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 金属组学是一门新兴的前沿交叉学科, 是对若干涉及金属元素相关生命过程或环境过程分子机制, 及组织与细胞内全部金属离子或金属配合物进行综合研究的学科, 其研究对象是生命体系或环境过程中的所有金属元素, 故金属组学也可称为金属辅助的功能生物或环境化学.     

金属组学方法研究生物体内汞和硒相互作用

 随着金属组学及金属组学研究技术的不断发展, 近年来, 金属组学研究技术, 如各种核分析技术, 同位素稀释(示踪)技术、同步辐射X 射线荧光分析(SR-XRF)、同步辐射X 射线吸收光谱(SR-XAS)技术等, 结合电泳、色谱、质谱等生化分离、分析技术, 应用于研究生物体内硒和汞的生物学行为及相互作用机制, 将该领域研究推向一个新的高度。硒是人体及动物维系生命活动所必需的微量元素之一, 对汞等重金属的毒性具有显著的拮抗作用。全面准确地了解生物体内汞和硒的分布和存在形式, 研究生物组织中汞的吸收、迁移、转化和蓄积过程以及硒对汞的这些生物学行为和效应的影响, 对于环境汞污染和汞毒性危害的控制具有现实意义, 同时有助于理解生物体内汞和硒的相互作用过程和机制。本文综述常用的金属组学方法在植物、动物和人体内汞和硒相互作用方面的研究进展。     

过渡金属氧化物催化CO还原SO2反应的机理

采用热重分析、差热分析和光电子能谱对有代表性的Fe、Co和Mo等7种过渡金属催化剂进行表征，研究了CO还原SO，的反应机理和催化荆的催化作用机理及相关的影响因素．结果表明，活性组分不同、负载量相同的催化剂在进行催化反应后表面组成差异较大，S元素的表面分布状态与金属元素密切相关，催化剂表面上金属元素越多，其相应S含量也越高；金属氧化物的硫化路径是先还原后硫化，易于还原的物质更易于硫化；催化活性与空定分数机、金属硫化物键能和金属元素的电负性有关，仅从过渡金属的空穴分数机或各金属硫化物的键能参数难以获得各金属催化剂的催化活性规律，实验表明各金属离子的电负性参数与其催化活性之间存在相关规律．     

时间对土壤中有害金属元素Cd,Pb,Hg迁移的影响

考察时间对有害金属元素迁移的影响.通过人工干预种植地区土壤中微量金属元素含量的方法,将Cd,Pb,Hg三种有害金属元素添加到土壤中,每隔15d对土壤中有害元素含量进行测定.结果表明,金属元素在土壤中的迁移具有一定的限度,当含量超过一定的临界值就会产生剩余,土壤的渗透压等环境就会发生改变,造成土壤的金属污染.     

生物有机成矿作用研究进展

生物有机成矿作用是当前矿床学前沿领域的研究热点之一。本文在介绍其研究进展的基础上,总结三点成矿作用:(1)生物有机质对成矿金属的预富集作用;(2)在成矿流体运移的过程中形成有机-金属络合物,对成矿金属的活化迁移作用;(3)改变成矿物理化学环境,对成矿物质的还原沉淀作用。     

pH电位法研究二肽与镍(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的二元、三元络合物

低肽在生物体内具有各种生物功能.它们能与生命金属元素相结合与代谢,也能与外界摄入的毒性金属如Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等相结合.但是迄今,人们还不能圆满地解释毒性金属对人体的影响,这在很大程度上是由于研究金属-蛋白质络合物具有一定的困难.基于这一原因,人们常用低肽作为模型物质研究金属与蛋白质的相互作用.一般来说,二肽具有三个可供键合的位置:N端氨基、C端羧基和肽键.在生理条件下,有关简单的二肽与Ni(II)、Cd(II)络合物生成的研究为数不多.     

纳米生物效应与纳米毒理学中的剂量与表面化学效应关系（英文）

生命过程是由一系列发生在纳米尺度上的程序化、多级次、多步骤的化学、物理或生物学过程组成.有趣的是,在构成细胞的亚细胞器中或它们之间发生的这些复杂过程,很多需要对生物分子(如蛋白质、核酸等)进行纳米尺度空间上的精确调控,以维持生命过程的正常进行.因此,理解在纳米尺度下物质与生命体系的相互作用,对生命科学与纳米科学、化学、材料科学、医学、环境健康科学和毒理学等领域的交叉和融合,将提供独特的视点和启迪.本文从纳米化学的角度,系统归纳影响纳米材料在体内的生物蓄积、作用器官(或靶器官)和体内毒性的关键因素,主要集中在纳米表面化学修饰和剂量效应.由于已有的纳米材料很多,本文重点分析了碳纳米管、金属相关(金属和金属氧化物)纳米材料以及量子点在生物体内的蓄积规律、作用器官选择性及其体内毒理;它们的剂量效应;以及纳米表面化学修饰对其体内蓄积规律、作用器官选择性及其体内毒理的调控作用.最后,我们从纳米化学的角度讨论这个领域具有挑战性的科学问题以及建立概念性知识框架尚需要深入研究的方向.这篇综述是我们将纳米毒理学领域的知识系统化的持续努力的一部分.     

天体生物学概要

天体生物学研究生命在宇宙中的起源、演化、分布和未来.天体生物学在20世纪90年代初正式形成,是人类对地球上生命起源、演化的追问,对人类文明未来的思考,对环境变迁的忧虑,以及对空间和宇宙探索的结果.天体生物学整合了天文学、行星科学、地球科学、生命科学和空间探索技术等领域,并且一出现就成为这些学科的前沿.在天文学的时间和空间尺度上,天体生物学探讨对生命至关重要的非金属元素氢一碳一氮一氧一磷一硫,以及金属元素例如镁、铁等在宇宙创生、星系和恒星演化过程的核合成和分布,以及这些过程对宜居住行星在恒星系中的密度和分布的制约.在行星系统尺度上,天体生物学比较太阳系各行星的物理、化学和地质特征,并试图据此建立太阳系和其他行星系统的宜居住带的模型.地球上生态系统的起源和演化是天体生物学最重要的研究内容.地球从一个炙热的无生命世界逐渐演变成一个适宜生命产生和演化的宜居住行星,是了解字宙中生命的产生和演化的唯一例子.天体生物学比较现在地球上的极端环境、极端环境中的生命,并结合对地球历史上地质和生物事件的重建,试图建立字宙中生命在类似地球的行星上起源和演化的普适模型.寻找地球以外的生命世界是人类空间探索的终极使命.天体生物学根据对地球上生命的认识,确定了液态水、水-岩石相互作用化学是微生物生命存在的基本条件和证据,并据此确定了最近行星探索技术的发展方向.     

金属-半导体转变的研究现状及应用前景

20世纪60年代理论预言金属-半导体转变,但在随后的30年间实验研究未获进展,直到20世纪90年代才取得了飞速发展.Ⅳ族金属元素Sn、Pb和Ⅴ族金属元素Sb、Bi的外延膜先后观察到了金属-半导体转变,并提出了"空穴导电"模型,取代以往的"电荷中性"模型.在超细金属微粒的研究上,由于金属能带转变为半导体禁带能隙结构,发现了很多相应的、与块状金属不同的光、电、磁、热、力学和化学特性,有力地推动了学科的发展.     

生物催化铁锰离子及其氧化物的循环转化

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。     

有色金属材料的LCA定量评价模型

本文提出一种有色金属材料LCA定量评价方法———综合比例系数法。该法根据金属元素的环境特征、实际提取冶金过程、社会功能和生物效应等要素,确立了纯金属的环境负荷定量计算原则并求出其相对环境负荷,而后由此计算金属材料的环境负荷比例系数;再根据推导出的模型计算出金属材料的环境负荷定量值。该模型数学原理可靠,公式运用简便。通过对ZL110和ZA8两种不同材料的LCA实例定量评价可知,该法是目前一种能较为客观、地定量计算有色金属材料环境负荷大小的方法。     

ICP-AES法测定压裂返排液中镧系示踪剂的影响因素研究

采用ICP-AES法通过逐级稀释确定了镧系金属元素的检出限,并研究了不同金属阳离子和有机物对镧系金属元素测定的影响,提出分别采用基体匹配和硝酸-双氧水半干式消解法消除二者的影响。研究结果表明:镧系金属元素La、Ce、Pr和Nd的检测下限分别为0.025、0.010、0.050和0.050 mg/L;Na+、Ca2+、Mg2+和有机物都会大大影响镧系金属元素的测定结果,通过使用模拟油田污水建立标准曲线,可有效降低测量金属阳离子产生的误差,硝酸-双氧水半干式消解法可有效消除有机物对测定的影响。通过加标回收实验得出此方法的加标回收率在89%~106%之间,满足压裂示踪剂的定量测定要求。     

泉州湾互花米草中重金属富集程度分析

采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法,分析泉州湾滩涂沉积物及互花米草成熟植株体内Cu,Zn,Ni,Mn,Co,Fe,V,Pb,Cr等金属的质量分数,研究互花米草的叶、茎、根对不同重金属的富集程度和富集能力,以及共存金属元素对金属富集的影响.研究表明,互花米草的叶、茎、根内含一定量的Cu,Zn,Ni,Mn,Co,Fe,V,Pb,Cr等金属元素,泉州湾滩涂沉积物存在Cu,Pb,Zn,Cr的污染,互花米草植株体内也有一定程度的重金属污染,不再具有原来的经济价值.互花米草植株的根对Mn,Cr,Cu,Fe,Ni的富集系数大于或接近1.重金属元素的共存能促进其他重金属的吸收,降低滩涂沉积物中重金属的质量分数.单株互花米草富集的重金属总量较大,互花米草的生物量大,通过收割富集重金属的互花米草地上部分,可以有效地降低互花米草生长环境中水体或沉积物的重金属质量分数.     

GW-80型金属高温彩色涂料

GW-80型金属高温彩色涂料是以金属元素化合物为主要原料,水为分散剂的悬浮液体,它不用有机溶剂,无毒、无气味,用于钢锭、钢坯、钢材,作为钢种、炉号规格的标志和金属设备防腐蚀涂层,可加强钢铁工业质量管理、改善劳动条件、消除生产过程中混钢现象,提高工效,为节约能源创造有利条件。     

单核和双核过渡金属羰基化合物及双核过渡金属羰基夹心化合物的理论研究

用量子化学理论方法研究了一系列过渡金属羰基化合物及第一长周期双核过渡金属羰基夹心化合物.根据理论研究结果,对一些早期有关过渡金属羰基化合物的实验结论提出了质疑,对一些同族过渡金属元素原子形成的羰基化合物的结构和成键规律进行了探讨;对第一长周期过渡金属双核羰基夹心化合物进行的理论研究表明,不饱和程度较高的V2 (CO)n...     

银系列催化剂的表面性质和催化性质的研究

表面化学是从多原子或分子水平上研究两相界面上所发生的化学过程的一门新兴学科.多相催化是表面化学中最为活跃的研究领域.为了更好地从理论上了解催化作用原理,从而找到效能更高的实用催化剂,目前国内外许多科学家正从表面研究入手,对催化剂的催化过程的表面现象进行研究.他们的工作主要集中在各种金属单晶和模型催化剂     

白酒储存过程中金属元素含量变化规律研究

文章研究了白酒储存过程中常见金属元素的含量、变化规律,总体来说,储存时间越长,酒中金属元素含量越多,金属元素对酒质的影响与基酒有关。     

国外科技

基因技术育植物 有利环保吃金属 英国牛津大学的科学家正在利用基因工程方法培育能够“吃”重金属的植物。这些植物不仅可以吸收工厂、煤矿等工业基地残留的金属,还可用来清除由重金属造成的有毒污染。 自然界中几乎所有植物在生长过程中都要吸收一定量的金属元素,但科     

新疆油田红浅火驱试验区原油物性变化规律研究

试验区历经4年多燃烧,地下原油性质发生较大程度的变化。为进一步认识火驱特性、指导生产调控,对原油组分、黏度、酸值、非金属元素、金属元素等变化规律进行了研究。研究结果表明,试验区原油经过火驱以后,改质作用明显,轻质组分质量分数上升、黏度明显下降;原油中金属与非金属元素出现明显变化。     

金属非金属掺杂改性钽酸盐光催化剂研究

光催化氧化技术是近年来国内外的一个热点研究领域,具有良好的应用前景.钽酸盐类化合物由于其结构的稳定性和特殊的物化性能,日益成为材料科学领域的研究热点.但是其催化活性偏低,尤其是带隙能较高,不能高效吸收太阳光谱中丰富的可见光,限制了该技术的推广.利用金属和非金属元素掺杂改性钽酸盐类化合物是有效改善其光催化性能的方法之一.详细评述了用金属和非金属元素掺杂对钽酸盐类化合物光催化性能的影响.最后,提出了综合利用金属和非金属掺杂的功效,通过对钽酸盐类化合物进行金属和非金属双组分复合掺杂改性,制备在可见光区具有高光催化活性的纳米复合光催化剂是该研究领域的发展方向,并存在巨大的研究空间.