纳米材料研究综述

综述了纳米材料的研究概况，介绍了纳米材料的研究现状、特点、结构、特性、制备方法及其应用状况。     

纳米Cu的制备、表征及润滑性能研究

以五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)等为主要原料制备纳米铜粉的工艺;表征分析借助X射线衍射 (XRD)测定纳米Cu的图谱,并证实为纳米级;采用环境扫描电子显微镜测定了纳米Cu的粒径大小 (30 ~75nm);实测纳米Cu添加剂的润滑油的润滑效果,其抗磨减摩等性能远优于传统润滑油,可成为新一代润滑油的抗磨减摩添加剂。     

纳米材料生态毒理学研究进展

纳米技术给人类带来利益的同时也给人类及整个生态系统带来了潜在的危害。纳米材料毒理学的研究对于科学地评价纳米材料的潜在危害和对纳米材料的生产和应用进行科学的管理是十分必要的。概述了纳米材料生物毒理学的研究进展,提出了研究中存在的不足,并对其研究前景进行了展望。     

一维纳米材料的制备及应用

一维纳米材料在纳米电子学、纳米光电子学、超高密度存储和扫描探针显微镜诸多领域具有潜在的应用前景,已成为21世纪物理学、化学、材料学及生命科学等科技领域的研究热点。本文主要介绍了一维纳米材料如纳米线、纳米管、纳米棒的制备方法。概述了一维纳米材料的应用及前景。     

纳米科技及其在木材科学中的应用前景(Ⅰ)--纳米材料的概况、制备和应用前景

综合介绍了近年来纳米粉体材料和纳米复合材料的制备，对木材／无机纳米复合材料研究进展进行了评述。通过纳米材料在木才、塑料、涂料等领域的应用，提出了纳米材料在木材科学与技术中的应用前景和发展趋势。     

纳米材料与技术在农业上的应用研究进展

近几年纳米材料与技术在农业领域的应用取得了一定进展,综述了纳米材料与技术在农业投入品的传输、动植物遗传育种、农产品加工、农业环境改良和农业纳米检测技术等方面的应用。目前纳米技术在农业中的应用研究仍处于初期阶段,一些研究成果实现商业化还需要更大的努力。此外,纳米材料因其特性可能存在潜在的安全性问题,选择生物安全型、环境友好型纳米材料进行农业应用研究对于发展农业纳米技术至关重要。     

人工纳米材料对藻类的毒性效应研究进展

近年来,随着纳米材料的大量生产和广泛应用,其生物安全性引起人们的极大关注。综述了纳米材料对藻类的毒性效应研究进展,重点讨论了纳米金属及氧化物、碳纳米材料以及半导体量子点对藻类的毒性效应研究,同时归纳了纳米材料对藻类的致毒机制,并总结了现有研究中存在的问题,对该领域的研究提出了建议和展望。     

人工碳纳米材料的植物效应研究进展

随着纳米科技的发展,人工碳纳米材料(Engineered carbon nanomaterials,ECNMs)在诸多领域得到广泛应用。与此同时,ECNMs不可避免地释放进入环境,增加与生物接触的机会,其生物毒性效应及潜在的环境风险不容忽视。植物是人类重要的食物来源,目前已有研究表明ECNMs对植物有毒害作用,对食品安全及人类健康造成威胁。鉴于此,在简要介绍ECNMs环境来源的基础上,综述了目前国内外关于ECNMs对植物生理生长的影响及作用机制的研究进展,并对当前研究方法和面临的挑战进行探讨,为ECNMs的生物安全性评估、植物保护、原材料的合理规划使用提供一定的理论依据与实践参考。     

大肠杆菌对铜离子的吸附行为研究

为阐明大肠杆菌Escherichia coli对Cu^2＋的吸附特性,本文利用批量平衡吸附实验法研究了大肠杆菌对Cu^2＋的吸附动力学及影响细菌吸附Cu^2＋的主要影响因子,包括溶液pH、Cu^2＋始浓度、细菌初始浓度。结果表明,大肠杆菌的Zeta电位随着溶液中离子强度和Cu^2＋浓度的增加而降低,说明大肠杆菌对Cu^2＋的吸附主要是通过静电引力作用;在Cu^2＋初始浓度为0．01mmol·L^-1的背景溶液中,吸附开始很快,到1h时即达到最大;pH值显著影响大肠杆菌对Cu^2＋的吸附,在pH值为6时,其吸附量达最大;大肠杆菌对Cu^2＋吸附量随着菌体浓度、Cu^2＋浓度增加而增加,用Langmuir吸附等温模型能很好模拟该吸附过程,吸附比率随着Cu^2＋浓度增加而降低。通过对细菌吸附重金属的特性研究,为环境中重金属污染的生物去除提供一定的理论依据。     

Cu2+与EGCG络合作用的研究

铜离子容易接受配体,成为中心离子,茶儿茶素EGCG是茶多酚中活性最强的天然活性物质,可作为多基配体与Cu2+发生络合反应.本试验在化学体系中研究了EGCG与Cu2+形成络合物的条件,其形成条件主要受pH值和Cu2+/EGCG比率的影响:在pH≤4.0时,即在强酸性条件下,EGCG与Cu2+很难形成络合物;pH＞4.0时,EGCG与Cu2+可以形成络合物;pH＞9.0时,酚羟基与碱作用生成酚钠,有铜离子存在时,Cu2+可充当催化剂,促进EGCG自氧化,Cu 2+被还原为Cu+.在pH=6.0的乙酸缓冲液中,Cu2+与EGCG以2:1结合的;在pH=7.4的硼酸缓冲液中,Cu2+与EGCG以1:1络合,当两者比例≥4:1时,两者发生的是氧化还原反应,Cu2+会促进EGCG的氧化.     

利用铁-铜拮抗作用减少玉米铜毒害的研究

采用水培试验方法,研究了缺铁和供铁条件下玉米幼苗对不同形态铜的吸收特征以及不同浓度铜和不同形态铜对玉米幼苗吸收铁的影响。结果表明,缺铁条件下,玉米幼苗吸收铜的量随着铜浓度的升高显著增加,根系铜含量和积累的铜量显著高于地上部的铜含量和积累量。无机铜是最容易被玉米幼苗吸收的形态,而且向地上部的转运也最多。在有机络合铜中,EDTA络合铜被吸收的量最少,但在体内向地上部的相对转运比例最大。有机络合铜被吸收的总量虽然较大,但多积累于根部,向地上部运输的比例很小。增加铁的使用可以大大减少进入植物体内的铜量,并使已进入植物根系的铁更多地分布在根部,从而减少了地上部铜的含量和铜的毒害。铁存在对无机铜吸收的抑制作用最大,其次是酒石酸铜、苹果酸铜、柠檬酸铜、草酸铜,而对EDTA-铜的吸收抑制最小。     

利用铁-铜拮抗作用减少玉米铜毒害的研究

采用水培试验方法,研究了缺铁和供铁条件下玉米幼苗对不同形态铜的吸收特征以及不同浓度铜和不同形态铜对玉米幼苗吸收铁的影响.结果表明,缺铁条件下,玉米幼苗吸收铜的量随着铜浓度的升高显著增加,根系铜含量和积累的铜量显著高于地上部的铜含量和积累量.无机铜是最容易被玉米幼苗吸收的形态,而且向地上部的转运也最多.在有机络合铜中,EDTA络合铜被吸收的量最少,但在体内向地上部的相对转运比例最大.有机络合铜被吸收的总量虽然较大,但多积累于根部,向地上部运输的比例很小.增加铁的使用可以大大减少进入植物体内的铜量,并使已进入植物根系的铁更多地分布在根部,从而减少了地上部铜的含量和铜的毒害.铁存在对无机铜吸收的抑制作用最大,其次是酒石酸铜、苹果酸铜、柠檬酸铜、草酸铜,而对EDTA-铜的吸收抑制最小.     

Cu~(2+)对日本沼虾的毒性研究

[目的]探讨日本沼虾重金属中毒死亡的机制,为其养殖水质管理提供依据。[方法]采用直线内插法,计算Cu2+对日本沼虾24、487、29、6 h的半致死浓度(LC50),通过胁迫试验,测定日本沼虾肌肉中超氧化物歧化酶(SOD)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)的活性。[结果]24℃条件下Cu2+对日本沼虾244、87、29、6 h的LC50分别为0.189、0.134、0.1230、.110 mg/L。随着Cu2+浓度的增加,日本沼虾肌肉中SOD活性逐渐降低。Cu2+能明显抑制日本沼虾肌肉组织中GPT和GOT活性,且随着Cu2+浓度的增大,抑制作用增强。[结论]Cu2+对日本沼虾的毒性作用较强。Cu2+可能是通过影响日本沼虾体内的酶的功能而损害其各种生理活动,从而使虾体受害。     

铜对3种蔬菜生长的影响及其累积效应研究

[目的]研究Cu污染对3种蔬菜生长的影响及其累积效应。[方法]在不同浓度Cu（0、100、200、400 mg/L）胁迫下,对萝卜（Ra-phanus sativus L.）、小白菜（Brassica campestrisssp.Chinensis）和苋菜（Amaranthus tricolour）进行种子萌发和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Cu含量的影响。[结果]不同浓度Cu胁迫对3种蔬菜种子的发芽率无显著影响,100和200 mg/LCu胁迫对蔬菜苗长具有显著影响,萝卜对过量Cu毒害的耐性强于小白菜和苋菜;各处理3种蔬菜的地上部和地下部Cu含量均低于国家食品卫生标准,萝卜可食部位Cu含量低于小白菜和苋菜。3种蔬菜对土壤中Cu的富集指数表现为苋菜〉小白菜〉萝卜。[结论]在遭受Cu污染的农田中,种植萝卜比种植小白菜和苋菜更有利于减少Cu进入食物链。     

植物Cu,Zn-SOD分子调控机理研究进展

铜/锌超氧化物歧化酶(Cu,Zn-SOD)能清除植物体内有害的活性氧(ROS),参与植株遭受逆境胁迫时的应激反应等过程。铜分子伴侣(CCS)可以传递铜离子到Cu,Zn-SOD当中,并将其激活生成有活性的酶分子,依赖CCS协助是Cu,Zn-SOD主要的激活途径。植物在铜缺乏的环境下会诱导启动子结合蛋白(SPL7)和小RNA398(miR398)的表达,miR398通过降解编码Cu,Zn-SOD的mRNA抑制Cu,Zn-SOD的生成,从而调控植物体内铜平衡。本文主要对植物Cu,Zn-SOD激活和调控途径进行综述。     

李氏禾对土壤中铜积累特征及抗性研究

[目的]研究室内生长条件下李氏禾对铜的吸收和抗性特征。[方法]将从6个采样点采集的李氏禾样本、淤泥和水样带回实验室进行分析。消解液定容后用火焰原子吸收分光光度计(PEAA-700)测定铜的含量。[结果]电镀污水污染区的李氏禾生长茂盛,是当地的优势种群。在各植物样品中,铜含量均为根系>叶柄>羽片。当土壤铜含量达2000 mg/kg时,根、茎、叶中铜含量分别为:500.33、335.81、307.89 mg/kg。在土壤培养条件下,李氏禾叶中铜含量为46.11~308.07 mg/kg,铜的生物富集系数为0.40~1.75;根和茎中铜含量分别为49.22~500.33和39.22~335.81 mg/kg,铜的最高生物富集系数分别为1.85和1.47。[结论]李氏禾能在铜污染的环境中生存,对铜有较强的适应力和抗性,是一种较理想的植物修复材料。     

Cu2+对新农药噻虫嗪水解的影响

通过模拟试验研究了Cu2 对噻虫嗪水解的影响。结果表明,噻虫嗪的水解符合一级动力学方程,Cu2 (包括Cu(OH) 、Cu(OH)-3等)对噻虫嗪的水解具有明显的催化作用,且其催化作用基本不受温度和pH的影响,Cu(OH)2对噻虫嗪的水解无催化作用。根据GC-MS对水解产物的鉴定,发现噻虫嗪的主要水解产物为3-(2-氯-噻唑-5-亚甲基)-5-甲基-4-氧代-(1,3,5)恶二嗪,从而推测了Cu2 对其水解的催化机理,这对于了解噻虫嗪在环境中的迁移、转化具有重要意义。     

铜和丁草胺污染对土壤呼吸强度的影响

[目的]探讨重金属铜（Cu）与丁草胺复合污染影响土壤呼吸的交互作用以及复合污染和单一污染对土壤呼吸的影响。[方法]通过24 h室内密闭培养碱液吸收法测定土壤呼吸强度,采用2因素4水平（丁草胺质量浓度为0、10、100、200 mg/kg;重金属质量浓度为30、60、100、160mg/kg）的完全组合试验方案设计,共16个处理。[结果]重金属Cu和丁草胺对土壤呼吸强度的影响,在培养期随污染物浓度的变化而变化,铜离子浓度在0～100 mg/kg时,土壤微生物的呼吸强度在碳源丁草胺存在情况下逐渐增加。高浓度Cu离子存在时,土壤呼吸强度变化主要取决于Cu离子的毒性作用,CO_2释放量明显低于对照。[结论]重金属Cu与丁草胺复合污染对土壤呼吸强度影响表现出拮抗效应,Cu离子浓度较高时,复合污染对土壤呼吸变化主要取决于Cu离子。