Shewanella oneidensis MR-1异化铁还原诱导次生矿物固定镉

实验室纯培养条件下,研究菌株Shewanella oneidensis MR-1还原铁矿物诱导次生矿物对Cd~(2+)的固定,探讨pH、富里酸、生物炭对微生物还原水铁矿及其Cd~(2+)固定的影响,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对次生矿物进行表征。结果表明:S. oneidensis MR-1异化铁还原诱导次生铁矿固定Cd~(2+)的效果显著高于铁矿物自身的吸附,288 h未接种S. oneidensis MR-1和接种S. oneidensis MR-1的水铁矿溶液中Cd~/(2+)的浓度分别为2.71 mg·L~(-1)与0.86 mg·L~(-1);酸性条件(pH≥5.0)及添加富里酸可促进铁矿物还原溶解和次生矿物转化,进而增强Cd~(2+)的固定;添加生物炭提供了微生物定殖场所,虽减缓铁矿物还原的Fe~(2+)溶出,但显著提高Cd~(2+)的固定效果。铁氧化物矿物作为电子受体被微生物还原产生次生铁矿,其晶型结构改变与高表面积提供了更多的吸附点位,增强了Cd~(2+)的固定。研究表明,次生铁矿物形成过程影响重金属的迁移转化及归宿,S. oneidensis MR-1还原铁矿物诱导产生次生铁矿可以有效固定Cd~(2+)。     

杭州市之江组网纹红土的矿物学特性

用X射线衍射分析和X射线荧光分析对杭州西郊之江组网纹红土红、白网纹的矿物进行了分析。细土化学组成表明：红网纹中铁、锰、磷的含量明显高于白网纹,而其他元素则一般是后者高于前者,红网纹中铁富集明显;两种网纹的Ti/Zr比相近说明它们的物质来源一致。X射线衍射分析表明,红、白网纹各粒级矿物组成的差异仅体现在前者含晶态氧化铁矿物,而后者则没有检测到,它们的层状铝硅酸盐矿物组成相似。红网纹中出现的氧化铁主要为针铁矿和赤铁矿,其中针铁矿的铝同晶替代量高达17.7 mole%。据分析,红白网纹是氧化铁在还原条件下迁移的基础上进行红化作用而形成的。     

外源柠檬酸对铝胁迫栝楼抗氧化酶系及根尖铝积累的影响

探明有机酸缓解植物铝毒害的机理,为栝楼在南方红壤地区的推广种植提供理论依据。以栝楼幼苗为实验材料,探究外源柠檬酸对铝胁迫下栝楼生理变化及根尖铝含量的影响。结果表明:在同一浓度Al~(3+)胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随柠檬酸含量升高而增大;过氧化物酶(POD)活性在低浓度Al~(3+)胁迫时,随柠檬酸浓度增加呈先上升后下降趋势;Al~(3+)浓度为800μmol/L时对栝楼酶活性有抑制作用;随着Al~(3+)胁迫时间延长及浓度增加,栝楼根尖相对铝含量明显增加,加入柠檬酸后栝楼根尖的铝积累量有所减少。     

有机酸对森林土壤pH及铝形态变化的影响

采用连续提取法研究低分子量有机酸对南方酸性森林土壤pH及铝形态变化的影响.结果表明,在酸性土壤上,有机酸处理后土壤pH降低,土壤可溶性铝和有机络合态铝增加,交换态铝(Al3+)、单聚体羟基铝[Al(OH)2+、Al(OH)2+]和酸溶无机铝[Al(OH)3]减少,土壤中不同形态的铝都有向有机络合态铝转化的趋势,这种转化降低了土壤活性铝的含量,有利于减轻土壤铝对植物的危害,但不同的有机酸由于其性质和结构不同,对土壤铝形态转化的影响不同.土壤中各形态铝含量上层土壤大于下层土壤.     

应用穆斯堡尔谱鉴别福建中亚热带黄红壤氧化铁矿物

应用穆斯堡尔谱技术鉴别福建中亚热带黄壤,黄红壤及红壤的诊断层粘粒中氧化铁矿物。结果表明,黄壤与红壤粘粒中氧化铁矿物组成主要差别在于红壤既含针铁矿又含赤铁矿,而黄壤只含针铁矿。此外,黄壤粘粒中铝硅酸盐矿物结构中含有较多的Fe~(2+)。黄红壤粘粒中氧化铁以针铁矿占优势,含有少量赤铁矿和Fe~(2+)。土壤剖面颜色呈黑-黄-红变化的次生黄红壤的黄色土层(B_1)粘粒只含针铁矿,红土层(B_2)含有针铁矿和赤铁矿。根据研究结果认为,这种土壤的土体上部黄化是由于古红土中赤铁矿转化为针铁矿引起的。     

离子液体-分散液相微萃取法萃取分离水体痕量铝离子

[目的]研究离子液体-分散液相微萃取法萃取分离水体痕量Al~(3+)的最优条件。[方法]以水体中铝离子为研究对象,以[C_4MIM]Br为萃取剂,以丙酮为分散剂,以桑色素为铝离子络合剂,建立了离子液体-分散液相微萃取法萃取分离水体铝离子的方法,并对分散液相微萃取法的试验条件进行了优化,包括溶液pH、萃取剂与分散剂的种类与用量、萃取时间等。[结果]在最佳试验条件下,铝离子浓度在0.1~10.0μg/m L呈良好的线性关系,相关系数r=0.998 6,相对标准偏差(RSD)为2.8%。[结论]该方法富集效率高、绿色环保,属于环境友好型方法,适用于水体中微量铝离子的分离分析。     

中药材半夏的X射线衍射Fourier指纹图谱分析

[目的]建立中药材半夏的鉴定分析新方法。[方法]采用X射线衍射Fourier指纹图谱法获取中药材半夏的微观衍射图形及相应衍射特征标记峰,分析不同种半夏样品鉴别、炮制品与原药材的差异以及相关组分含量的差异,实现对常用中药材的微观鉴定分析。[结果]对12个半夏药材及其炮制品样品进行试验,获得了半夏的对照X射线衍射Fourier指纹图谱及特征标记峰值,依次将其分为药材半夏、水半夏及其炮制品法半夏、清半夏、姜半夏5个组,将中药材质量标准化从宏观等性状显微定性鉴别推向以图形数据表征的可重复的微观信息。[结论]X射线衍射Fourier指纹图谱法可用于中药材半夏的鉴定。     

负载铁盐膨润土对重金属锌的吸附性能

通过低温还原法制得负载铁盐膨润土(Fe-bent),采用静态吸附试验、X射线衍射仪(X-Ray Diffraction)和红外光谱仪研究Fe-bent对重金属Zn~(2+)的吸附性能。X射线衍射和红外光谱证实,氢氧化铁、钠铁矾等物质被负载于钠基膨润土上;且铁盐的负载使膨润土上活性基团特征峰位置及强度均发生改变。考察溶液pH值对Fe-bent吸附重金属Zn~(2+)性能的影响,结果表明,当溶液pH值6.24时,Fe-bent对Zn~(2+)的去除率达99.6%,高于其他pH值。吸附动力学试验表明,Fe-bent对Zn~(2+)的吸附速率非常快,其动力学过程符合准一级模型,Fe-bent吸附Zn~(2+)的吸附等温线符合Freundlich模型。红外光谱结果表明,Zn~(2+)和吸附剂表面的H-O-H键和Si-O键结合。     

同步光软X射线显微术研究进展

同步加速器产生的软X射线可提供介于光学显微镜和电子显微镜分辨力之间的显微影像[1 ,2 ] 。当今大多数软X射线资源用于生物样品进行显微结构分析 ,它的意义在于充分了解生物体内在的显微结构和功能 ,为农业品种改良的现代化提供依据 (可以用定向引入有关基因的方法进行定向诱变 ,农作物中用这种方法已使马铃薯成功地达到优质高产 ) [3] 。目前软X射线可透过 10 μm厚的含水细胞 (即活的细胞 )进行成像 ,由此发展起来的利用软X射线的技术有光谱显微术 ,X线三维立体成像等 ,笔者就其在生物和医学领域的研究现状作了有益探讨     

X射线和荧光照射对三叶草叶片超微弱发光的影响比较研究

[目的]比较X射线和荧光对三叶草叶片超微弱发光的影响。[方法]以长势基本相同的三叶草叶片为材料,测定自身发光,然后分别用X射线和荧光照射,测定延迟发光曲线,比较延迟发光曲线和总光子数与自身发光的差别。[结果]X射线照射后,三叶草叶片的总光子数减少,且拟合曲线近似直线。X射线照射后叶片延迟发光明显受到抑制,抑制作用与照射时间呈正相关。荧光照射10～30s后,叶片延迟发光的光子数明显增多,延迟发光曲线快速升高,然后呈指数衰减,在很短时间内恢复稳定。[结论]三叶草叶片经X射线照射后延迟发光受到明显抑制,经荧光照射后延迟发光有很大幅度增强,延迟发光曲线随时间呈指数衰减。     

基于主成分分析的油菜幼苗铝毒机制研究

为探究油菜幼苗对Al~(3+)的耐受性及生理响应机制,设置7个Al~(3+)浓度试液,用水培法处理生长2周的油菜幼苗,胁迫1周后测定油菜的株高、根长的变化量,根系活力,根系氧化力,以及可溶性糖、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、游离脯氨酸、H_2O_2含量共10项指标,并进行主成分分析。结果表明,对照(Al~(3+)浓度为0μmol/L)各项生理指标表现最好,随着Al~(3+)浓度的增加,各项指标表现越来越差;Al~(3+)胁迫对叶绿素a、总叶绿素含量和根长的影响最大,其次是根系活力、叶绿素b含量和根系氧化力。说明铝胁迫首先降低了油菜幼苗的光能利用率,抑制根系生长,同时根系活力及氧化力下降,从而影响植株对水分及养分的吸收。     

生物炭对铝富集酸性土壤的毒性缓解效应及潜在机制

【目的】红壤铝毒是土壤改良持续关注的问题之一。生物炭因其自身的理化和生物学特性,为探索解决该难题提供了新的思路和途径。论文通过在红壤中添加外源铝并种植作物,研究生物炭对铝富集土壤铝毒的缓解效应及潜在机制。【方法】选用酸性红壤做盆栽试验,种植小白菜,添加花生壳生物炭和外源铝,设置CK(0C+0Al)、C(2%C)、Al(1 mmol·L~(~(-1))Al)、C+Al(2%C+1 mmol·L~(~(-1))Al)4个处理,分析生物炭对铝富集红壤不同活性铝及作物生长的影响。【结果】铝毒会显著抑制小白菜的出苗,且加重红壤小白菜生长受抑制的情况,降低小白菜的生物量,同时,铝毒会显著提高小白菜铝含量。而施用生物炭能缓解铝毒对小白菜的抑制影响,显著改善小白菜的生长状况,降低小白菜铝含量,C+Al处理小白菜铝含量较Al处理降低89.4%。铝毒会显著降低红壤的pH,Al处理红壤pH较CK处理降低了0.36个单位,而施用生物炭能显著提高土壤pH,C+Al处理土壤pH较Al处理上升0.62个单位。Al处理较CK处理土壤活性铝含量上升276.4μg·g~(-1),远大于添加量(27μg·g~(-1)),而施用生物炭能显著降低土壤活性铝含量,C+Al处理较Al处理下降14.9%。此外,Al处理交换性Al~(3+)含量较CK处理上升23.1%,施用生物炭后,C+Al处理交换性Al~(3+)含量较Al处理下降46.5%。CK与Al处理土壤活性铝形态主要以具有生物毒害性的交换性Al~(3+)为主,C与C+Al处理土壤活性铝形态主要以单聚体羟基铝离子、胶体Al(OH)30为主。【结论】添加外源铝降低了土壤pH,加重铝的毒害,抑制作物的生长发育。此外,外源铝的添加对红壤中活性铝有较强的激发效应,使得交换性Al~(3+)含量显著升高。然而,生物炭能显著提高酸性土壤pH,且改变不同活性铝的含量,但其对4种不同形态活性铝的效应有较大差异,其主要通过降低具有生物毒性的Al~(3+)含量来缓解铝毒,从而改善作物生长状况。     

Tb3+和Mn2+离子共掺杂LaPO4的制备方法及其表征

目的以LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Mn~(2+)(X=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.8、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0)作为研究对象,利用X射线衍射、荧光光谱、红外光谱和热重分析等对产物的物相结构、发光性能、热稳定性等进行研究,筛选一种发光性能良好的新型共掺杂磷酸盐发光材料。方法采用水热法制备磷酸盐材料LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Mn~(2+),研究改变Mn~(2+)金属离子的掺杂量等对产物的物相结构和荧光性能的影响。结果分析共掺杂的磷酸盐材料LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Mn~(2+)的X射线衍射、红外光谱、荧光光谱和热重分析数据。结论 X=0.8,LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Mn~(2+)的荧光性能最好,Mn~(2+)和Tb~(3+)离子能够有效掺杂到LaPO_4的晶格中,且不会改变晶体的内部结构;该样品具有很好的热稳定性,该研究结果为共掺杂的磷酸盐材料进一步开发和应用提供了重要的参考和依据。     

常见坚果壳的元素组成·纤维素含量和结晶度分析

[目的]对5种常见坚果壳的元素组成、纤维素含量和结晶度进行分析。[方法]采用X射线衍射技术按照高度法、切线法、分峰面积法3种方法对坚果壳中的纤维素的结晶度进行了分析,采用X射线光电子能谱技术对坚果壳的成分和原子比进行了分析。[结果]X射线衍射测试结果表明,板栗、花生、瓜子、夏威夷果和核桃皮层纤维素的结晶度不同,结晶度变化趋势相同;X射线光电子能谱测试结果表明,这5种坚果壳主要是由C、O、N、Si元素组成,成分含量有差异。夏威夷果壳的结晶度最大,板栗壳原料纤维素结晶度最小;花生中的氮元素含量最高,原子百分比达到3.78%,花生中的O/C和N/C比值最大,分别达到0.29和0.05,Si/C原子比最高的是花生壳。[结论]该研究结果可为硬果壳的综合开发利用提供依据。     

Cd2+和Tb3+共掺杂磷酸盐材料的制备及其发光特性的研究

目的通过X-射线衍射、荧光光谱和热重分析测试方法来筛选一种发光性能优异的新型共掺杂磷酸盐发光材料。方法采用水热法制备磷酸盐材料LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Cd~(2+),研究改变Cd~(2+)的掺杂量等对产物的物相结构和荧光性能的影响。结果分析共掺杂的磷酸盐材料LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Cd~(2+)材料的X-射线衍射、荧光光谱和热重分析的数据。X=0.2,LaPO_4:2%Tb~(3+),X%Cd~(2+)材料的荧光性能最好,Cd~(2+)和Tb~(3+)能够有效地掺杂进LaPO_4的晶格中,而且不会改变晶体的内部结构。结论该样品具有很好的热稳定性,该研究结果对共掺杂的磷酸盐材料的制备具有指导意义和实用价值。     

生物炭对红壤中不同铝形态及小白菜生长的影响

红壤是我国南方典型的酸性土壤,具有pH值低,活性铝含量高等特点。生物炭作为新型土壤改良剂,对提高土壤肥力与pH,缓解铝毒具有明显的效果。为了研究生物炭对红壤铝形态及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,并设置0%C(CK),1%C,2%C和3%C共4个处理,每个处理4次重复,进行土培种植小白菜。结果表明:施用生物炭会显著提高小白菜的出苗率,且生物炭处理的小白菜出苗率较CK处理提高10.8%~25.0%。另外,施用生物炭显著改善了小白菜的生长状况,提高了小白菜的生物量,且小白菜铝含量降低68.3%~82.2%。此外,施用生物炭后,土壤pH值、速效磷、速效钾和有机碳量显著提高,其中土壤pH值提高0.35~0.79个单位,而碱解氮含量却显著降低。添加生物炭能使土壤活性铝总量显著下降,且较CK下降16.9%~41.7%,而具有生物毒害的交换性Al~(3+)较CK处理降低37.4%~75.5%,施用生物炭越多,降低效果越明显。然而,不是所有形态的铝含量都下降,各形态铝之间存在转化关系,Al(OH)_2~+,Al(OH)~(2+)与胶体Al(OH)_3~0均有不同程度的上升。说明施用生物炭可以提高土壤pH值,改善肥力,降低活性铝含量,促使具有生物毒害的交换性Al~(3+)向其他形态铝转化,从而缓解铝毒效果,并且在一定范围内,效果随生物炭用量增加而增大。     

土壤铝存在形式对马铃薯抵抗侵染软腐病菌的影响

[目的]从土壤化学角度探讨西北地区适合种植马铃薯的病理原因。[方法]通过模拟酸性及碱性土壤中铝的2种形式氯化铝(Al3+)和胶体铝(Al(OH)3),研究马铃薯块茎受软腐病菌侵染时土壤胶体态的铝对块茎过氧化氢积累及病程蛋白表达的影响。[结果]土壤铝的溶出直接导致马铃薯块茎切片细胞的死亡。马铃薯感染软腐病菌过程中,Al3+处理加速了马铃薯的感病,而Al(OH)3则延缓了马铃薯的感病。Al3+处理在加速马铃薯细胞死亡的同时产生大量的H2O2,而Al(OH)3在产生较高H2O2积累的同时并未造成明显的马铃薯细胞死亡。SDS-PAGE电泳分析表明,Al(OH)3处理的马铃薯明显不同于Al3+及空白对照。[结论]马铃薯块茎在感病过程中受土壤铝溶出率及铝形态变化的双重影响。     

竹炭微晶结构的X射线衍射分析

针对不同炭化工艺制备竹炭材料的微晶结构,运用X射线衍射分析技术(X-rayDiffrac-tion)进行检测分析.结果表明在衍射角度2θ为24°和43°附近出现衍射小峰,竹炭细微结构单元有晶化现象存在或其细微结构单元的部分碳原子的排列有秩序,且其衍射峰强度随竹材炭化热解工艺的炭化温度升高而加强,竹炭微晶结构的无序化受到一定影响,有向有序化方向移动的迹象.     

麦秆/SPI润湿性和X射线光电子能谱分析(英文)

[目的]为了改善麦秆表面胶接性能以制备大豆分离蛋白胶黏剂麦秆刨花板,分别对麦秆表面进行化学处理和酶处理。[方法]通过接触角测量和计算扩散-渗透系数(K),对未处理(对照试样)和两种化学处理及三种酶处理麦秆的麦秆表面润湿性进行评价分析,并通过X射线光电子能谱(XPS)对处理试样和对照试样进行表面元素分析。[结果]结果表明氢氧化钠处理、过氧化氢处理以及脂肪酶处理后的麦秆表面扩散-渗透系数K值同对照试样相比,分别提高了58.0%,48.7%和83.2%。XPS分析表明处理后的麦秆表面硅元素含量的急剧减少和蜡质层的破坏都为麦秆表面润湿性的改善起到了很重要的作用。[结论]麦秆化学处理和脂肪酶处理为豆胶麦秆刨花板的制备提供了技术支持。     

棉纤维细胞壁微晶区的大小和畸变

应用X射线衍射的Hoscmann作图法测得棉纤维细胞壁微晶区的大小为127A(沿纤维轴方向)和66A(垂直于纤维轴方向),徽晶区的畸变为0.69％(沿纤维轴方向)和3.28％(垂直于纤维轴方向)。