双良环境最新科研动态(2022-10)

2022-10-31 17:08:43 0 双良环境
双良环境最新科研动态(2022-10)
1基于石墨烯纳米材料的细菌毒性阐明表面功能化的起源:氧化损伤、物理破坏和细胞自溶(陈荧)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Changjian Xie, Peng Zhang, Zhiling Guo,et al .Elucidating the origin of the surface functionalization - dependent bacterial toxicity of graphene nanomaterials: Oxidative damage, physical disruption, and cell autolysis[J].Science of the Total Environment 747 (2020) 141546.RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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已有的研究表明,石墨烯纳米材料(GNMs)对细菌的毒性与表面功能化有关,然而,所涉及的机制尚未完全了解。本研究旨在从物理相互作用、氧化损伤和细胞自溶等方面探讨不同功能的GNMs对细菌的毒性机制。研究了GNMs的三种基本功能化,包括羧基化(G-COOH)、羟基化(G-OH)和胺化(G-NH2)。在50mg/L浓度下,3小时内G-COOH(与CT组相比,存活率为66%)和G-OH(54%)的石墨烯对大肠杆菌的毒性高于G-NH2(96%)。这三种材料与细菌细胞表现出不同的物理相互作用模式。G-COOH和G-OH通过它们锋利的边缘与细胞膜接触,因此造成比G-NH2更大的损伤。三种GNMs表现出相似的自由基生成能力,因此自由基的直接生成不是产生毒性的原因。相反,GNMs可以氧化细胞的抗氧化剂谷胱甘肽(GSH),从而导致氧化损伤。其氧化能力依次为:G-COOH > G-OH > G-NH2,这与抗菌活性相关。我们发现了一种新的诱导细菌死亡的机制为细胞自溶,即细胞壁的主要成分肽聚糖被降解。 G-COOH和G-OH比G-NH2更能引起细胞自溶,这部分解释了三种GNMs的不同毒性。这些关于GNMs对细菌毒性机制的发现不仅能评估GNMs的风险,同时为石墨烯抗菌材料的开发设计提供了的重要见解。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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2、中文标题:光化学法制备的meso - TiO2 / Ag / Cu双金属复合材料在CO氧化反应中具有优异的光催化活性(王婧炯)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Photochemical formation of bimetallic composite meso-TiO2/Ag/Cu with superb photocatalytic activity in CO oxidation reaction, Mykhailo L . Ovcharov, Andriy M. Mishura et al. Materials Science in Semiconductor Processing 111 (2020) 104985.RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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空气环境是决定人类健康的重要因素,这一因素提高了人们积极应对自然气候条件以及工业气体污染的系统影响的认识。能源部门以及各行业、交通基础设施中燃料消耗量的持续增长导致进入大气的有害物质量逐渐增长。最有害的废物之一是一氧化碳(CO)——一种极其有毒的物质,其特点是无色无味,导致人类难以察觉。CO是在缺乏空气的条件下燃烧时形成的,因此它含有许多残余气体的成分,例如汽车废气、烟草烟雾等。据统计,每年有26亿吨CO排放到大气中,其中约60 %为人为排放,约40 %为自然过程,因此CO是最重要的空气污染物。在这方面,中和和利用一氧化碳以发展健康可靠的运行模式是最重要的目标之一。如今,随着对涉及半导体纳米结构的光催化过程基本方面的深入研究,在世界许多科学中心集中进行,基于光催化反应的实际重要过程和技术的阐述占据了重要地位,例如,技术环境污染物,特别是一氧化碳的中和。由于TiO2具有化学和光化学稳定性、低毒性、可用性和光催化活性的特点,研究人员通常把它作为中和气态污染物的光催化剂,用来制备复合材料,以提高半导体的光活性。在这种系统中,复合材料组分之间的电子紧密接触以及它们与被吸附基底的相互作用,有可能实现光生电荷的高度分离。近年来,双金属纳米粒子合成方法的开发、催化性能的研究和实际应用领域引起了人们极大的兴趣。尽管双金属系统已研究多年,但关于使用双金属纳米颗粒作为CO光催化氧化黑暗阶段催化剂的出版物数量却很少。因此,本工作的目的是基于此类材料为大气污染物,特别是一氧化碳的气相中和过程创造有效的光催化剂。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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3、中文标题:超声协同作用下促进TiO2负载碳纤维纸的光催化性能RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Enhanced photocatalytic performance of carbon fiber paper supported TiO2 under the ultrasonic synergy effect, RSC Advances, 2022, 12:22922.(李广鹏)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
在本工作中,采用水热法在碳纤维纸(CFP)上生长了TiO2金红石纳米棒和锐钛矿纳米片。研究了它们的光电化学性质和光催化性能。发现CFP的引入明显提高了可见光吸收强度和有效表面积,并使TiO2光催化剂更容易从废水中回收利用。在光催化过程中使用了超声场,与光催化和声催化相比,声光催化效率显著提高,这表明了正的超声协同效应。清除剂实验表明,超氧阴离子(·O2-)和羟基自由基(·OH)是TiO2负载CFP声光催化降解染料过程中的主要活性物质。为了研究超声协同光催化效应,在可见光、超声波以及可见光和超声波的组合条件下,检测并定量评估了活性氧(ROS)的生成量。因此,本工作为提高光催化性能和实现光催化剂的易回收提供了一条有效途径,这有助于更好地设计实际应用的先进光催化剂。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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4、中文标题:一种光/暗循环交替去除水中邻苯二甲酸二甲酯和硝酸盐的新型记忆光催化剂与微生物群落耦合技术(王天敏)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Xinyi Zhou, Wei Xiong, Yi Li, et al. A novel simultaneous coupling of memory photocatalysts and microbial communities f-or alternate removal of dimethyl phthalate and nitrate in water under light/dark cycles[J]. Journal of Hazardous Materials 430 (2022) 128395.RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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高效和可持续地去除污水中的有机和无机污染物是一项重要但困难的任务。本文首次提出了一种新的化学-生物耦合概念,即记忆光催化剂与微生物群落的同时耦合(SCMPMC),它在连续的光/暗循环中交替去除有机和无机污染物。建立了 WO3/g-C3N4记忆光催化剂与河流沉积物微生物群落的耦合体系,并将其应用于邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和硝酸盐的光/暗交替去除。SCMPM在光/暗循环(12/12h)下的性能表明,在光相期间,约84.90% 的DMP主要通过强烈的光催化氧化被去除,而在一个循环内的暗相期间,通过存储在WO3/g-C3N4记忆光催化剂中的光生电子增强了微生物还原能力去除了约86.80%的硝酸盐。通过添加 WO3/g-C3N4对微生物群落产生正面影响,通过酶活性增加,细胞抗原代谢和典型反硝化菌(包括 Proteobacteria和Bacteroidetes)的相对丰度来反映。这些结果将有助于开发有前途的净化方法和机制,以控制由自然昼夜循环驱动的水污染。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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5、中文标题:生物诱导的分级多孔TiO2在太阳辐射下光降解有机污染物RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Ling Ling Wu, Hao Yue Zhang, Cui Ping Guo , et al. Bio-Inspired Hierarchical Porous TiO2 for Photodegradation of Organic Pollutant under Solar Irradiation. Applied Key Engineering Materials (Volume 922).(袁宇栋)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
有机污染物的光降解对环境保护至关重要。其中关键是低成本、高效率的光催化剂。模板化方法对于获得具有高比表面积的分级多孔光催化剂很有吸引力,但通常受限于所需模板的类型,特别是那些具有复杂微结构的模板。在此,我们展示了一种受到生物启发的模板化策略,该策略用于制备具有独特分层多孔结构的高效TiO2光催化剂。以油菜花粉粒为生物模板,开发了一种结合水热处理和煅烧的工艺,以在模板上生长6-14 nm的TiO2纳米颗粒,然后去除有机生物模板。获得的TiO2是由开放管状阵列包围的微尺寸球体或椭球体。表面积大至约175m2/g。对于光降解,油菜花粉颗粒结构的TiO2的反应速率(k)为0.150 min-1,比非模板化的TiO2快10.9倍。优异的光催化活性应归功于独特的分级多孔结构,该结构为有效的传质提供了互连通道,并为快速反应提供了较大的表面积。我们的工作展示了一种有效的方法,即生物激发模板法,用于高效光催化剂的可伸缩合成。考虑到花粉粒的结构多样性,这项工作可能会启发其他依赖于形态学优化的光响应材料的研究。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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6、中文标题:有机供体/受体边缘上受体分子关于能量和电荷转移动力学方面的聚集效应RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Lingxia Xu, Yiwen Ji , Wenjing Wang, et al. Aggregation effect of acceptor molecules on the energy and charge transfer dynamics at an organic donor/acceptor interface[J]. Organic Electronics 100 (2022) 106396.(陈荧)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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有机供体/受体(D/A)边缘上能量和电荷转移之间的协同和竞争关系已被证实能显著影响太阳能电池(OSCs)的界面光伏过程。在这项工作中,我们从理论上阐明了受体分子对能量/电荷转移动力学的聚集效应,并给出了它们的定量关联。D/A界面采用扩展的Su-Schrieffer-Heeger紧束缚模型构建,其中界面电子结构通过调节供体分子的能量来调制。一般来说,对于I型和II型电子结构,受体分子的聚集总是有利于能量转移,同时抑制电荷转移。这意味着,通过加强受体分子的聚集,我们可以有效地将供体激发转化为受体激发,从而为充分利用受体激发降低OSCs中的电压损失提供了方向。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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7、中文标题:可见光下N-TiO2-Bi2WO6异质结膜降解牛奶中四环素的机理及途径RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Yuedeng Tang , Ting Li , Wenxuan Xiao , Zitong Huang , et al. Degradation mechanism and pathway of tetracycline in milk by heterojunction N-TiO2-Bi2WO6 film under visible light. Food Chemistry.(陈斌)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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采用乙二醇溶剂热法制备了n掺杂TiO2-Bi2WO6 (NTB)三组分光催化剂。对光催化剂和光膜进行了表征,并将其应用于牛奶中四环素(TC)的降解及其对牛奶品质的影响。结果表明,NTB光催化剂在可见光下表现出良好的光催化活性,其TC降解率分别比TiO2、Bi2WO6、N-TiO2、N-Bi2WO6和TiO2 - Bi2WO6提高了1.76、1.49、1.42、1.16和1.13倍。由于N的掺杂,光催化剂的光生电子-空穴对复合速率大大降低,提高了光催化性能。此外,吸收波长阈值增大了459 nm,即间隙宽度提高。 重复5次后,TC的降解率仍为83.24%。HPLC-MS揭示了光催化过程中的活性组分、中间体和光降解途径。RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
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8、中文标题:石墨烯修饰三氧化钨/二氧化钛S型异质结增强的光催化产氢能力RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
引自:Fei He , Aiyun Meng , Bei Cheng , et al. Enhanced photocatalytic H2-production activity of WO3/TiO2 step-scheme heterojunction by graphene modification[J]. Chinese Journal of Catalysis 41 (2020) 9–20.(庄甜)RIZ新型光催化网_水库治理_河道治理_水生态修复_水环境治理与修复_江苏双良环境科技有限公司
太阳光驱动的光催化分解水以产生氢气(H2)是利用太阳能的理想策略。然而,这种策略受到光收集能力不足和TiO2基光催化剂的高光生电子-空穴复合率的限制。在这里,通过简单的一步水热方法制备了石墨烯修饰WO3/TiO2阶梯型异质结(S型异质结)复合光催化剂。在三元复合材料中,TiO2和WO3纳米颗粒紧密粘附在还原的氧化石墨烯(rGO)上,形成了一种新型的S型异质结。此外,复合材料中的rGO不仅提供了丰富的吸附和催化活性位点作为理想载体,而且通过在TiO2和rGO之间形成肖特基结,促进了电子从TiO2导带的分离和转移。WO3和TiO2之间形成的S型异质结和TiO2和石墨烯片之间形成的肖特基异质结的正协同效应抑制了相对有用的电子和空穴的复合。这种效应还增强了光的收集并促进了活性位点处的还原反应。因此,新型三元WO3/TiO2/rGO复合材料的光催化析氢速率显著提高,达到245.8 ,约为纯TiO2的3.5倍。这项工作不仅提出了一种低成本的基于石墨烯的S型异质结光催化剂,该催化剂是通过可行的一步水热方法获得的,可在不使用贵金属的情况下实现高效的H2生成,还为新型异质结光催化器的设计提供了新的见解。
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