金属氧化物与微生物相互作用及其在能源环境领域的应用 被引量：6

1

作者 李超超 方星亮 +2 位作者 陈杰 羊家威 成少安 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期861-871,共11页

近年来,随着太阳能被引入微生物燃料电池领域,微生物电化学-光电化学协同产电、产燃料或净化环境的技术成为研究热点。太阳能转化的常用媒介是金属氧化物,探究其与微生物间的相互作用对认清协同机理、提高体系效率等方面有重大意义。综... 近年来,随着太阳能被引入微生物燃料电池领域,微生物电化学-光电化学协同产电、产燃料或净化环境的技术成为研究热点。太阳能转化的常用媒介是金属氧化物,探究其与微生物间的相互作用对认清协同机理、提高体系效率等方面有重大意义。综述了不同类型的金属氧化物-微生物相互作用的研究工作,包括微生物-金属氧化物间物理吸附作用、微生物对金属氧化物的矿化和风化作用、微生物-金属氧化物协同产电产燃料系统、金属氧化物光催化杀菌以及光电-微生物电化学协同治理有机污染物或重金属污染,提出了更高效的微生物电化学-光电化学体系的构建方法,为微生物-光催化材料协同体系的实际应用提供帮助。 展开更多

关键词 金属氧化物 微生物 催化作用 金属氧化物与微生物相互作用 生物燃料 纳米材料

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微生物-矿物相互作用:机制与重金属固定效应 被引量：5

2

作者 刘洵 赖潘民旺 +2 位作者 张敏 张超 郭军康 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期377-392,共16页

微生物-矿物相互作用是地表中最基本的地球化学过程,影响着重金属的迁移转化与生态效应.重金属胁迫下,微生物演化出了一系列适应机制,改变着矿物的表面反应活性,而矿物反过来刺激着微生物的分泌活动.在两者的协同作用下实现了对重金属... 微生物-矿物相互作用是地表中最基本的地球化学过程,影响着重金属的迁移转化与生态效应.重金属胁迫下,微生物演化出了一系列适应机制,改变着矿物的表面反应活性,而矿物反过来刺激着微生物的分泌活动.在两者的协同作用下实现了对重金属的钝化.本文综述了微生物-矿物相互作用机制,并重点总结了微生物-硅酸盐矿物、微生物-铁矿物体系中微生物和矿物的协同作用对重金属的固定机制.微生物与矿物之间的作用机制主要包括生物力学和生物化学作用.一些真菌、放线菌能利用菌丝沿着矿物晶面、解理、裂缝和晶界,在纳米尺度上对矿物进行穿插、挤压、剥蚀等生物力学作用,甚至形成矿物隧道化.而大多数微生物主要通过分泌铁载体、有机酸以及氧化还原作用改造矿物.两者相互作用改变着矿物表面及微生物活性,影响着重金属的形态.微生物-硅酸盐矿物体系主要通过提高固有活性位点利用率,增加额外吸附位点,改变与重金属的作用方式,影响矿物或微生物内部分散性,破坏矿物的结构,改变微生物的分泌活动等方式实现重金属的钝化.而微生物-铁矿物体系则主要通过加速电子转移的方式促进变价金属向低毒或无毒形态转变.期望本综述能为微生物-矿物联合修复重金属污染提供理论支持. 展开更多

关键词 微生物 矿物 重金属 环境修复 微生物-矿物相互作用

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水生生态系统中的微生物—金属相互作用 被引量：7

3

作者 唐翔宇 吕伯升 吴文华 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期28-30,共3页

阐述了水生生态系统中的微生物—金属相互作用的３种基本形式，即胞内相互作用，胞表相互作用和胞外相互作用；论述了微生物在水生生态系统中有毒金属的迁移和循环模式中所起的重要作用。

关键词 水生生态系统 微生物-金属 相互作用 迁移

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金属矿山生态修复过程中微生物群落变化特征

4

作者 刘伟 黎俊朗 +3 位作者 邹奇 杨富淋 尉黎 高佳 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第4期190-198,共9页

金属矿业废弃地具有极端酸性和贫瘠、重金属含量高、保水性和物理结构差等特点,已成为中国重大环境污染问题。微生物在金属矿业废弃地生态修复过程中发挥着关键作用,明确微生物群落动态变化特征对实现生态修复过程中的精准调控具有重要... 金属矿业废弃地具有极端酸性和贫瘠、重金属含量高、保水性和物理结构差等特点,已成为中国重大环境污染问题。微生物在金属矿业废弃地生态修复过程中发挥着关键作用,明确微生物群落动态变化特征对实现生态修复过程中的精准调控具有重要意义。该研究以广东某硫铁矿矿渣堆场为研究对象,分析了生态修复过程中土壤理化性质、微生物群落结构变化及其互馈特征。研究结果表明:生态修复控制了土壤酸化和重金属溶出,改善了土壤营养状况,减少了重金属总量(P<0.05);生态修复增加了土壤微生物α多样性,促进微生物群落演替,根瘤杆菌、假单胞菌、鞘鞍醇单胞菌、根瘤菌、慢生根瘤菌等具有植物促生和病害抑制、重金属固定和营养元素转化等功能的菌属相对丰度增加(P<0.05),调控微生物群落演替的环境因子包括pH、NAG-pH、NAG、TP、AP、Fe、Zn和Cu总量及水溶态含量等;随着修复进行,微生物共生网络复杂性和稳定性提高,抵御外界胁迫和环境压力的能力增强。研究结果可为科学评估金属矿业废弃地微生物群落演替和土壤功能恢复提供新见解。 展开更多

关键词 金属矿业废弃地 生态修复 微生物群落 相互作用

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Rh-CeO_2/SiO_2催化剂中金属-氧化物相互作用的研究 被引量：4

5

作者 王亚权 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期155-158,共4页

用Ｈ２化学吸附和丙烷氢解作为模型反应研究了Ｒｈ－ＣｅＯ２／ＳｉＯ２催化剂中Ｒｈ与ＣｅＯ２的相互作用。结果表明，催化剂还原后，ＣｅＯ２覆盖了Ｒｈ表面。以往用Ｈ２或ＣＯ化学吸附研究金属－氧化物相互作用的结果只是定性的。

关键词 催化剂 氧化物促进剂 金属 相互作用 氢解 铑 铈

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不同微生物接种顺序对木质素-矿物复合体腐殖质组成的差异影响

6

作者 曹志伟 王明硕 +4 位作者 孙海航 黄玉宝 刘坪鑫 殷睿思 王楠 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第3期213-222,共10页

为探讨不同微生物类群接种顺序在不同类型矿物参与下形成木质素-矿物复合体腐殖质组成的差异影响,采用液体摇瓶法,在分别装有针铁矿(Goe)、三羟铝石(Bay)、δ-MnO_(2)(MnO)、高岭石(Kao)和蒙脱石(Mon)的木质素培养液中接种由巨型芽孢杆... 为探讨不同微生物类群接种顺序在不同类型矿物参与下形成木质素-矿物复合体腐殖质组成的差异影响,采用液体摇瓶法,在分别装有针铁矿(Goe)、三羟铝石(Bay)、δ-MnO_(2)(MnO)、高岭石(Kao)和蒙脱石(Mon)的木质素培养液中接种由巨型芽孢杆菌(Bacillus megaterium,B)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus,S)、黑曲霉(Aspergillus niger,A)3种菌株全排列组成的6种微生物接种顺序(ABS、ASB、BAS、BSA、SBA和SAB),以此揭示历经腐殖化作用木质素-矿物复合体腐殖质组成的差异,探索细菌、放线菌及真菌三者不同接种顺序对木质素腐殖化作用的差异影响。结果表明:(1)基于Kao的添加,各接种顺序在培养后均促使类胡敏酸(HLA)分子结构的脂族化,使分子缩聚程度降低,尤以A.niger→B.megaterium→S.griseus的接种顺序影响最显著,添加Mon也表现为相同规律;(2)Goe、MnO和Bay对HLA形成的促进作用要高于Kao和Mon,其中以Goe效果最佳,基于上述5种矿物的添加,在B.megaterium→A.niger→S.griseus接种顺序下,HLA分子更易遭致降解。相反,A.niger→B.megaterium→S.griseus接种顺序配合Goe或MnO的添加更易促进HLA碳含量(C_(HLA))的积累;(3)同等条件下,Goe对腐殖质品质的改善效果显著高于其他矿物;MnO添加条件,历经110 d培养,唯有B.megaterium→A.niger→S.griseus的接种顺序使HLA与类富里酸(FLA)碳含量之比(C_(HLA)/C_(FLA))持续降低,其余接种顺序均不同程度地提高了C_(HLA)/C_(FLA)。基于Bay或Kao的添加,S.griseus→A.niger→B.megaterium接种顺序的培养均使C_(HLA)/C_(FLA)提高,而Mon添加、结合S.griseus→B.megaterium→A.niger的接种顺序使C_(HLA)/C_(FLA)增加幅度达到最大;(4)接种顺序相同、矿物种类不同会影响培养后类胡敏素(HLu)碳含量(C_(HLu))的丰缺,恰当的接种顺序辅以适当的矿物类型会促进HLu的分解,如Kao添加辅以S.griseus→A.niger→B.megaterium的接种顺序、A.niger→S.griseus→B.megaterium搭配Goe的添加、A.niger→B.megaterium→S.griseus结合MnO的添加均可有效促进HLu的降解。Goe对腐殖质品质的改善效果最佳,尤其是在A.niger→B.megaterium→S.griseus接种培养下更易促进HLA的形成,而A.niger→S.griseus→B.megaterium辅以Goe的添加更易促进惰性腐殖质组分——HLu的分解并使其向其他活性腐殖质组分转化。 展开更多

关键词 微生物 接种顺序 木质素 金属(氢)氧化物 黏土矿物

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重金属对畜禽肠道微生物及其健康的影响 被引量：1

7

作者 王蕾 王书红 +1 位作者 相丽新 董瑾 《中国家禽》 北大核心 2024年第5期85-92,共8页

重金属污染会危害机体健康,重金属(铅、镉、砷和铬)进入机体后,诱导肠道微生物的结构和丰度发生变化,降低机体肠道有益菌的丰度,增加有害菌的丰度,同时会降低肠道微生物有益代谢产物的浓度。因此,预防重金属进入机体和重金属进入机体后... 重金属污染会危害机体健康,重金属(铅、镉、砷和铬)进入机体后,诱导肠道微生物的结构和丰度发生变化,降低机体肠道有益菌的丰度,增加有害菌的丰度,同时会降低肠道微生物有益代谢产物的浓度。因此,预防重金属进入机体和重金属进入机体后的清除显得尤为重要。外源性补充益生菌可调节因重金属暴露而紊乱的肠道菌群,恢复菌群正常比例,维护肠道屏障功能,进一步阻止重金属诱发的其他器官毒性。文章对重金属的来源、重金属对畜禽的危害和重金属与肠道微生物的关系进行了综述,为畜禽重金属的污染预防和清除提供理论基础。 展开更多

关键词 畜禽 重金属 危害 肠道微生物 相互作用

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铜锌超氧化物歧化酶与苏氨酸钴(Ⅱ)的相互作用

8

作者 郑学仿 高大彬 +1 位作者 由业诚 胡皆汉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1139-1141,共3页

采用Vis,ICP及酶活性测定等方法,研究铜锌超氧歧化酶(Cu_2Zn_2SOD)与苏氨酸钴(Ⅱ)(Co(Thr)_n)的直接相互作用以及外加苏氨酸钴(Ⅱ)的量、溶液pH值对此类相互作用的影响。结果发现:在水溶液中原酶活性中心处的Zn(Ⅱ)离子可被外加的苏氨酸... 采用Vis,ICP及酶活性测定等方法,研究铜锌超氧歧化酶(Cu_2Zn_2SOD)与苏氨酸钴(Ⅱ)(Co(Thr)_n)的直接相互作用以及外加苏氨酸钴(Ⅱ)的量、溶液pH值对此类相互作用的影响。结果发现:在水溶液中原酶活性中心处的Zn(Ⅱ)离子可被外加的苏氨酸钴(Ⅱ)部分诱导、交换出来,而溶液中外加的Co(Thr)_n中的Co(Ⅱ)进入酶的活性中心,形成“Co-SOD”酶衍生物,并相应影响了酶的催化活性。与此同时,外加苏氨酸钴(Ⅱ)的量、溶液pH值对此类相互作用进行有重要的影响。 展开更多

关键词 铜锌超氧化物歧化酶 苏氨酸钴 相互作用 催化活性 金属酶 剂量 溶液PH值

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镉离子与微过氧化物酶-11相互作用的紫外-可见吸收光谱和电化学研究 被引量：1

9

作者 王小锋 姜慧君 +2 位作者 陈婷婷 黄晓华 陆天虹 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2002年第2期123-124,共2页

关键词 镉离子 微过氧化物酶-11 相互作用 紫外-可见吸收光谱 电化学 重金属污染 植物污染生态学 损伤机理

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铁氧化物-微生物界面电子传递的分子机制研究进展 被引量：18

10

作者 刘娟 李晓旭 +1 位作者 刘枫 张逸潇 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期39-47,159,共9页

在地表环境中,铁氧化物矿物可以作为微生物胞外呼吸的终端电子受体/供体、电子储存介质或种间电子传递介质促进环境微生物的新陈代谢。本文介绍了矿物-微生物直接界面电子转移方式中,铁氧化物矿物与组成微生物跨膜电子传输链的细胞色素... 在地表环境中,铁氧化物矿物可以作为微生物胞外呼吸的终端电子受体/供体、电子储存介质或种间电子传递介质促进环境微生物的新陈代谢。本文介绍了矿物-微生物直接界面电子转移方式中,铁氧化物矿物与组成微生物跨膜电子传输链的细胞色素蛋白之间的氧化-还原反应机制及其影响因素,从分子水平刻画了微生物利用矿物进行胞外呼吸的过程,有助于深入理解微生物驱动的矿物转化和元素地球化学循环。 展开更多

关键词 矿物-微生物相互作用 铁氧化物矿物 胞外电子传递 细胞色素蛋白

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金属表面混合微生物腐蚀及分析方法研究进展 被引量：17

11

作者 许萍 任恒阳 +1 位作者 汪长征 张雅君 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期216-224,共9页

微生物腐蚀研究一直都是金属腐蚀领域关注的热点,微生物种类的不同,对金属材料的腐蚀影响也不尽相同。实际环境中,微生物的复杂性导致单一微生物的腐蚀机理并不能完全解释实际的腐蚀现象,因此混合微生物体系研究成为微生物腐蚀领域新的... 微生物腐蚀研究一直都是金属腐蚀领域关注的热点,微生物种类的不同,对金属材料的腐蚀影响也不尽相同。实际环境中,微生物的复杂性导致单一微生物的腐蚀机理并不能完全解释实际的腐蚀现象,因此混合微生物体系研究成为微生物腐蚀领域新的研究方向。在基于单种微生物对金属的腐蚀行为及其腐蚀机理的研究基础上,综述了两种微生物的混合体系在金属表面对其腐蚀的影响。归纳总结了混合微生物的构成,重点综述了含有SRB、IOB和其他典型微生物的混合体系的作用过程,分析了混合体系中,不同微生物的相互作用(如协同、竞争作用等)对金属腐蚀影响。梳理了目前混合微生物体系研究的实验环境,并针对混合微生物体系在金属表面腐蚀微观的研究,介绍了几种技术,以期能更加直观地显示混合体系中微生物间的作用机制。最后对研究两种微生物混合体系下的金属腐蚀问题提出了建议和发展方向。 展开更多

关键词 混合微生物体系 微生物腐蚀 金属腐蚀 相互作用 作用机理 生物膜

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微生物对沉积物主要化学组分吸附重金属能力的影响 被引量：8

12

作者 路永正 阎百兴 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期105-110,共6页

通过松花江水中微生物与铁、锰氧化物和腐殖酸形成的复合物质的比表面积及吸附Pb、Cd能力的分析,探讨微生物对沉积物中主要化学组分理化性质的影响及机理.结果表明:锰氧化物的比表面积大于铁氧化物和腐殖酸,与微生物结合后比表面积均不... 通过松花江水中微生物与铁、锰氧化物和腐殖酸形成的复合物质的比表面积及吸附Pb、Cd能力的分析,探讨微生物对沉积物中主要化学组分理化性质的影响及机理.结果表明:锰氧化物的比表面积大于铁氧化物和腐殖酸,与微生物结合后比表面积均不同程度增加.固体物质的比表面积与吸附Pb和Cd的能力并不完全一致,与它们对重金属的吸附机制不同有关.复合物质的的吸附能力并不符合加和模型,微生物的存在掩盖了铁、锰氧化物和腐殖酸表面部分官能团,造成了复合物质的吸附量小于各组分的吸附量之和. 展开更多

关键词 沉积物 微生物 金属氧化物 腐殖酸 吸附 重金属

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土壤粘土矿物与微生物交互关系及其治理重金属污染的应用浅析 被引量：3

13

作者 范丽 周涛发 +3 位作者 李湘凌 王成慧 刘丽 李翔宇 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期183-184,共2页

粘土矿物和微生物是土壤固相最活跃的组分,直接影响土壤的性质与功能,同时微生物与粘土矿物会发生交互作用形成复合体,影响土壤重金属元素的迁移、转化及其在土壤环境中的生态效应。

关键词 粘土矿物 微生物吸附 重金属污染 土壤固相 复合体 直接影响 相互作用机制 针铁矿 高岭石 矿物表面

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dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中相互作用的动力学行为和机制

14

作者 杨晋 胡书环 +1 位作者 刘雯 孟范超 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第1期154-160,共7页

金红石型TiO_(2)(110)在DNA传感领域具有广阔的应用前景,然而其与DNA在溶液中相互作用的动力学行为和机制尚不清楚.利用分子动力学模拟,深入研究了双链DNA (dsDNA)在初始时沿轴向平行或垂直于金红石型TiO_(2)(110)表面时二者在溶液中的... 金红石型TiO_(2)(110)在DNA传感领域具有广阔的应用前景,然而其与DNA在溶液中相互作用的动力学行为和机制尚不清楚.利用分子动力学模拟,深入研究了双链DNA (dsDNA)在初始时沿轴向平行或垂直于金红石型TiO_(2)(110)表面时二者在溶液中的相互作用.通过分析dsDNA在吸附后的稳定构型、吸附动力学过程和结构稳定性发现,与一些典型二维纳米材料不同,dsDNA倾向于水平吸附到TiO_(2)(110)表面.水平吸附不仅使得dsDNA的四种碱基均吸附到TiO_(2)(110)表面,增加了吸附稳定性,而且不破坏dsDNA的结构稳定性.进而,通过分析dsDNA与TiO_(2)(110)表面的相互作用能和水分子密度/数量发现,dsDNA的平行吸附可能源于二者之间的短程范德华和长程静电相互作用.此外,纳米级脱湿也增强了dsDNA的吸附.对dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中的相互作用研究有助于实现TiO_(2)(110)在DNA传感中的应用. 展开更多

关键词 过渡族金属氧化物 TiO_(2) DSDNA 相互作用机制 分子动力学模拟

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海洋微生物的多样性在赤潮调控中的利用 被引量：14

15

作者 曹晓星 苏建强 +2 位作者 郑天凌 俞志明 宋秀贤 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期63-69,共7页

海洋发生赤潮是由多种因素相互作用的一个极其复杂的过程，丰富的营养盐和微量重金属元素是形成赤潮的物质基础。近年来，随着人口的持续增长和经济的高速发展，造成某些水体交换条件不良的海湾富营养化，赤潮的发生有逐年增加的趋势。... 海洋发生赤潮是由多种因素相互作用的一个极其复杂的过程，丰富的营养盐和微量重金属元素是形成赤潮的物质基础。近年来，随着人口的持续增长和经济的高速发展，造成某些水体交换条件不良的海湾富营养化，赤潮的发生有逐年增加的趋势。应用微生物方法控制赤潮越来越受到人们的关注。作者就该领域的研究概况做一综述、评析与展望。 展开更多

关键词 海洋微生物 赤潮 多样性 调控 重金属元素 微生物方法 相互作用 物质基础

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微生物燃料电池阳极材料及结构研究现状 被引量：1

16

作者 刘春梅 刘磊 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期22-23,26,共3页

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)阳极是细菌附着、电子传递、底物和产物传输的场所,是影响电池性能的关键因素之一。综述了应用于MFC中阳极材料,如不同结构碳材料的优劣、金属及金属氧化物的性能,也对阳极材料的表面改性方法... 微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)阳极是细菌附着、电子传递、底物和产物传输的场所,是影响电池性能的关键因素之一。综述了应用于MFC中阳极材料,如不同结构碳材料的优劣、金属及金属氧化物的性能,也对阳极材料的表面改性方法进行了汇总。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 阳极材料 碳材料 金属及金属氧化物 表面改性

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生物催化铁锰离子及其氧化物的循环转化 被引量：3

17

作者 李浩然 《科学技术与工程》 2003年第4期381-383,共3页

铁锰离子或铁锰氧化物可作为电子供体或受体被微生物催化氧化或还原,这种微生物催化作用是自然界金属循环、矿物形成与迁移的重要推动力。微生物的呼吸作用或特异性酶使铁锰氧化沉淀或还原浸出,同时其它有价金属共沉淀或浸出,所以铁锰... 铁锰离子或铁锰氧化物可作为电子供体或受体被微生物催化氧化或还原,这种微生物催化作用是自然界金属循环、矿物形成与迁移的重要推动力。微生物的呼吸作用或特异性酶使铁锰氧化沉淀或还原浸出,同时其它有价金属共沉淀或浸出,所以铁锰及其氧化物的微生物循环转化作用是资源环境领域生物技术的重要的共性基础。基于对微生物催化铁锰氧化还原过程的机理探索,对自然界固有的缓慢生物过程进行人工强化、提取富集有价金属、消除环境金属污染,最终建立基于生物技术的循环经济和生态工业模式。 展开更多

关键词 铁锰离子 铁锰氧化物 循环转化 微生物催化作用 环境污染 生物处理 重金属污染

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K促进的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物催化碳烟燃烧 被引量：2

18

作者 任伟 田野 +3 位作者 邢令利 杨岳溪 丁彤 李新刚 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1670-1678,共9页

采用水热法合成了负载K的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物,其表现出优异的催化碳烟燃烧活性.氢气-程序升温还原(H 2-TPR)实验结果表明,K与Co之间的相互作用提高了催化剂的氧化还原性能.X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,K的负载增... 采用水热法合成了负载K的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物,其表现出优异的催化碳烟燃烧活性.氢气-程序升温还原(H 2-TPR)实验结果表明,K与Co之间的相互作用提高了催化剂的氧化还原性能.X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,K的负载增大了表面Co ^2+/Co^ 3+的比例,促进了氧空位的产生,提高了催化剂对气相氧的吸附能力.碳烟-程序升温还原(Soot-TPR)实验结果表明,K的负载增加了表面吸附氧数量.动力学实验结果表明,K的负载增加了单位质量催化剂上的活性氧数量、反应速率和转化频率(TOF),从而提高了催化剂的本征活性.另外,碳烟颗粒可以分散在纳米片的层间,与活性位点的接触效率得到提高,也有利于提高催化碳烟燃烧活性. 展开更多

关键词 水滑石衍生金属氧化物 K与Co相互作用 氧空位 碳烟燃烧 纳米片形貌

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金属螯合蛋白异源表达提高E.coli对镉的生物吸附能力:修复潜力和潜在机制 被引量：1

19

作者 武晨 吴玉俊 +1 位作者 易盛炜 李峰 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1265-1275,共11页

镉(Cd)作为一种生物非必需的有毒重金属,通过自然排放或人类活动进入环境,对人类健康构成威胁。在微生物中高效表达金属螯合蛋白(MCP)可以增强生物对Cd的吸附能力。本研究构建了mcp基因编码的MCP的异源表达体系(GEM01),探究了其对Cd的... 镉(Cd)作为一种生物非必需的有毒重金属,通过自然排放或人类活动进入环境,对人类健康构成威胁。在微生物中高效表达金属螯合蛋白(MCP)可以增强生物对Cd的吸附能力。本研究构建了mcp基因编码的MCP的异源表达体系(GEM01),探究了其对Cd的吸附效果和潜在机制。结果表明,Cd^(2+)调控GEM01中mcp基因丰度,mcp基因的表达增加了Cd^(2+)的生物吸附能力(8.09 mg/g,比对照组高2.32倍)。在GEM01自溶过程中Cd^(2+)的保留率为87.87%。荧光光谱和分子动力学模拟表明了Cd^(2+)与MCP之间存在较强的相互作用且Cd^(2+)影响了MCP的二级结构。FT-IR证明了MCP中的官能团(如羧基、甲基和亚甲基)参与了MCP与Cd^(2+)的相互作用。分子对接进一步表明MCP蛋白表面的一些极性和亲水残基(如天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸和组氨酸)通过静电引力与Cd^(2+)结合。本研究为MCP介导的Cd^(2+)生物修复提供了新的见解,为微生物修复重金属污染提供了基因资源。 展开更多

关键词 镉 mcp基因 金属螯合蛋白 相互作用 微生物修复

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MnO_(2)-0.39IrO_(x)复合氧化物用于酸性介质中水氧化反应的性能

20

作者 郭川铭 张凯杨 +4 位作者 武昀 姚瑞 赵强 李晋平 刘光 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1135-1142,共8页

通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 ... 通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 h。在1.50 V(vs RHE)电势下,MnO_(2)-0.39IrO_(x)的贵金属Ir的质量活性为61.3 mA·mg^(-1),是IrO2的35.8倍,说明MnO_(2)掺杂大大提升了贵金属利用率。结构分析发现MnO_(2)-0.39IrO_(x)独特的片状结构大幅度提高了催化剂的电化学活性表面积,并且Ir位点与Mn位点之间存在一定的电子相互作用。催化过程分析表明,MnO_(2)-0.39IrO_(x)表面出现一定的重构现象,并且Mn组分对Ir位点的化学环境实现了持续优化,从而实现了催化剂的高效酸性OER性能。 展开更多

关键词 析氧反应 Ir基催化剂 双金属氧化物 相互作用 利用率

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