聚苯乙烯微塑料和纳米氧化锌对锦鲫的复合生物效应

纳米金属氧化物和微塑料均为典型的颗粒态污染物，对水生生态系统存在安全风险，但目前鲜有研究两者对水生生物的复合效应.为探究聚苯乙烯微塑料(Polystyrene Microplastic,PS MPs)与纳米氧化锌(ZnO Nanoparticles,ZnO NPs)复合作用下的生物响应，以锦鲫(Carassius auratus)为受试生物，将其暴露在ZnO NPs(1 mg·L^-1),PS MPs(1 mg·L^-1,10 mg·L^-1),ZnO NPs+PS MPs (1 mg·L^-1+1 mg·L^-1与1 mg·L^-1+10 mg·L^-1)中14 d.测定了两种颗粒物的水合粒径、Zeta电位、水体Zn²⁺含量、Zn在锦鲫各组织中的富集量和肝脏氧化损伤指标.结果显示，与PS MPs复合后，ZnO NPs在水体中的团聚性和稳定性增加，与高浓度PS MPs复合后水中Zn²⁺含量降低；锦鲫各组织...     

不同种类的ZnO纳米颗粒对人胃黏膜上皮细胞离子吸收的影响

研究了不同种类低浓度ZnO纳米颗粒(nanoparticles, NPs)对人胃黏膜上皮细胞(gastric epithelium cells-1, GES-1)吸收Fe$^{3+}$, Ca$^{2+}$和Mg$^{2+}$的影响. 结果表明: ZnO NPs对Fe$^{3+}$吸收浓度的影响最为显著; 3种离子的浓度变化与ZnO NPs的粒径和质量浓度有关, 其中50 nm的ZnO NPs对离子吸收的影响最大, 且在ZnO NPs质量浓度为15 mg/L时细胞的离子吸收浓度达到最高; ZnO NPs的亲水和亲油特性对离子吸收无明显影响. 最后, 通过检测与不同种类ZnO NPs共同培养的GES-1的细胞活力以及活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平, 对影响离子吸收的机理进行了讨论.     

纳米氧化锌颗粒对滨海湿地微生物群落的影响

利用滨海湿地模拟系统研究纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)对滨海湿地周期淹水区和长期淹水区微生物群落组成和多样性的影响，采用16S rRNA扩增子测序查明发生显著性变化的微生物。结果表明：ZnO NPs暴露下微生物群落的相对丰度和多样性均受到不同程度的影响；ZnO NPs质量浓度的大小是驱动滨海湿地环境中微生物群落相对丰度、β多样性变化的重要原因。随着ZnO NPs质量浓度的增大，ZnO NPs团聚后增大的纳米材料颗粒粒径减弱了对微生物群落的影响；β多样性在ZnO NPs质量浓度为80 mg/L时最低；周期淹水区的微生物群落受到的影响比长期淹水区微生物群落受到的影响小，不同淹水条件导致出现不同分类水平的显著差异细菌；周期淹水区和长期淹水区不同的环境条件(如溶解氧、有机质)导致微生物群落丰度、多样性受ZnO NPs的影响表现不同。     

负载姜黄素的氧化锌纳米粒的制备及抗癌评价

氧化锌纳米粒(ZnO NPs)的化学稳定性、生物相容性和高载药性能使其有望成为一种新型药物传递载体.研究拟开发一种经N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)封端并表面功能化的ZnO NPs,作为抗癌药物姜黄素的给药系统.在含NAC的溶液中,用ZnCl_2和NaOH成功制备NAC封端ZnO NPs(ZnO-NAC NPs),然后将姜黄素共价结合到纳米粒表面,制得载药纳米粒(ZnO-NAC-Cur NPs).用X射线衍射法、傅里叶变换红外光谱法、透射电镜、扫描电镜(SEM)和动态光散射法进行表征.结果表明,ZnO-NAC-Cur NPs呈近球形,均匀分散,平均粒径约为70 nm. ZnO-NAC-Cur NPs几乎无溶血性.此外,用B16F10鼠黑色素瘤细胞进行MTT细胞毒试验,结果表明,IC_(50)值从17.23μg·mL~(-1)(游离姜黄素)降到8.78μg·mL~(-1)(ZnO-NAC-Cur NPs).该结果表明,载药纳米粒的抗癌活性增强.     

多孔碳基-金纳米球的仿生制备及结构表征

金纳米粒子(Au NPs)因具有较高的表面能而很容易团聚,致使其应用受到限制;在催化领域通常使用前体还原、负载得到金纳米粒子以及利用稳定剂防止金纳米粒子团聚,从而提高其稳定性和催化活性。本研究从绿色化学角度出发,以天然的茶多酚为碳前体,利用多酚的氧化自聚合,通过自组装一步法制备了不同形貌的多孔茶多酚-金纳米球(TP-Au NPs),再经高温碳化得到多孔碳基-金纳米球(CNS-Au NPs),并考察了聚合温度对多孔碳基-金纳米球孔径和粒径的影响。结果表明:随着聚合温度的降低,多孔碳基-金纳米球的粒径逐渐减小,孔径、比表面积逐渐增大,催化活性升高。     

纳米氧化锌对湿地植物种子萌发的影响

为了分析纳米氧化锌(ZnO NPs)对湿地植物的影响,探究了不同浓度ZnO NPs对黑麦草、水葱、花叶芦竹种子萌发的影响.实验结果表明,当ZnO NPs浓度为0.1,1.0 mg/L时,黑麦草、水葱、花叶芦竹的发芽率与对照组无显著差异;当ZnO NPs浓度达到10.0,100.0 mg/L时,水葱的种子发芽率显著低于对照组.当ZnO NPs浓度为100.0 mg/L时,黑麦草、水葱、花叶芦竹种子发芽率相对于对照组分别减少了6.38%,44.71%,1.41%.在不同ZnO NPs浓度下,花叶芦竹种子萌发均与对照组无差异,但ZnO NPs对花叶芦竹种子萌发后幼苗根茎长度产生一定的影响,ZnO NPs浓度为0.1 mg/L时会促进花叶芦竹幼苗根茎的生长,而浓度为100.0 mg/L时会抑制花叶芦竹根茎的生长.可见,不同种类的湿地植物对ZnO NPs的响应不同.     

包覆型绿色合成纳米铁异相Fenton法处理柴油废水

以海藻酸钙包覆的绿色合成纳米铁(CA-ELE-Fe NPs)作为异相Fenton氧化催化剂去除废水中的柴油,考察了CA-ELE-Fe NPs投加量、H_2O_2浓度、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)浓度、溶液初始pH、柴油初始浓度、反应温度等对反应过程的影响.研究结果表明,当柴油废水质量浓度为0.050g·L~(-1),CA-ELE-Fe NPs(以Fe计)投加量为0.440 g·L~(-1),H_2O_2浓度为0.010 mol·L~(-1),SDS投加量为0.005 g·L~(-1),pH值为3.0,振荡速度为250 r·min~(-1),反应温度为30℃时,柴油的去除率可达到80.24%.     

一种新型的具有修复机制铅离子选择电极的研制

构建了新型的以硫化铅纳米空球包埋膜组分为载体的聚氯乙烯膜铅离子选择电极.电极对铅离子的响应在1×10~(-2)~1×10~(-5) mol·L~(-1)浓度范围内有线性关系,斜率为26mV/pC,检测下限为7.1×10~(-6) mol·L~(-1).膜厚约0.3 mm的聚氯乙烯膜铅离子选择电极在1×10~(-1)~1×10~(-2),1×10~(-3)~1×10~(-5)及1×10~(-6)~1×10~(-) mol·L~(-1)的铅离子溶液中,其响应时间分别为9~15,20~45和55~70s.在1×10-3 mol·L~(-1)铅离子溶液中电极电位稳定的pH范围为3~7,银离子对电极的测量有一定的干扰.     

湿化学法制备ZnO纳米流体

采用湿化学法成功制备了氧化锌（ZnO）纳米流体。用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对ZnO纳米颗粒的成分、分散性、形貌和粒径进行了分析表征;研究了醇水比（丙二醇（PG）／水）、乙酸锌浓度、反应时间、分散剂等因素对纳米流体分散稳定性和ZnO粒径的影响。结果表明,以乙酸锌（（CH3COO）2Zn·2H2O）为锌源,以氢氧化钠（NaOH）为碱源,V（丙二醇）：V（水）=3：2,乙酸锌浓度为0．1mol·L^-1,反应时间0．5h,聚乙二醇2000（PEG2000）加入1％（m（PEG2000）／m（乙酸锌）=1％）时为最佳工艺条件,产物氧化锌颗粒大小在20～30nm,分散性好,解决了团聚问题,可以稳定较长时间。     

纳米TiO2对2种草本植物种子萌发与幼苗生长的影响

研究不同浓度(0～800 mg·L~(-1))的纳米TiO_2对多年生黑麦草(L.perenne)和高羊茅(F.arundinacea)种子萌发及幼苗生长和生理特征的影响,结果显示:当纳米TiO_2浓度为200 mg·L~(-1)时显著提高了黑麦草的发芽势和发芽指数,在100 mg·L~(-1)时根长、根表面积、根体积、根尖数和鲜重显著高于对照组;当纳米TiO_2浓度为100 mg·L~(-1)时对高羊茅的种子萌发及根系生长具有显著促进作用;不同浓度的纳米TiO_2处理均显著降低了黑麦草和高羊茅种子的叶绿素含量。结论:低浓度的纳米TiO_2对黑麦草和高羊茅种子萌发和根系的生长有一定的促进作用,但随着纳米TiO_2处理浓度的增加,对黑麦草和高羊茅幼苗期的生长有明显的抑制作用。     

低浓度镉、锌暴露对白氏文昌鱼的毒性累积及其几种重要酶活性的影响

采用亚慢性毒性实验研究了镉、锌对白氏文昌鱼(Branch iostoma belcheri)(简称文昌鱼)的毒性累积效应及体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性、磷酸酶活性及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量的影响,探讨了亚致死浓度镉、锌胁迫下文昌鱼的生理生化响应.研究结果表明,镉和锌对文昌鱼的96 h半致死浓度(LG0)分别为4,60和2.26 mg/L,相比之下锌对文昌鱼的毒性更大.实验采用理论上的镊、锌安全浓度(1/10 96 h LC50)对文昌鱼进行7d的亚慢性暴露,随着暴露时间的推移,镉在文昌鱼体内呈线性增加,而锌的含量则与对照组无显著性差异,表明文昌鱼对锌的调节能力大于镉.7d亚慢性毒性实验表明文昌鱼体内的AChE活性随着金属暴露时间的延长持续下降,至第7天时镉和锌对AChE活性的抑制率分别达65％和79％;脂质过氧化产物MDA水平在金属暴露初期即达到极显著水平,随后稍有下降且镉对文昌鱼体内活性氧的诱导作用大于锌;SOD活性在暴露中期受到显著抑制,可能是由于体内过氧化程度过高抑制其活性,之后逐渐恢复.文昌鱼体内的碱性磷酸酶(AKP)活性在镉或锌暴露的第1天被显著诱导,之后恢复至对照水平;酸性磷酸酶(ACP)活性随镉暴露时间延长,呈现先升高再下降的趋势,而锌对ACP活性无显著影响.实验结果表明即使是很低浓度的镉、锌都会对文昌鱼的神经系统及抗氧化等防御系统造成一定的损伤.     

不同氮素水平对沙枣幼苗耐盐性的影响

在沙培条件下,研究不同氮素水平对沙枣幼苗在盐胁迫(100 mmol·L~(-1)Na Cl)下生理特性的影响,确定盐胁迫下适宜的氮素水平,为生产上合理施肥提供理论依据.实验结果如下:Na Cl处理下,沙枣幼苗的长势明显变弱,根和叶片Na~+、Cl~-含量明显增加,K~+和NO_3~-含量明显降低.提高氮素浓度,沙枣幼苗的生长指标(株高、鲜重、叶绿素含量)和光合参数(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs))不断提高,胞间二氧化碳浓度(Ci)降低;根和叶片中Na~+、Cl~-含量先降低后升高,K~+含量先升高后降低.在0 mmol·L~(-1)和100 mmol·L~(-1)Na Cl处理下,与1 mmol·L~(-1)氮素处理相比,2 mmol·L~(-1)、5 mmol·L~(-1)、10 mmol·L~(-1)、15 mmol·L~(-1)氮素处理明显促进了沙枣幼苗的生长,降低了根和叶片的Na~+和Cl~-含量,增加了根和叶片的K~+含量,表明适量增加氮素浓度可以缓解盐胁迫对沙枣造成的伤害,100 mmol·L~(-1)Na Cl胁迫下,最适合沙枣幼苗生长的氮素浓度是2 mmol·L~(-1).     

基于银纳米增强的化学发光法检测对苯二酚

在碱性条件下,银纳米(Ag NPs)对luminol-K3Fe(CN)6化学发光体系具有显著的增强作用.研究发现,对苯二酚(HQ)对luminol-K3Fe(CN)6-Ag NPs化学发光体系具有抑制作用.结合流动注射技术提出了luminol-K3Fe(CN)6-Ag NPs化学发光(FI-CL)灵敏检测HQ的新方法.结果表明,HQ的线性范围为1.0×10-10~1.0×10-7mol·L-1,检出限为3.0×10-11mol·L-1,对5.0×10-9mol·L-1的HQ溶液平行测定11次的RSD为1.4%.将提出的方法分别用于河水和自来水中HQ含量的测定,加标回收率分别为98.0%~100.8%和99.1%~100.4%.结合化学发光光谱,对银纳米增强luminol-K3Fe(CN)6化学发光体系以及HQ对该体系的抑制作用机理进行了探讨.     

纳米氧化锌对绿草履虫的毒性效应研究

纳米氧化锌(ZnONPs)被广泛应用于医药材料等领域,但不适当的排放会给水生生态环境带来安全隐患.本研究用ZnO NPs对单细胞真核生物绿草履虫(Paramecium bursaria)的急性和慢性毒理进行测试,结合电镜技术、荧光技术以及酶活力测定、DHE荧光探针技术对ZnO NPs的致毒机制进行探索.结果显示ZnO ...     

污水生物处理系统中纳米颗粒污染物的影响

重点探讨了水处理系统中纳米颗粒(NPs)污染物的分布和归趋特点,及其对系统中微生物菌群结构与功能、有机物与氮磷去除效率的影响.结果显示:反应器可拦截进水中90%以上NPs;NPs短期内对水处理系统有机物去除效率无明显抑制,当50 mg/L的纳米TiO2和ZnO作用70 d可使得污水总氮去除率从80.3%,81.5%降至24.4%和70.8%,纳米ZnO甚至可使除磷效率完全丧失.NPs还会造成反应器内硝化细菌浓度和比重的下降,如50 mg/L TiO2作用70d可使反应器内氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌含量分别由8%,6%降至1%和3%,但对聚磷菌种群的相关显著影响尚未发现.NPs的生物毒性作用机制主要包括氧化胁迫、细胞膜破坏与酶活性抑制等,如50 mg/L的纳米TiO2可分别对活性污泥中的氨单加氧酶和亚硝酸盐氧化还原酶活性产生80%和55%的抑制率.     

核壳结构氧化锌/石墨烯的光催化性能及机理研究

采用一步法制备了还原氧化石墨烯(RGO)包覆ZnO纳米颗粒(NPs)的准核壳结构ZnO@RGO光催化复合材料.光催化实验表明,石墨烯的包覆使得ZnO@RGO对有机染料亚甲基蓝(MB)的光催化效率较ZnO NPs提高了10倍左右.透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表明,ZnO@RGO是由纤锌矿ZnO和石墨烯组成,且石墨烯包覆了颗粒尺寸约为6nm的ZnO.X射线光电子能谱(XPS)和拉曼谱(Raman)表明,石墨烯在ZnO中引入了应力及氧空位(VO).光致发光谱(PL)进一步表明,与ZnO纳米晶相比,ZnO@RGO的带间发射强度降低了约80%,并且出现了对应于VO的绿光发射峰.最后,根据上述实验结果提出了ZnO@RGO光催化活性增强的机理:石墨烯纳米片和界面应力作用所产生的氧空位对光生电子的高效协同俘获作用是导致ZnO@RGO具有高效光催化活性的内在原因.     

铜锈环棱螺HSP70对Cd和BDE-47胁迫的响应敏感性

采用沉积物生物毒性测试,分别研究了不同含量Cd和BDE-47污染沉积物对铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)肝胰脏热休克蛋白HSP70表达水平的变化,以揭示Cd和BDE-47胁迫与HSP70表达响应的时间/剂量-效应关系,探讨HSP70作为持久性有毒物质对铜锈环棱螺早期伤害生物标志物的敏感性。结果表明,受到不同含量Cd和BDE-47加标沉积物胁迫后,铜锈环棱螺肝胰脏HSP70表达均表现出较为明显的时间/剂量-效应关系。在Cd短期(0~10 d)暴露下,HSP70应激水平随Cd含量的升高而显著升高(p0.05);在Cd长期(10~21 d)暴露下,HSP70应激水平随Cd含量的升高表现为先升后降,低Cd含量(5μg·g-1)暴露下HSP70应激水平随暴露时间的延长而显著上升(p0.05);中、高Cd含量(25、100μg·g-1)暴露下HSP70应激水平随时间的延长均呈先升后降的趋势。不同含量BDE-47暴露下HSP70应激水平时间的延长大体上均呈先升高后降低的变化趋势;低、中含量BDE-47(160、640 ng·g-1)短期暴露对HSP70应激水平没有影响,而长期(10~21 d)暴露后,HSP70应激水平均显著降低(p0.05)。比较而言,HSP70对Cd低含量(5μg·g-1)短期(低于10 d)暴露显示出较好的敏感性,而对BDE-47低含量(160 ng·g-1)短期暴露表现不敏感;低含量Cd和BDE-47长时间(10~21 d)暴露下,HSP70均具有较好的指示作用。     

酯酶响应性光活化纳米农药的制备与评价

光活化农药是一种具有巨大开发潜力的新型绿色农药，但是其体外光不稳定性限制了它的应用.为了提高体外光稳定性和杀虫活性，将光活化农药——焰红染料B(PB)与海藻酸钠(SA)通过酚酯键连接，然后超声自组装，制备了一种酯酶响应性光活化纳米农药(PB-GSA NPs).PB-GSA NPs在水溶液中呈核壳结构，粒径约为220±5.32 nm，临界聚集浓度约为0.042 3 mg·mL－1.与游离PB相比，纳米粒中PB因聚集成核导致的淬灭效应能有效保护PB免于光解.并且PB-GSA NPs具有酯酶响应性控制释放能力，释放的PB显示出光活性并被酪氨酸氧化法证实，表明该酯酶响应性纳米农药在递送光活化农药方面具有较高的应用潜力.     

棒状氧化锌的制备及其光催化性能

以乙酸锌为锌源,水和乙二醇的混合溶液为溶剂,添加乙醇胺,采用溶剂热法制备了ZnO粉体,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其晶体结构、形貌进行了表征,并以有机染料甲基橙溶液为目标降解物,考察了ZnO粉体的光催化性能,优化了其催化降解甲基橙的工艺条件.结果表明:制备出的ZnO为棒状六方系纤锌矿结构;在其用量为1.5g·L~(-1),甲基橙浓度为10 mg·L~(-1),紫外光照射40 min时,甲基橙的降解率达到99.8%,所制产品具有良好的催化性能.     

一种可口服使用的壳聚糖季铵盐紫杉醇纳米粒研制

设计并制备壳聚糖季铵盐-紫杉醇纳米粒(TP NPs),用于口服递送抗肿瘤药物紫杉醇(PTX).以30ku和200ku壳聚糖合成壳聚糖季铵盐,并进一步与PTX通过生理条件下可断裂的化学键共价连接,分别命名为TP(30)和TP(200).两亲性TP(30)和TP(200)载药量约为11%,且在水中可自组装形成粒径分布均一的纳米粒(TP(30)NPs和TP(200)NPs).TP(30)NPs和TP(200)NPs平均粒径分别为166.2nm和193.7nm,且可在pH 7.4磷酸盐缓冲液中持续缓慢释放药物达10d.TP(30)NPs和TP(200)NPs的小肠黏膜黏附力均显著高于壳聚糖季铵盐.促渗透作用的研究结果表明TP(30)NPs和TP(200)NPs可显著提高PTX的离体小肠转运,表观渗透系数分别为游离PTX的13.1和6.1倍.因此,本研究中的TP NPs有望用于口服递送抗肿瘤药物.