降低卷烟烟气有害成分的滤嘴用纳米材料研究进展

纳米材料的快速发展为卷烟减害技术提供了前所未有的机遇,按照滤嘴添加纳米材料的种类,综述了现阶段主要的几类纳米材料(碳基纳米材料、贵金属纳米材料、氧化物纳米材料、纳米矿物材料)在降低卷烟烟气有害成分方面的应用研究现状,并探讨了纳米材料在卷烟滤嘴减害应用方面的发展方向。     

纳米材料对植物基因表达的影响及遗传毒性

纳米材料在农业可持续发展中发挥了重要作用,但也存在毒性。为了解世界纳米材料对植物基因水平的双向影响,为植物、可持续农业及食品安全的发展提供参考与借鉴,本文从金属(及氧化物)纳米粒子、碳纳米、量子点、氧化石墨烯和富勒烯烟灰纳米材料及纳米基因载体方面综述了纳米材料对植物基因表达的影响及遗传毒性,并探讨了未来的发展方向。     

γ-Fe2O3纳米材料与甲基营养型芽孢杆菌对大豆生长及产量的协同促进机制

  【目的】  探究氧化铁纳米材料 (γ-Fe₂O₃ NMs) 与甲基营养型芽孢杆菌叶面配施对大豆生长、产量及籽粒品质的影响及其协同作用机制,为γ-Fe₂O₃ NMs在农业生态系统中的应用提供新思路及理论支持。  【方法】  以大豆为供试作物,纳米材料处理组设置0、1、10、30和50 mg/L 5个浓度,纳米材料与甲基营养型芽孢杆菌复合处理组中包含甲基营养型芽孢杆菌悬液以及对应4个浓度的纳米材料,施用方式为叶面喷施,大豆生长至40天时测定光合作用参数,在成熟期测定植株生物量、植株总糖含量、产量等参数。利用LB平板体外培养实验及分光光度法 (OD₆₀₀)测定γ-Fe₂O₃ NMs对甲基营养型芽孢杆菌生长的影响,利用单颗粒电感耦合等离子质谱仪测定甲基营养型芽孢杆菌对γ-Fe₂O₃ NMs生物可利用性的影响。  【结果】  γ-Fe₂O₃ NMs促进了大豆光合作用,显著提高了大豆生物量,且30、50 mg/L γ-Fe₂O₃ NMs明显提高了大豆产量及籽粒碳水化合物含量。与同浓度纳米处理组 (30、50 mg/L γ-Fe₂O₃ NMs) 相比,甲基营养型芽孢杆菌与γ-Fe₂O₃ NMs共施用的大豆产量分别增加了31.5%及13.4%。甲基营养型芽孢杆菌施用后相较于对照组显著提高了大豆根尖数,γ-Fe₂O₃ NMs单独处理对大豆根尖数没有显著影响,而γ-Fe₂O₃ NMs与甲基营养型芽孢杆菌共施用处理组中大豆的根尖数明显多于甲基营养型芽孢杆菌单独处理。甲基营养型芽孢杆菌发酵液明显降低了γ-Fe₂O₃ NMs的团聚作用。10、30和50 mg/L γ-Fe₂O₃ NMs均能够促进甲基营养型芽孢杆菌的生长,且能够使细菌发酵液中吲哚乙酸含量从3.8 mg/L增加至7.6～8.8 mg/L。γ-Fe₂O₃ NMs与甲基营养型芽孢杆菌配合施用,相较于对照组显著提高了大豆养分吸收及籽粒中营养元素 (Fe、Mn、S、Mg等) 的含量。  【结论】  γ-Fe₂O₃ NMs对光合作用的促进是其促进大豆生长、提高大豆产量的主要机制。γ-Fe₂O₃ NMs与甲基营养型芽孢杆菌配施后,两者对大豆生长、产量及果实品质呈现协同促进作用。其主要机制包括:1) 甲基营养型芽孢杆菌代谢产物能够有效降低γ-Fe₂O₃ NMs的团聚,增加了γ-Fe₂O₃ NMs的生物可利用性;2) γ-Fe₂O₃ NMs显著促进甲基营养型芽孢杆菌生长,提高其代谢产物中吲哚乙酸的含量。     

纳米材料对作物种子萌发及生长发育的影响

随着纳米材料在农业领域广泛应用,为研究纳米材料对作物种子萌发及生长发育的影响,通过分析纳米材料对作物种子萌发及幼苗生长的促进作用和抑制作用,归纳了纳米对作物生长力的影响,总结纳米影响作物生长发育的机制有打破种子的休眠、促进种子代谢、影响营养元素吸收、影响植物净光合速率和水分利用率、影响植物的抗逆性及诱导植物毒性等。指出纳米材料与植物的相互作用是个复杂的过程;纳米材料与植物间相互作用的机制取决于纳米材料的理、化性质、处理浓度、植物的类型、生长阶段,还与介质、光照强度等环境因素相关。建议今后要进一步研究纳米材料与植物间相互作用的机制;建立科学的评价体系,全面反映纳米材料的植物效应;加强纳米材料在农业资源与环境中的研究,使纳米材料在可持续农业中发挥良好作用。     

Cu元素纳米材料的研究进展

介绍了Ｃｕ元素纳米材料的结构特征和独特性能,及其制备、表征方法和应用等方面的研究进展。     

纳米材料在有机污染土壤修复中的应用与展望

工农业发展过程中排放入土壤中的高毒性有机污染物可以通过食物链进入人体,并产生富集作用,对人体存在致突变、致畸和致癌的潜在危害。近几年,纳米材料因其巨大的比表面积和良好的催化反应活性逐渐成为有机污染土壤修复的研究热点。通过对金属类纳米材料及其改性技术、碳基纳米材料和聚合类纳米材料等典型纳米材料在有机污染土壤修复中研究进展的综述,对纳米材料在土壤介质中能够发挥实用性所需的性质予以归纳总结,并对未来纳米材料的合成及应用进行了展望,以期为修复有机污染土壤的相关纳米材料研究提供参考。     

纳米传感器在农药残留检测中的应用研究进展

农药残留是影响食品安全的主要风险因素之一。传统的农药残留检测方法由于需要昂贵、大型的检测仪器往往不能满足现场、实时检测的需要。近年来,随着纳米材料制备及功能化技术日趋完善,其在农药残留快速检测领域的研究日益活跃。纳米材料与荧光法、比色法、表面增强拉曼散射法及电化学法结合,可构建各类纳米传感器,在检测特异性和灵敏度上有较大提升,实现了快速检测技术的突破。本文综述了上述4类主要的纳米传感器在农药残留快速检测中的应用,并对其应用前景进行展望。未来构建选择性高、分析范围广、抗干扰、简单便携的纳米传感器仍将是农药残留检测领域主要的研究方向。     

纳米材料对辣椒种子萌发的作用参数优化

为了优化纳米材料对辣椒种子萌发的作用参数,试验分两个阶段进行,第一阶段用纳米材料不同时间处理的活化水浸种,筛选出适宜辣椒种子萌发的纳米材料活化水时间范围第二阶段。参考第一阶段试验结果,进行活化时间和浸种时间交互试验,研究最适宜辣椒萌发的活化时间和浸种时间组合。结果表明:纳米材料活化水1.0h处理在促进辣椒种子萌发方面效果最好,最适宜辣椒萌发的活化时间和浸种时间组合以A2B5(活化时间70min、浸种9h)综合表现最佳。     

碳纳米材料在农业环境改良上的应用

近年来纳米材料与技术在农业领域的应用取得了很大的研究进展。碳纳米材料具备纳米材料的特性,在农业中的应用也日益增加,正缓慢地推动着农业生产上的变革。文章主要综述了碳纳米材料在农业环境改良方面的应用,并对其应用前景进行了展望。目前由于纳米材料的安全性评价体系尚不完善,因此,将纳米技术应用于农业时,必须重视相应的毒理学、安全性研究,引导农业纳米技术健康发展。