课件教学思想、教学策略、教学媒体选择及信息呈现形式设计到每个页面中去。它具体包括页面中的文本、图像、图形、影像、声音、音乐等具体内容及其呈现形式。脚本卡片的好坏直接影响着教学内容能否准确完成，教学形式是否生动形象，各媒体搭配组合是否得当。4 结论与建议 结论1) 制 作 CAI课件的关键环节是依据最优化教学设计思想及课件教学目标与内容，设计课件的文字稿本和脚本设计。2) 多 媒 体CAI制作的重要前提是对文本、图像、动画、音频、视频等媒体素材的收集与熟练编辑。3) (网 球 )CAI课件的研制与应用，是利用现代多媒体技术为网球技术教学提供的一种全新的教学手段，使技术动作的教学更直观，称补了常规教学中的不足，提高了学生的参与意识和学习积极性，加深了学生对知识的理解。 建议1) 更 新 教育、教学观念，高度重视多媒体CAI技术对教育、教学改革的重要意义。2) 应 加 强对体育教学多媒体教学的硬件建设，注意培养教师利用现代媒体的意识，给教师提供良好的学习机会。3) 在 教 师的评优考核中，应把会制、会用多媒体CAI课件列入评比条件，以适应现代教学的要求。参考文献:[1]李学农.丁平青.温玲，编多媒体教学优化设计〔M].广州:广[2[3[4]汇编【M〕北京:高等教育出版社，1998.[5J张超.体育技术课教学多媒体Ul .北 京 体育大学学报，2002(4):CAI课件的研制与应用研究太多了，如果这3篇都不满意，你给我发邮件： 我再传给你，都是WORD模式的，想要多少有多少！
目录一、摘要二、现代生物技术与健康1、现代生物技术中蛋白质与健康2、现代生物技术中糖类与健康3、现代生物技术中与健康4、现代生物技术中与健康三、总结四、后序五、鸣谢六、参考文献关键词：现代生物技术、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、健康摘 要现代生物技术以其越来越重要的经济价值和科研价值而逐渐受到人们越来越多关注。据估计生物技术可以给人类创造数千亿美元的收入，但比这更重要的是现代生物技术挽救了数亿人的生命。最典型的例子就是青霉素的使用，因为青霉素的使用而使人类的平均年龄增加十几年。人类的生活条件也因生物技术的使用而大有改善。我国作为一个拥有十三亿人口大国，生物技术对保证国民的身体健康起着举足轻重的作用。那么现代生物技术与健康又有哪些连系呢？带着这些问题，我们小组对此进行了调查。希望通过我们的探究活动性报告，使您对现代生物技术与健康的关系有更深入的了解！现代生物技术与健康1、现代生物技术中蛋白质与健康（1）蛋白质的定义及概述蛋白质是一种复杂的有机化合物，旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链二十～数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列，蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸，在蛋白质中，某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化，从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，折叠或螺旋构成一定的空间结构，从而发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。蛋白质（protein）是生命的物质基础，机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体质量的％，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸，吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质，同时新的蛋白质又在不断代谢与分解，时刻处于动态平衡中。因此，食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例，关系到人体蛋白质合成的量，尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿，都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。（2）蛋白质的生理功能1、构成蛋白质的身体。蛋白质是一切生命的物质基础，是肌体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织：毛发、皮肤、骨骼、内脏、大脑、血液、神经等都是由蛋白质组成，所以说饮食造就人本身。可见蛋白质对人的生长发育非常重要。2、修补人体组织。人的身体由百兆亿个细胞组成，它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次，而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好，那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之，人则经常处于亚健康状态。组织受损后，若不能得到及时和高质量的修补，便会加速肌体衰退。3、维持肌体正常的新陈代谢和各种物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白一输送氧、脂蛋白一输送脂肪、细胞膜上的受体和转运蛋白等。4、白蛋白：维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。5、维持体液的酸碱平衡。6、免疫细胞和免疫蛋白：有白蛋白、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白）、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时，这个部队就很强，在需要时，数小时内可以增加100倍.7、构成人体必需的各种酶。我们身体有数千种酶，每一种只能催化一种生化反应。相应的酶充足，反应就会顺利、快捷的进行，我们就会精力充沛，不易生病。否则，反应就变慢或者被阻断。8、激素的主要原料。激素可以调节体内各器官的生理活动。如胰岛素是由51个氨基酸分子组合成，生长素是由191个氨基酸分子合成的。9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能：味觉、视觉和记忆。10、胶原蛋白：占身体蛋白质的 ，生成结缔组织，构成身体骨骼。如骨骼、血管、韧带等，决定了皮肤的弹性，保护大脑（在大脑脑细胞中，很大一部分是胶原细胞，并且形成血脑屏障保护大脑）。11、提供生命活动的能量。（3）现代生物技术在蛋白质重点应用保持健康所需要的蛋白质含量因人而异。普通健康男性或女性每公斤体重大约需要克蛋白质。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。蛋白质缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血，严重者将产生水肿。未成年：成长发育停滞、贫血、智力发育差，视力差。蛋白质过量：蛋白质在体内不能贮存，多了肌体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。面对这些问题营养师根据人体对不同蛋白质的需要量进行膳食调配以及人工添加或减少蛋白质的方法来保证人体内蛋白质含量的相对稳定。而生物学家则通过生物制药技术研发出一些新型的药品，这些药品不仅能促进人体对蛋白质的运输和吸收，而且还能预防由于外界环境或病毒引起的蛋白质变性。当然在临床医学上，这些变性因素也常被应用来消毒及灭菌。对防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂（如疫苗等）的必要条件。此外在蛋白质领域运用的现在生物技术还有X线衍射技术和磁共振技术等。它们的应用都能有效控制和制备蛋白质，促进人们的身体健康。2、现代生物技术中糖类与健康（1）糖的定义及概述糖是一类化学本质为多羟酮及其衍生物的有机化合物。在人体内糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式，在肌体糖代谢中占据主要地位；糖原是葡萄糖的多聚体，包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等，是糖在体内的储存形式。葡萄糖和糖原都能在体内氧化提供能量。食物中的糖是机体中糖的主要来源，被人体摄入经消化成单糖吸收后，经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢。机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他已糖代谢等。（2）糖的生理功能糖分是我们身体必不缺少的营养成分之一。人们摄入谷物、蔬菜等，经过消化系统转化为单糖（如葡萄糖等）进入血液，运送到全体细胞，作为能量的来源。血液中所含的葡萄糖，称为血糖。体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖，所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。正常人在清晨空腹血糖浓度为80～120毫克％。空腹血糖浓度超过130毫克％称为高血糖。如果血糖浓度超进160～180毫克％，就有一部分葡萄糖随尿排出，这就是糖尿。血糖浓度低于70毫克％称为低血糖。可见于饥饿时间过长，持续的剧烈体力活动，严重肝肾疾病，垂体前叶机能减退、肾上腺皮质机能减退等。低血糖时，脑组织首先对低血糖出现反应，表现为头晕、心悸、出冷汗以及饥饿感等。如果血糖持续下降到低于45毫克％，就可发生低血糖昏迷。如果从食物中摄取的糖一时消耗不了，则转化为糖原储存在肝脏和肌肉中，肝脏可储存70～120克，约张肝重的6～10％。细胞所能储存的肝糖是有限的。如果摄入的糖分过多，多于的糖即转变为脂肪。当食物消化完毕后，储存的肝糖即成为糖的正常来源，维持血糖的正常浓度。在剧烈运动时，或者长时间没有补充食物情况，肝糖也会消耗完，此时细胞将分解脂肪来供应能量。人类的大脑和神经细胞必需要糖来维持生存，必要时人体将分泌激素，把人体的某些部分（如肌肉、皮肤甚至脏器）摧毁，将其中的蛋白质转化为糖，以维持生存。（3）现代生物技术在糖类中的应用由于血糖高和血糖低对人体来说都是有害的。为此，有关科学家为了保证人体内糖类的正常供应，对低血糖人群提供含有浓缩糖的含片和糖果。开发出浓缩糖技术，保证他们维持血糖浓度恒定。而对高血糖患者，则用降血糖药物加以控制。在临床上静脉滴注葡萄糖过快，也会出现血糖升高的现象。所以对于血糖过高的病人点滴速度不应过快，而这些也都基于一定生物技术基础上。从而保证了人们身体的健康。3、现代生物技术脂质与健康（1）脂质的定义及概述脂质（lipids）是脂肪及类脂的总体，是一类不溶于水而易溶于有机溶液，并能为机体利用的有机化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或称甘油三酯。脂肪的生理功能是储存能量及氧化供能。类脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等，是细胞的膜结构重要部分。（2）脂质的生理功能及影响脂肪是人体重要的储能物质，当人们摄食过足时，人体会将多余的能力主要以脂肪形成储存下来。过去的日子中，在旧的封建思想的影响下，人们总以“肥头大耳”为富贵的象征，甚至到当今社会。但肥胖并不是富，更是一种负担。肥胖会带来许多疾病，威胁健康，甚至造成死亡。当人们身体肥胖，自然他们的血液中脂质的含量升高，随着血液的全身巡回，使他们和心力衰竭的正常体重者多1倍；冠心病多2－5倍；高血压多2－6倍；糖尿病多4倍；胆石病多4－6倍。这些疾病都是人类健康的主要杀手。像正处于成长期的人来说，肥胖不仅带来的是智力上的影响，更有心理上的一系列影响。所以在平常生活中，合理的饮食显得异常重要。有人喜欢大鱼大肉，时常酒足饭饱之后修身养性，静如止水，像这种生活习惯，终有一天会猝死在饭桌之上。胆固醇是由体内储有的脂肪转化而来的，而胆固醇又能合成乳汁、皮脂以及类固醇激素，保证人们内、外分系统的正常运转。胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输。但是，胆固醇过多压迫血管，使血液的径流量减少，导致脑供血不足、淤血等，严重的会导致人死亡。性激素则是一种与性别决定有关的激素，它能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。乱食性激素会使人生殖器官发育不完全，会内分泌失调，严重的还会变成“双性“人，大大减少其自身的寿命。（3）现代生物技术在脂质中应用面对这些现象，生物学家采用现代溶脂技术除去多余脂肪。通过一种溶解药物，舒缓血管，溶解多余胆固醇。面对因肥胖而造成心力衰竭的病人，科学家还采用强心剂等生物化学药物经行急救，这些都在一定程度上减缓了发病率，降低了死亡率，使人们的健康得以延续。4、现代生物技术中维生素与健康（1）、维生素的定义和概述维生素是近百年才被陆续发现的一组营养素，是维持人体正常功能的一类有机化合物。其共同特点：它们都不供应热量，也不是有机体的构造成分，但却是维持身体的正常生长和发育，繁殖等所必需的有机化合物，起着调节身体各种功能的作用，身体对它们的需要量很少，但供应不足时会出现各种代谢障碍和症状，称为维生素缺乏病。（2）、维生素的种类及应用V—A：缺乏维生素A会造成皮肤老化，维生素A是丘脑、脑垂体等内分泌腺体活动所需要的极为重要的营养成分。想要保持年轻靓丽，尽量多吃些维生素A高的动物性食物，如：肝、瘦肉、卵黄等。V—B2：维生素B2会促进脂肪的分解。V—B6： 与氨基酸及代谢关系，能促进氨基酸的吸收和蛋白质的合成为细胞的生长所需，对脂肪代谢都会有影响，与皮脂分泌紧密相关。V—L： 维生素L缺乏会影响结缔组织中中股原纤维的形成。V—E：公认有抗衰老作用，能促进皮肤血液的循环和肉芽组织的生长。谷维素：是从米粮油中提取出来的一种天然物质，其成分为以三萜（稀）醇类主体的阿魏酸酯的混合物，它对植物中枢功能有调节和激活作用。它能降低毛细血管脆性，提高人的皮肤血管循环机能，会使皮肤温度升高，四肢皮肤表面血流？增加，被称为“美容素”此外，谷维素还能降血脂，并含强有力的生长促进因子，有助于我们的亲少年成长。（3）现代生物技术在维生素中的应用。针对现在人体内维生素缺乏现象，有关药剂师及营养师在食品及保健品中添加适量维生素。同时生物学家也在这方面进行了许多研究，通过生物制药技术，将大量维生素合成在一个小药片内，制造出补充维生素的药片，这在一定程度上补充了现在爱吃肉类而不爱吃蔬菜的都市人群体内的维生素，使人体内维生素含量保持在一个平稳水平上，使人们身体更加健康。总结：“身体是革命的本钱”健康的身体是我们一切生活的基础，但一个人要做到健康，是十分不易的，这与我们日常的饮食习惯和生活习惯都息息相关。更重要的是我们是否爱护自己的身体，是否决心要要做一个身体健康的人。糖类、脂肪、蛋白质等都是构成我们身体的重要物质，像维生素，各种无机盐等这样的物质在人类体内的含量虽然相对较少，但其作用也是不忽视的。上述物质共同维持我们的生命活动，前面已经提到了各种维生素、无机盐及糖类、脂肪、蛋白质等对人身体的具体作用，例如在对身体的生长，身体器官的功能的影响都一一列出，同时也告诫了我们如果缺少了这些物质，将会有什么严重的后果。然而这些物质都来源于我们日常的食物中，所以合理膳食是相当重要的，这也是维持我们身体健康的惟一路径。随着科学技术的发展，生物科学家已经将着眼点放在人的身体营养健康上，科学家研发新的生物技术来改善人们的身体状况，减轻许多人身体上的痛苦和伤害。作为青年的我们，正处于身体发育的黄金阶段，所以我们更应要注意自己的饮食习惯，养成良好的生活习惯，这对我们以后的生活起着决定性的作用。后 序如今，好好学习生物技术是很有必要的事。生物技术给人类的生活带来了无数变革。而“人类基因组计划”“克隆技术”都是当今最热门的生物技术项目。而我们生活中的大多数药物都是通过生物技术得到的。很难想象如果没有生物技术我们的生活究竟会怎样。我想一定非常糟糕，甚至我们的寿命将会变短，越来越多的问题都直接威胁着人们的生命。而如果没有生物技术对人体内蛋白质、维生素等重要物质的研究与应用，我们将会对自己一无所知，更提不上身体健康这些话，所以现代生物技术保护了我们自身的健康。现代生物技术不容忽视。而对现代生物技术的开发，我们责无旁贷。鸣 谢通过此次探究活动，大家分工明确，都不辞辛苦的完成了各自的工作任务。在此感谢本小组各位成员，以及为我们提供资料的各出版社，还有我们的指导老师。在大家共同合作下，本次探究活动终于圆满结束。再次由衷致谢！参考文献：1、《生物必修1》人民教育出版社2、《生物化学》 第六版 人民卫生出版社主编： 周爱儒副主编：查锡良3、《登上健康快车》北京出版社主编：关春若4、《高中生物基础知识手册》第七次修改 北京教育出版社主编：薛金星这是我们小组写的,网上绝对跟这一样的。
我的游泳生涯或是游泳感悟
摘 要：自剑桥大学D J Fray等人发表以TiO2直接电解提取钛（即FFC法）的论文后，研究由氧化物直接电解制取钛成为热潮。根据国内外已发表的相关研究论文，结合相关的研究成果，对电解法制取钛的研究进展进行简要总结。 关键词：FFC法；OS法；USTB法；EMR/MSE法；PRP工艺 引言 钛具有密度小、比强度大（强度与密度之比）、耐腐蚀、无毒、温度适应范围广的优良性质，而且钛矿藏储量丰富，地壳中钛的含量约为，在结构金属中居第四位，仅次于铝、铁、镁，它是当代最具技术魅力的金属材料。但钛与氧的亲和力较强，两者之间不仅会生成化合物，而且还能形成多种固溶体。当钛中的氧、氮的含量只为百分之几时，即足以使钛合金变脆，所以工业中对钛的纯度要求很高，导致制备钛的工艺比较复杂，如何在现有技术的基础上发展一种提取钛的经济有效的方法成了国内外专家关注的焦点 1 FFC 法的研究进展 FFC法简介 英国剑桥大学科学家Fray等人提出了熔融盐电解TiO2制备金属钛的FFC法[1]。方法一经提出便引起世界钛冶金科研工作者的广泛关注[2]。FFC 方法采用直接电化学还原，在无水CaCl2融盐中电解TiO2得到海绵钛，此方法已在实验室取得成功。FFC法有着成本低、产品质量高、周期短应用范围广等特点，是一种清洁的绿色生产工艺。 FFC法工艺过程 FFC法具体工艺过程是：将TiO2粉末压制成形，烧结后作为融盐电解槽阴极，石墨作阳极，以CaCl2融盐作为电解质，置于钛或石墨坩埚中，在800℃～1000℃下进行电解，所加电压为～，当电流通过时，阴极TiO2电离出氧离子，发生还原反应；而在阳极上，发生氧化反应，氧元素与碳结合生成CO2在阳极区放出，金属钛则留在阴极，从而得到的金属钛，其组织结构与镁热法生产的粒状、多孔的海绵钛一样，整个工艺过程中不存在液态钛或离子态钛。 电解反应如下： 阴极还原反应：TiO2＋4e＝Ti＋2O2- 阳极氧化反应：2O2-－4e＝O2 总反应：TiO2＝Ti＋O2 电解简图如图1 所示： FFC法的优点： （1）工艺过程简单。原料和设备不需要什么特殊要求，流程短易操作。传统方法生产Ti时需要进行真空精练才能得到纯Ti；而采用FFC法生产，可以直接得到纯净的Ti，甚至用它可以直接生产出半成品的Ti产品[3]，缩短了生产周期。 （2）反应温度低，一般在800～1000℃。表1列出了一些金属单质和合金的传统制备方法[4]，这些方法大部分需要反应物在熔融态开始反应，其反应需要的温度较高。这不仅需要消耗很多的能量，而且高温对设备的要求也很严格，生产成本也会增加。 表1一些金属或合金的传统制备方法 合金应用传统制备方法 Nb3Sn，NbTi超导体熔融法，粉末冶金法 Nd-Fe-B，Sm-Co永磁体熔融法，粉末冶金法 Al，Mg，Be，Ni，Co结构合金熔融法 Ti，Ta，Co医学熔融法，粉末冶金法 Pt，Pd催化剂熔融法 （3）产物纯度高、杂质含量低，产品的形貌和粒度颗粒大小可以控制。如果能控制好电解时的工作电压以及电解时间，就可以使产物的氧含量降到很低，得到产品需要的形貌和颗粒大小。如FFC法制备的Ti产物氧含量仅为：200×10-6[5]。FFC法生产过程中可能污染产物的只有电解质熔盐CaCl2和NaCl，经过水洗可以将熔盐溶掉。 （4）生产成本低，原料易得，电解质廉价。电解所需要的CaCl2和NaCl熔盐廉价易得，而该工艺一般反应的温度低，也是降低成本的一个方面。而且该工艺可以省去铸造、机械加工等昂贵的加工工程，因此可以节省大量的生产成本。据报道，采用FFC法生产钛，其成本可以降低到仅为Kroll法的1 /2[3，6，7～9]。 （5）FFC法可以用于制备其它方法难以生产的金属或合金，如TiNi记忆形状合金。生产这种合金由于原料成分的配比和合金密度很难控制，不易生产。如果采用FFC法则简单多了，只要在制作阴极片时根据所需合金成分来配比原料中TiO2和NiO2的量，通过电解就可以获得事先要求成分的合金。又如W-Al合金，由于钨的熔点高于铝的沸点，所以采用传统方法制备极其困难，而利用FFC法制备这种合金就会变得很简单。 （6）FFC法被称为绿色环保工艺，而且可以实现连续化生产，不像Kroll法制备金属钛过程中出现的Cl2和TiCl4这些强腐蚀性的化学物质，是一种绿色环保工艺。 FFC法目前还存在一些需要解决的问题： （1）FFC法的电解脱氧机理还不是非常清楚，而且电解过程中的热力学和动力学问题需要进一步研究。要探讨影响电解工艺条件，以及在电解过程中如何控制这些条件使产物达到设计的要求。 （2）FFC法的电解脱氧过程效率很低，如采用FFC法电解一个几克的Nb2O5阴极片需要48h才能使其残余氧含量降低到3000×10-6[10]。如果进行较大规模的电解生产，要使产品中的氧含量降至较低的值，可能就需要更长的时间。所以如何提高电解效率，缩短电解时间是一个关键技术。 （3）在合金制备过程中，还有许多问题需要解决，比如合金中不同金属的脱氧、金属合金化，以及合金成分的均匀化等问题还需要进一步的研究。 （4）最关键的一点就是解决扩大化生产中遇到的问题。虽然工艺比较简单，设备操作方便，但是针对大规模生产能否重现实验室中理想的结果，以及如何生产出合格的产品，还需要更多的资金和人力去研究探索。 2 OS法 OS法简介 针对FFC法，日本Kyoto大学的One和Suzuki在2002年钛协会年会上首次提出了OS法[11]。其实质仍为CaCl2熔盐电解，是一种在CaCl2熔盐中钙热还原TiO2的工艺。 OS法工艺过程 其主要反应过程如下：在900℃时，CaCl2可以分别溶解摩尔分数为和20%的Ca和CaO。当电解电压在CaO分解电压（CaO在CaCl2中的电解电压只有 V ）以上并在CaCl2分解电压（CaCl2的电解电压为 V）以下时，Ca2+在阴极被还原为金属Ca，阳极相应产生O2。如果阴极掺入了TiO2颗粒，将会得到含氧量很低的金属Ti。其电极反应为： 阴极反应：Ca2＋＋2e→Ca 阳极反应：C＋2O2－→CO2＋4e 总反应：TiO2＋2Ca→Ti＋2O2－＋2Ca2＋ 据称，此方法可大幅度降低生产成本，并用来生产钛粉，与FFC工艺有相似的优缺点。其实验简图如图2 所示。 3 USTB工艺 USTB工艺介绍 由北京科技大学（USTB）研究团队提出的可溶阳极熔融盐电解的方式（USTB新型清洁钛提取技术）较好地解决了产品质量、稳定运行和规模扩大的问题（授权专利号：）。这种新型清洁钛提取冶炼新工艺以二氧化钛和碳为原料在1500 ℃左右的温度下碳热还原制备出导电性良好的碳氧化钛（TiCxOy）[13]，并以此为阳极在400~1000℃的熔盐体系中电解，阴极上得到的碳和氧含量均低于5×10-4的金属钛（图3） 该方法主要分为TiC·TiO 固溶体的制备与TiC·TiO 固溶体的熔融盐电解制备金属钛两个过程。可溶性固溶体的制备TiO2与C粉或TiO2与TiC按摩尔质量比为1：2充分混合后，在2940~9800N/cm2的压力下压制成型，然后在1273~1673K 温度下真空烧结4h制得[14-15]。电解过程以烧结成型固溶体为阳极，碳钢棒为阴极，NaCl-KCl 共熔盐为电解质，在1073K温度下电解制取金属钛。其反应过程如下： 阳极反应：TiC·TiO→2Ti2++CO+4e 阴极反应：Ti2++2e→Ti USTB新型钛提取技术优势 （1）碳热还原工艺简单，还原效率高，以钛物料和碳质还原剂为原料能够实现低成本制备TiCxOy； （2）原料适应性好，钛物料可为各类氧化钛、富钛料及复合矿； （3）TiCxOy为阳极材料，电解过程中碳、氧结合为气体从阳极界面释放，无阳极泥产生，残极回收率高； （4）原料和产品分别在阳极和阴极，可以通过更换电极实现连续化生产。通过USTB新型清洁钛提取技术有望将金属钛的生产成本降低到现行工业化方法（Kroll法）的60%左右，被冶金业内研究者认为是最有希望实现工业化生产金属钛的新方法。 4 EMR/MSE法 EMR/MSE法简介 EMR/MSE 法是EMR 与MSE 法的联合方法[16]。IIPark 等人[17]为了降低还原产物中杂质的含量，研究出了EMR法；Suzuki在OS法基础上提出制取金属钙的MSE法。 EMR/MSE法工艺过程 EMR/MSE法是将盛有TiO2粉末或成型体的不锈钢容器沉浸在熔融CaCl2中，采用钙镍液态合金由EMR法制取金属钛，并通过MSE法电解溶解在熔盐中的副产物Ca2+再次合成钙镍合金，为后续反应提供还原剂。其中分别包括还原槽（EMR）反应和电解槽（MSE）反应，在还原槽（EMR）反应中二氧化钛与钙反应生成钛；在电解槽（MSE）反应中钙离子被电解还原成金属钙，还原槽生成的氧离子转移到阳极上与碳生成碳氧化合物。EMR 法工艺流程主要包括以下几步： 1）电解实验前将作为电解质的无水CaCl2在真空装置中干燥12 h（473K）； 2）1173K 时将TiO2在氩气保护气氛下电解，TiO2的还原过程主要是通过还原剂合金释放的电子来完成的； 3）还原结束后，将不锈钢容器从反应器中拿出，用蒸馏水浸泡24 h以便溶解CaCl2，实验结束后用用醋酸和盐酸过滤得到钛粉； 4）用蒸馏水、酒精和病酮漂洗，最后在真空容器中干燥，最终可得到金属钛。其电极反应为： 阴极还原反应：TiO2+4e→Ti+2O2- 阳极氧化反应：2Ca→2Ca2++4e 总反应：TiO2+2Ca→Ti+2Ca2++2O2 电解装置简图如图4 所示: EMR/MSE 法的主要特点是TiO2不与还原剂直接进行物理接触，而是通过熔融CaCl2传导还原剂释放的电子给TiO2阴极。这不仅有效控制了杂质在产物中的积累，大大提高了能量利用率，而且还实现了金属钛还原过程与还原剂钙镍合金制备过程的独立进行。与Kroll法相比，EMR/MSE 法可以在保证较低产品杂质含量的情况下实现半连续化生产金属钛粉。但是，EMR/MSE法同样面临着产物与熔盐难以分离的问题。 5 PRP工艺 PRP工艺介绍 PRP工艺是Okabe在直接气相还原TiO2粉末的基础上提出的一种预成型气相钙热还原制备金属钛的改进方法[18-19]。 实验中，首先将TiO2粉末、助焊剂（CaCl2，CaO）、粘结剂（火胶棉）按适当比例混合充分后预制成一定的形状，在1073 K下烧结成型，然后置于密闭不锈钢容器中，在1073~1273 K温度下用钙蒸气进行还原，最后产品进行酸洗和真空干燥得到金属钛。反应过程钙蒸气渗入预制体中与TiO2反应生成海绵钛与CaO。反应过程见图5 为了更好地优化PRP工艺，科研工作者进行了广泛的研究。贾金刚等人[20]通过研究得出CaCl2对钙蒸气还原TiO2发挥着不可或缺的作用，预制品中的CaCl2在高温烧结过程中有水蒸气逸出并产生气孔，从而促进钙蒸汽进入预制品与TiO2充分接触，有利于还原反应的进行。万贺利等人[21-22]通过对实验影响因素分析得出，当TiO2与CaCl2质量比为4：1、钙蒸气还原时间6 h、反应温度在1273 K时，可得到平均纯度在的钛粉。PRP工艺的优点在于可有效地控制产物的纯度与形态生产规模可灵活控制，非常适合生产粒径均匀的钛粉。采用钙蒸气还原预制品，且预制品与反应容器无物理接触，使产品杂质沉积少而且更易于分离。但是，还原剂成本较高是PRP 工艺一直未实现工业生产的主要原因。 5 结语 金属钛凭借优异的性能，使其成为可取代铁、铝的21世纪金属，但由于目前世界上普遍采用的Kroll 法存在工艺流程复杂、生产周期长、成本高等缺点，使得钛的应用受到了极大的限制。FFC剑桥法，采用TiO2直接熔融盐电解法，缩短了工艺流程，但存在生产条件苛刻和电解电流效率低的不足，还有待进行深入研究。 EMR/MSE法较OS法提高了产物纯度与能量利用率，但产物与熔盐电解质的分离仍然非常困难。PRP工艺主要缺点是还原剂成本太高，一旦能够实现还原剂的低成本生产，PRP法无疑将成为最有可能实现规模化生产的金属钛制备新工艺。USTB工艺既克服了FFC剑桥法电流效率低的缺点，又充分保证了钛的纯度，仅通过更换电极便可完成产物与熔盐电解质的分离实现连续化生产，是目前最有望实现工业化生产的钛制备工艺。目前，工艺流程短、生产成本低、生产连续化是钛生产工艺的主要发展方向，USTB工艺和PRP工艺实现了实验室条件下低成本、短流程生产，经过工业化放大试验与研究后，很有可能取代传统的Kroll法，实现金属钛制备技术的跨越式发展。参考文献 [1] Chen G Z ,FrayD J , Farthing T W. 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发1篇 氮氟掺杂二氧化钛光催化微囊藻毒素 （如有需要可以帮翻译一部分 此类文章在线翻译一般不准) 还有部分无法发出，把邮箱留下，我发给你。题目：Visible light-activated N-F-codoped TiO2 nanoparticles for the photocatalytic degradation of microcystin-LR in water正文：1. IntroductionThe development of nanotechnology for the synthesis ofnanomaterials is providing unprecedented opportunities to dealwith emerging environmental problems associated with watercontamination along with worldwide energy-related concerns [1].Currently, advanced oxidation technologies (AOTs) and nanotechnologies(AONs) have been extensively investigated for thedestruction of toxic and recalcitrant organic compounds andinactivation of microorganisms in water and air [2–12]. Titaniumdioxide (TiO2), a well-known semiconductor with photocatalyticproperties, is a widely used AON for water and air remediation [6–10]. It has proven to be highly effective in the nonselectivedegradation of organic contaminants due to high decompositionand mineralization rates. However, conventional TiO2 requiresultraviolet (UV) radiation (l < 400 nm) to overcome its wide bandgap energy ( eV for anatase phase) for photocatalyticactivation [4,11]. This is a technological limitation when aimingat implementation of large scale sustainable technologies withrenewable energy sources such as solar light, since UV radiationaccounts only for 5% of the total solar spectrum compared to thevisible region (45%) [12,13]. Several attempts have been directedtowards the development of modified TiO2 with visible lightresponse by dye sensitization, metal (Fe, Co, Ag) [14,15] andnonmental (N, F, C, S) [4,16–23] doping of the catalyst to reduceTiO2 band gab energy requirements for photocatalytic some metal doping approaches, the resulting visible lightphotocatalytic activity has some drawbacks including increase inthe carrier-recombination centers (electron–hole pair speciesgenerated after photo-excitation of the catalyst) and low thermalstability of the modified material [14]. Moreover, metal leachingand possible toxicity diminish the potential of employing metaldopedTiO2 for drinking and wastewater treatment applications. Amore successful approach involves nonmetal doping of doping of TiO2 for visible-light driven photocatalysisrevealed band gap narrowing from the mixing of nitrogen 2pstates with oxygen 2p states on the top of the valence band atsubstitutional lattice sites in the form of nitride (Ti–N) oroxynitride (Ti–O–N). A different arrangement is the formation ofoxyanion species at the interstitial lattice sites creating localizedintergap states [24]. Both configurations make it possible to shiftthe optical absorption towards visible light, thus, allowingphotocatalytic activity in the visible region [11,22,23]. Fluorinedoping is also effective to induce modifications of the electronicstructure of TiO2 by the creation of surface oxygen vacancies due tocharge compensation between F and Ti4+ but without producing asignificant change in the optical absorption of TiO2 [21]. Moreover,codoping of TiO2 with nitrogen and fluorine has demonstrated highphotocatalytic activity in the visible region with beneficial effectsinduced by both dopants [25–27]. Huang et al. confirmed strongvisible-light absorption and high photocatalytic activity of N-FTiO2for p-chlorophenol and Rhodamine B degradation undervisible light irradiation [26]. Xie et al. effectively decomposedmethyl orange with visible light-induced N-F-TiO2 photocatalyst[27]. Both attributed their findings to the synergistic effect ofnitrogen and fluorine addition to nonmetal doping, structural properties of TiO2 areof significant importance to enhance its physicochemical propertiesand photocatalytic response. For instance, the use of self-assemblysurfactant-based sol–gel methods has been reported as an effectiveapproach to tailor-design the structural properties of TiO2 nanoparticlesand films from molecular precursors [6,8–10]. Thehydrocarbon surfactant is used as pore directing agent and tocontrol the hydrolysis and condensation rates of the titaniumprecursor in the sol formulation. This method has the capacity toyieldtailor-designedTiO2withhighsurface area,highporosity, smallcrystal size with narrow pore size distribution and high photocatalyticactivity under UV [8–10] and visible light irradiation [4].One of the aims of this work is to develop highly efficient N-FcodopedTiO2 nanoparticles with enhanced structural propertiesand high photocatalytic activity under visible light irradiationusing a novel sol–gel route employing a nonionic fluorosurfactantas pore directing agent and fluorine dopant and ethylenediamineas nitrogen source. Fluorosurfactants or fluorinated surfactants,have been used mainly as antistatic, antifogging and wettingagents, and paint coating additives [28]. Only recent studies havefocused on the use of fluorinated surfactants as pore template formesoporous silica materials [29–32], signifying a great potentialfor novel ceramic second aim of this work is to focus on the application ofsuch nanoparticles in engineered water treatment processes forthe destruction of environmental contaminants of worldwideconcern. Drinking water treatment plants are facing moreprevalent occurrence of cyanobacterial harmful algae blooms(Cyano-HABs) and the release of their toxins in their water toxins are considered a serious health risk due to their highsolubility in water, toxicity (., hepatotoxicity, neurotoxicity, andcarcinogenicity) and chemical stability. Among them, microcystin-LR (MC-LR) is one of the most commonly found cyanotoxins inCyano-HABs and the most toxic derivative of the group ofmicrocystins [33]. Conventional TiO2 has been proven to beeffective in the treatment of MC-LR under UV radiation [34,35].Recent work demonstrated high degradation rates of MC-LR withnitrogen-doped TiO2 nanoparticles [4]. In this study, we presentresults on the destruction of MC-LR with N-F-TiO2 nanoparticlesunder visible light . . Synthesis of visible light-activated TiO2 nanoparticlesTo prepare the modified sol–gel solution, a nonionic fluorosurfactant(Zonyl FS-300 (FS), 50% solids in H2O, RfCH2CH2O(CH2CH2O)xH; Rf = F(CF2CF2)y where x = 14 and y = 3, Fluka), acting asboth pore directing agent and fluorine source, dissolved inisopropanol (i-PrOH), was used. Acetic acid (Fisher) was addedto maintain a low pH (). Before adding the titania precursor,anhydrous ethylenediamine (EDA, Fisher) was added in thesolution as nitrogen source. Then, titanium(IV) isopropoxide (TTIP,97%, Aldrich) was added dropwise under vigorous stirring andmore acetic acid was added for peptidization. The final sol obtainedwas transparent, homogeneous and stable after stirred overnightat room temperature. Afterwards, the sol was dried at roomtemperature for 24 h and then calcined in a multi-segmentprogrammable furnace (Paragon HT-22-D, Thermcraft) wherethe temperature was increased at a ramp rate of 60 8C/h to 100 8Cand maintained for 1 h. Then it was increased up to 400 8C underthe same ramp rate, maintained for 2 h and cooled down naturallyto finally obtain a yellowish powder. The FS:i-PrOH:aceticacid:EDA:TTIP molar ratio employed in the sol–gel for thepreparation of the denoted Particle 1 was , the i-PrOH/EDA molar ratio was and 14 forParticles 2, and 3, respectively. Nitrogen-doped TiO2 (Particle 4)and fluorine-doped TiO2 (Particle 5) where synthesized without FSand EDA, respectively, maintaining the same final volume by theaddition of more isopropanol. Reference TiO2 was synthesizedusing the same procedure but without the addition of nitrogen andfluorine sources. The synthesized nanoparticles were comparedwith Kronos vlp 7000, a commercially available visible lightactivatedTiO2 photocatalyst (Kronos International Inc., D-51373).. Characterization of synthesized TiO2An X-ray diffraction (XRD) analysis was performed with aKristalloflex D500 diffractometer (Siemens) using Cu Ka(l = ˚ ) radiation, to study the crystal structure andcrystallinity of the TiO2 nanoparticles. The Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area, pore volume, porosity, Barret–Joyner–Halenda (BJH) pore size and distribution (based on nitrogenadsorption and desorption isotherms) were determined by Tristar300 (Micromeritics) porosimeter analyzer. The samples werepurged with nitrogen gas for 2 h at 150 8C using Flow prep 060(Micromeritics). A high resolution-transmission electron microscope(HR-TEM) with field emission gun at 200 kV was employedto obtain crystal size and crystal structure at the nanoscale. Thesamples in ethanol were dispersed using an ultrasonicator (2510RDH,Bransonic) for 15 min and fixed on a carbon-coated copper grid(LC200-Cu, EMS). The particle morphology was characterized by anenvironmental scanning electron microscope (ESEM, Philips XL 30ESEM-FEG) at an accelerating voltage of 30 kV. The point of zerocharge (PZC) was measured using a Zetasizer (Malvern Instruments).The fine elemental composition and electronic structurewas determined with an X-ray photoelectron spectroscope (XPS,PerkinElmer Model 5300) with Mg Ka X-rays at a takeoff angle of458 and vacuum pressure of 108 to 109 Torr. The bindingenergies were calibrated with respect to C1s core level peak eV. To investigate the optical band gap of the synthesizedTiO2 nanoparticles, the UV–vis absorption spectra were obtainedwith a UV–vis spectrophotometer (Shimadzu 2501 PC) mountedwith an integrating sphere accessory (ISR1200) using BaSO4 asreference . Photocatalytic evaluation with microcystin-LR under visible lightThe photocatalytic activity of the synthesized TiO2 nanoparticleswas evaluated for the degradation of MC-LR. A borosilicatevessel (. cm) was employed as photocatalytic reactor. Anaqueous solution, previously adjusted at the desired pH withH2SO4 or NaOH without any buffer, was spiked with an aliquot ofMC-LR standard (Calbiochem Cat #. 475815) to achieve an initialconcentration of mg/L. A solution with TiO2 nanoparticleswas dispersed using an ultrasonicator (2510R-DH, Bransonic) for 24 hand transferred to the reactor containing MC-LR for a final volumesolution of 10 ml. The reactor was completely sealed and mixed tominimize mass transfer limitations. Two 15W fluorescent lamps(Cole-Parmer) mounted with UV block filter (UV420, Opticology) toeliminate spectral range below 420 nm were employed to irradiatethe reactors. The intensity of the radiation was below the detectionlimit when employing an IL 1700 radiometer (International Light)with a 365 nm sensor. The light intensity was determined using abroadband radiant power meter (Newport Corporation) for a totalvisible light intensity of 105Wcm2. During irradiation, a fanwas positioned near the reactor to cool it down. Sampling was done atspecific periods of time and the samples were quenched withmethanol to stop any further reaction, filtered (L815, Whatman) toremove the suspended nanoparticles, transferred to ml glassinserts and placed in sample vials. MC-LR samples were analyzed byliquid chromatography (LC, Agilent Series 1100) equipped with aphotodiode array detector set at 238 nm under isocratic conditions:60% (v/v) of trifluoroacetic acid (TFA) in MilliQ water and 40%(v/v) of TFA in acetonitrile with a flow rate of 1 ml/ column employed was a C18 Discovery (Supelco) column( mm 150 mm, 3 mm particle size) kept at 40 8C with aninjection volume of 50 ml [7]. The handling of the toxin must bedone with extreme care since it is highly toxic and irritant if , all the experiments were conducted in an AdvanceSterilchemgard III Class II biological safety cabinet (Baker Company,Sanford, ME) with full exhaust.
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其实应该说甲烷作为一种温室气体的效力是二氧化碳的23－25倍
其他
：质量当量:
1tCH4的GWP值为21tCO2e
其中：GWP为增温潜力值，表示对温室效应的贡献大小。
补充：
根据IPCC的国家温室气体清单指南2006，全球增温潜势计作一吨温室气体在一段时间（如100年）内对一吨二氧化碳的辐射强迫。因此均采用 1tCH4 = 21tCO2e
=====================================其他参考
科学家们相信,南极洲冰盖和冰川下的水世界中生活着大批的微生物。他们还推测,这些微生物可能在漫长的时间里制造出了大量的甲烷,通常情况下甲烷被冰封在那里,但是如果上升的气温使冰川和冰盖融化,甲烷则有可能外泄到大气之中。
甲烷是大气中继水蒸气、二氧化碳之后最为重要的温室气体。一些科学家担心,南极和北极地区冰封的甲烷如果随着全球变暖而被释放出来,将会对气候形成正反馈的循环,进一步加剧全球变暖。
英国布里斯托大学的地球化学家杰玛·沃德姆(JemmaWadham)的研究小组分别在南极和北极的冰川采了样本,拿到实验室里进行研究。他们发现,冰里面存在高浓度的甲烷,以及大量的产烷生物。在南极的样本中,每克冰里有1000万个产烷生物,在格陵兰的样本中,每克里面有10万个。
他们还将这些产烷生物放在瓶子里培养。南极洲的样本在起初的250天里都没有什么动静,接下来却突然产生了大量的甲烷。格陵兰的产烷生物一直到今年3月15日都没有出现任何释放甲烷的迹象,但沃德姆认为它们也许只是需要更多一点的时间。
在沃德姆等人得到的样本中,产烷生物的含量与深海沉积物中的含量不相上下,生物的种类也与北极地区泥炭和冻土中的产烷生物非常相似。
甲烷的温室效应
2008年发表在英国《自然》杂志上的一篇文章曾指出,亿年前,由于甲烷的释放,地球迅速升温,炎热的气候取代了冰期。论文第一作者、美国加州大学滨河分校教授马丁·肯尼迪(MartinKennedy)认为,同样的事件可能在今天再次发生,而且变化会来得异常迅速———不是在几千年或几百万年里,而是在短短一个世纪中。“这是一个重要的忧虑因素,因为也许只要一点点的升温就能让禁锢着的甲烷释放出来。”肯尼迪表示。
根据科学家的估计,湿地、永久冻土,包括北冰洋下的永久冻土里,以甲烷(CH4)形式存在的碳的量是现在大气中以二氧化碳(CO2)形式存在的碳的至少两倍。在大气里,甲烷的含量已经是工业革命前的两倍。这种增加中有人类活动的作用,包括能源生产和使用、垃圾填埋、养牛、稻米农业和生物体燃烧,但也有大约百分之四十来自于自然界。
甲烷作为一种温室气体的效力是二氧化碳的23－25倍。地球上的甲烷水合物(俗称“可燃冰”)如果在几年中有10％释放到大气中,那么它对地球辐射的影响就相当于二氧化碳增加了十倍。
在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告中,气温的曲线总是随着二氧化碳的水平平滑上升,这是因为图示是根据线性数学模型做出来的。但是肯尼迪和其他一些地质学家认为甲烷能够在短短几十年里造成非线性的气候变化。
在他对远古气候的研究中,存在于较低纬度的甲烷水合物首先变得不稳定,释放出甲烷气体。这些甲烷气体所造成的升温使得甲烷水合物的去稳定化向着更高的纬度发展,最终成为一种失控的反馈效应传播到全球。
尽管肯尼迪等人研究的是几亿年前发生的情况,但是他们看到今天发生的状况与那时是类似的。在定量评估温室气体排放对气温变化的贡献时,IPCC报告引用了“辐射强迫”的概念,它指的是某种因子造成的太阳辐射的变化。肯尼迪也用这个概念来考察。“如果我们将二氧化碳水平翻一倍或是翻两倍,会发生什么情况呢?”肯尼迪担心,二氧化碳增加所造成的全球变暖会让储藏在自然界的甲烷在一代人的时间里释放出来。
美国加州大学圣塔芭芭拉分校的地质学和古生物学教授吉姆·肯尼特(JimKennett)同意肯尼迪的看法,认为他的思路是正确的。肯尼特甚至认为,如果地球的气候能够在短短几十年里发生巨大的变化,那么甲烷的释放是唯一可能的引爆器。
正在释放的甲烷
“甲烷从永久冻土冒出来是一件正在发生的事情。今天我们面临的挑战是我们无法测量它,所以我们就无挂虑地忽略它。”肯尼迪在2008年说。
现在他所说的无法测量的情况正在发生改变。一些科学家在近些年开展了艰苦的野外测量工作,以期查明自然界中的甲烷究竟在以多大的速度向外释放。
来自美国、俄罗斯和瑞典研究机构的一组科学家从2003年到2008年每年均乘坐俄罗斯的破冰船,到东西伯利亚北极大陆架(ESAS)探测甲烷。他们还在2006年做了一次直升机考察,在2007年冬天做了一次冰面考察。在这些考察中,他们取得了至少5100个海水样本。然后他们在这个基础上分析ESAS甲烷释放的情况。这样的行动艰苦又周期漫长的研究工作被一些科学家称为“灰姑娘科学”。ESAS由西伯利亚的海岸线向北延伸1000千米,海床中包含了从上一次冰期遗留下来的永久冻土。这里海底的年平均温度为－到1摄氏度,比地面上的永久冻土的年平均温度高出12到17摄氏度。
美国阿拉斯加大学国际北极研究中心的娜塔莉亚·沙克霍娃(NataliaShakhova)及其合作者经过数年的艰苦探测得出的结果是,ESAS每年以甲烷形式向大气中释放出的碳的量约为8×1012克(8TgC)。他们在直升机上的测量结果也在大气中记录到四倍于北极其他地区的甲烷浓度。“海底甲烷最后也影响大气甲烷的浓度,问题就是人们对甲烷,包括二氧化碳,在大气里面的收支还是了解得很不够,数字不准确。”北京大学物理学院大气科学系教授王绍武评论说,“现在这项研究加了一个甲烷的源,那么以后在计算甲烷的收支的时候它是可以纳入考虑的。”沙克霍娃等人的论文发表在3月5日的美国《科学》杂志。在一篇配发的评论中,德国马普研究所的马丁·黑曼(MartinHeimann)说这项研究是“一个勤奋、高质量实地测量的美妙案例”。
在1月15日的《科学》杂志上,英国爱丁堡大学地球科学学院安东尼·布鲁姆(AnthonyBloom)等人还从另一个角度考察了甲烷的释放情况。他们分析了2003年到2005年的卫星资料,从中寻找湿地释放甲烷的量级与分布。
他们的研究显示,赤道地区的湿地为全球的甲烷释放贡献52％到58％。他们还估计,在2003年到2007年期间,由于中纬度的北极地区的升温,湿地的甲烷排放增加了7％。用另一个数字来说,是每年增加大约6TgC。“这些变化对于全球甲烷循环来说有多重要?”黑曼在评论中写道,“考虑到全球每年排放的甲烷有大约440TgC,西伯利亚的北冰洋海域和北半球湿地的甲烷排放变化是微不足道的。这是一个好消息,说明当下的气候变化并没有严重影响全球甲烷循环。”“但是在持续的变暖之下,这种状况会持续吗?”黑曼继续自问自答,“我们不知道。”
一些科学家与肯尼迪等人持有不同的观点,他们认为甲烷的释放并不是灾难性的。美国芝加哥大学的地球科学教授大卫·阿彻(DavidArcher)指出,大部分甲烷水合物都深埋在地下和海洋里,那些地方人为造成的升温和甲烷的释放都会是在千年尺度里发生的事情。
他认为甲烷带来的影响是“长期的但并非灾难性的”。他在一篇文章中写道,“从地质的时间尺度来说,可以想象的是甲烷水合物会向大气和海洋中释放的碳与我们化石燃料燃烧所释放的一样多。”
论文的参考文献格式怎么写
楼上都有复制或部分复制我在其他问题中的回答呀。没有计算公式！这是根据物质特性和观测统计给定的值，就好比物质的密度、比热，这些是物质的属性参数，不是通过计算得来的！再说的具体点，是根据其在大气中存在和转化的周期及其分解的难易程度确定的。IPCC第二次科学评估报告给定甲烷的增温潜力值（GWP）是二氧化碳的21倍，其中二氧化碳的GWP值规定为1；IPCC最新的科学评估报告给定甲烷的增温潜力值（GWP）是二氧化碳的25倍，其中二氧化碳的GWP值规定为1.
海洋环境问题包括两个方面：一是海洋污染，即污染物进入海洋，超过海洋的自净能力；二是海洋生态破坏，即在各种人为因素和自然因素的影响下，海洋生态环境遭到破坏。 （一）海洋污染 海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动，例如倾倒废物和港口工程建设等，也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋，污染海洋环境，危害海洋生物，甚至危及人类的健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源，它们集中在大型港口和工业城市附近。1953－1970年，日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件，就是因为工厂在生产有机产品过程中，排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后，逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒，并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水，水温较高，流入河口或海中时，往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流，或者随土壤颗粒在河口附近淤积，最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故，引起石油渗漏和溢出，造成海洋污染。 （二）海洋生态破坏 除海洋污染外，人类的生产活动，例如工程建设和渔业生（围垦和滥捕等），以及自然环境的变化，例如全球变暖和海平面上升，都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞，导致海洋生物资源数量减少，质量降低，也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证，破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前，海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶，是石油污染的主要来源。因此，石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏，因为污染迹象明显，污染物集中，危害严重，因而倍受公众的关注，也是目前治理污染的重点。 《联合国海洋法公约》的诞生，为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是，因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求，还有许多不完善和不明确之处。因此，在实施过程中，必然会产生一些新的矛盾和问题。例如，在封闭和半封闭的海域，周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠，还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题，这些都有可能成为相邻国家关系紧张，甚至引发国际冲突的新的因素。因此，相邻国家间管辖海域划界和海洋权益，要求有关国家本着友好协商的精神，予以公平合理的解决。 一棵树每天能吸收大量的二氧化碳和其它的有害气体，放出同样多的氧气，可供一个工厂的人一天的呼吸。而花草可吸取噪音，如果栽一片花草坪的话，那就可以大大降低噪音的污染了。由此可见，植物对人类是多么重要。可是有些人却还不知道这些，每当我看见草坪被那些人践踏，爱护花草的标语牌被踢倒，我的心就像刀割似的，难受极了。如果失去了花草树木，我真不敢想象世界将变成什么样子！我三年级时学过《一个小村庄》这篇课文，讲的是一个美丽的小村庄，因为人们过度砍伐树木，使得大地裸露，大水冲没了村庄。这是多么可怕的事情啊！难道还能让这种事情再发生在我们城市中吗？ 动物是人类的朋友，是社会的财富，我们应当珍惜它们。我从〈〈岭南少年报〉〉和〈〈现代小学生报〉〉中知道：美洲猎豹已长离世间；猛马象早已丧命冰河；剑齿虎早就灭绝；欧洲大雷鸟接近灭绝；鲸类正苟延残喘；非洲象被逼在绝种深渊边。从现在开始，从我做起，少吃野生动物，阻止捕猎者猎取动物。记得2003年SARS蔓延，都是因为人们吃果子狸，由冠状病毒变异而引起非典。 我从网上获得臭氧层被称为大地的保护伞，因为它可以挡住大部分紫外线，如果没有臭氧层的话，一刹那，大地将尽被烤焦。因为人们大量使用化学药品，南极上空已露出了个大洞。 淡水也非常宝贵，据电视新闻报道：全球百分之七十的水属于盐水，这种水不可饮用。据统计：三个人之中，就会有一人缺水，何况现在也没有发明出盐水转化机。水流声“哗哗”一定是有人没有拧紧水龙头，节约用水只是挂在嘴边，根本没有人记住，那些不自觉的人洗完手之后，不关紧水龙头，让那些淡水白白流走。 总而言之，保护环境，再不能挂在嘴边，要重在实际行动。大家要用我们的双手保护我们这个美丽而又脆弱的地球
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———直径纳米，已十分接近碳纳米管的理论极限值纳米。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）、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。
发1篇 氮氟掺杂二氧化钛光催化微囊藻毒素 （如有需要可以帮翻译一部分 此类文章在线翻译一般不准) 还有部分无法发出，把邮箱留下，我发给你。题目：Visible light-activated N-F-codoped TiO2 nanoparticles for the photocatalytic degradation of microcystin-LR in water正文：1. IntroductionThe development of nanotechnology for the synthesis ofnanomaterials is providing unprecedented opportunities to dealwith emerging environmental problems associated with watercontamination along with worldwide energy-related concerns [1].Currently, advanced oxidation technologies (AOTs) and nanotechnologies(AONs) have been extensively investigated for thedestruction of toxic and recalcitrant organic compounds andinactivation of microorganisms in water and air [2–12]. Titaniumdioxide (TiO2), a well-known semiconductor with photocatalyticproperties, is a widely used AON for water and air remediation [6–10]. It has proven to be highly effective in the nonselectivedegradation of organic contaminants due to high decompositionand mineralization rates. However, conventional TiO2 requiresultraviolet (UV) radiation (l < 400 nm) to overcome its wide bandgap energy ( eV for anatase phase) for photocatalyticactivation [4,11]. This is a technological limitation when aimingat implementation of large scale sustainable technologies withrenewable energy sources such as solar light, since UV radiationaccounts only for 5% of the total solar spectrum compared to thevisible region (45%) [12,13]. Several attempts have been directedtowards the development of modified TiO2 with visible lightresponse by dye sensitization, metal (Fe, Co, Ag) [14,15] andnonmental (N, F, C, S) [4,16–23] doping of the catalyst to reduceTiO2 band gab energy requirements for photocatalytic some metal doping approaches, the resulting visible lightphotocatalytic activity has some drawbacks including increase inthe carrier-recombination centers (electron–hole pair speciesgenerated after photo-excitation of the catalyst) and low thermalstability of the modified material [14]. Moreover, metal leachingand possible toxicity diminish the potential of employing metaldopedTiO2 for drinking and wastewater treatment applications. Amore successful approach involves nonmetal doping of doping of TiO2 for visible-light driven photocatalysisrevealed band gap narrowing from the mixing of nitrogen 2pstates with oxygen 2p states on the top of the valence band atsubstitutional lattice sites in the form of nitride (Ti–N) oroxynitride (Ti–O–N). A different arrangement is the formation ofoxyanion species at the interstitial lattice sites creating localizedintergap states [24]. Both configurations make it possible to shiftthe optical absorption towards visible light, thus, allowingphotocatalytic activity in the visible region [11,22,23]. Fluorinedoping is also effective to induce modifications of the electronicstructure of TiO2 by the creation of surface oxygen vacancies due tocharge compensation between F and Ti4+ but without producing asignificant change in the optical absorption of TiO2 [21]. Moreover,codoping of TiO2 with nitrogen and fluorine has demonstrated highphotocatalytic activity in the visible region with beneficial effectsinduced by both dopants [25–27]. Huang et al. confirmed strongvisible-light absorption and high photocatalytic activity of N-FTiO2for p-chlorophenol and Rhodamine B degradation undervisible light irradiation [26]. Xie et al. effectively decomposedmethyl orange with visible light-induced N-F-TiO2 photocatalyst[27]. Both attributed their findings to the synergistic effect ofnitrogen and fluorine addition to nonmetal doping, structural properties of TiO2 areof significant importance to enhance its physicochemical propertiesand photocatalytic response. For instance, the use of self-assemblysurfactant-based sol–gel methods has been reported as an effectiveapproach to tailor-design the structural properties of TiO2 nanoparticlesand films from molecular precursors [6,8–10]. Thehydrocarbon surfactant is used as pore directing agent and tocontrol the hydrolysis and condensation rates of the titaniumprecursor in the sol formulation. This method has the capacity toyieldtailor-designedTiO2withhighsurface area,highporosity, smallcrystal size with narrow pore size distribution and high photocatalyticactivity under UV [8–10] and visible light irradiation [4].One of the aims of this work is to develop highly efficient N-FcodopedTiO2 nanoparticles with enhanced structural propertiesand high photocatalytic activity under visible light irradiationusing a novel sol–gel route employing a nonionic fluorosurfactantas pore directing agent and fluorine dopant and ethylenediamineas nitrogen source. Fluorosurfactants or fluorinated surfactants,have been used mainly as antistatic, antifogging and wettingagents, and paint coating additives [28]. Only recent studies havefocused on the use of fluorinated surfactants as pore template formesoporous silica materials [29–32], signifying a great potentialfor novel ceramic second aim of this work is to focus on the application ofsuch nanoparticles in engineered water treatment processes forthe destruction of environmental contaminants of worldwideconcern. Drinking water treatment plants are facing moreprevalent occurrence of cyanobacterial harmful algae blooms(Cyano-HABs) and the release of their toxins in their water toxins are considered a serious health risk due to their highsolubility in water, toxicity (., hepatotoxicity, neurotoxicity, andcarcinogenicity) and chemical stability. Among them, microcystin-LR (MC-LR) is one of the most commonly found cyanotoxins inCyano-HABs and the most toxic derivative of the group ofmicrocystins [33]. Conventional TiO2 has been proven to beeffective in the treatment of MC-LR under UV radiation [34,35].Recent work demonstrated high degradation rates of MC-LR withnitrogen-doped TiO2 nanoparticles [4]. In this study, we presentresults on the destruction of MC-LR with N-F-TiO2 nanoparticlesunder visible light . . Synthesis of visible light-activated TiO2 nanoparticlesTo prepare the modified sol–gel solution, a nonionic fluorosurfactant(Zonyl FS-300 (FS), 50% solids in H2O, RfCH2CH2O(CH2CH2O)xH; Rf = F(CF2CF2)y where x = 14 and y = 3, Fluka), acting asboth pore directing agent and fluorine source, dissolved inisopropanol (i-PrOH), was used. Acetic acid (Fisher) was addedto maintain a low pH (). Before adding the titania precursor,anhydrous ethylenediamine (EDA, Fisher) was added in thesolution as nitrogen source. Then, titanium(IV) isopropoxide (TTIP,97%, Aldrich) was added dropwise under vigorous stirring andmore acetic acid was added for peptidization. The final sol obtainedwas transparent, homogeneous and stable after stirred overnightat room temperature. Afterwards, the sol was dried at roomtemperature for 24 h and then calcined in a multi-segmentprogrammable furnace (Paragon HT-22-D, Thermcraft) wherethe temperature was increased at a ramp rate of 60 8C/h to 100 8Cand maintained for 1 h. Then it was increased up to 400 8C underthe same ramp rate, maintained for 2 h and cooled down naturallyto finally obtain a yellowish powder. The FS:i-PrOH:aceticacid:EDA:TTIP molar ratio employed in the sol–gel for thepreparation of the denoted Particle 1 was , the i-PrOH/EDA molar ratio was and 14 forParticles 2, and 3, respectively. Nitrogen-doped TiO2 (Particle 4)and fluorine-doped TiO2 (Particle 5) where synthesized without FSand EDA, respectively, maintaining the same final volume by theaddition of more isopropanol. Reference TiO2 was synthesizedusing the same procedure but without the addition of nitrogen andfluorine sources. The synthesized nanoparticles were comparedwith Kronos vlp 7000, a commercially available visible lightactivatedTiO2 photocatalyst (Kronos International Inc., D-51373).. Characterization of synthesized TiO2An X-ray diffraction (XRD) analysis was performed with aKristalloflex D500 diffractometer (Siemens) using Cu Ka(l = ˚ ) radiation, to study the crystal structure andcrystallinity of the TiO2 nanoparticles. The Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area, pore volume, porosity, Barret–Joyner–Halenda (BJH) pore size and distribution (based on nitrogenadsorption and desorption isotherms) were determined by Tristar300 (Micromeritics) porosimeter analyzer. The samples werepurged with nitrogen gas for 2 h at 150 8C using Flow prep 060(Micromeritics). A high resolution-transmission electron microscope(HR-TEM) with field emission gun at 200 kV was employedto obtain crystal size and crystal structure at the nanoscale. Thesamples in ethanol were dispersed using an ultrasonicator (2510RDH,Bransonic) for 15 min and fixed on a carbon-coated copper grid(LC200-Cu, EMS). The particle morphology was characterized by anenvironmental scanning electron microscope (ESEM, Philips XL 30ESEM-FEG) at an accelerating voltage of 30 kV. The point of zerocharge (PZC) was measured using a Zetasizer (Malvern Instruments).The fine elemental composition and electronic structurewas determined with an X-ray photoelectron spectroscope (XPS,PerkinElmer Model 5300) with Mg Ka X-rays at a takeoff angle of458 and vacuum pressure of 108 to 109 Torr. The bindingenergies were calibrated with respect to C1s core level peak eV. To investigate the optical band gap of the synthesizedTiO2 nanoparticles, the UV–vis absorption spectra were obtainedwith a UV–vis spectrophotometer (Shimadzu 2501 PC) mountedwith an integrating sphere accessory (ISR1200) using BaSO4 asreference . Photocatalytic evaluation with microcystin-LR under visible lightThe photocatalytic activity of the synthesized TiO2 nanoparticleswas evaluated for the degradation of MC-LR. A borosilicatevessel (. cm) was employed as photocatalytic reactor. Anaqueous solution, previously adjusted at the desired pH withH2SO4 or NaOH without any buffer, was spiked with an aliquot ofMC-LR standard (Calbiochem Cat #. 475815) to achieve an initialconcentration of mg/L. A solution with TiO2 nanoparticleswas dispersed using an ultrasonicator (2510R-DH, Bransonic) for 24 hand transferred to the reactor containing MC-LR for a final volumesolution of 10 ml. The reactor was completely sealed and mixed tominimize mass transfer limitations. Two 15W fluorescent lamps(Cole-Parmer) mounted with UV block filter (UV420, Opticology) toeliminate spectral range below 420 nm were employed to irradiatethe reactors. The intensity of the radiation was below the detectionlimit when employing an IL 1700 radiometer (International Light)with a 365 nm sensor. The light intensity was determined using abroadband radiant power meter (Newport Corporation) for a totalvisible light intensity of 105Wcm2. During irradiation, a fanwas positioned near the reactor to cool it down. Sampling was done atspecific periods of time and the samples were quenched withmethanol to stop any further reaction, filtered (L815, Whatman) toremove the suspended nanoparticles, transferred to ml glassinserts and placed in sample vials. MC-LR samples were analyzed byliquid chromatography (LC, Agilent Series 1100) equipped with aphotodiode array detector set at 238 nm under isocratic conditions:60% (v/v) of trifluoroacetic acid (TFA) in MilliQ water and 40%(v/v) of TFA in acetonitrile with a flow rate of 1 ml/ column employed was a C18 Discovery (Supelco) column( mm 150 mm, 3 mm particle size) kept at 40 8C with aninjection volume of 50 ml [7]. The handling of the toxin must bedone with extreme care since it is highly toxic and irritant if , all the experiments were conducted in an AdvanceSterilchemgard III Class II biological safety cabinet (Baker Company,Sanford, ME) with full exhaust.
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