纳米级管状矿物埃洛石和伊毛缟石的无溶剂纳米流体化之机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41672042
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    78.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0203.矿物学(含矿物物理学)
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31
  • 项目参与者:
    刘红梅; 魏燕富; 王扬传; 卜红玲; 邓亮亮; 杜培鑫; 周军明;
  • 关键词:

项目摘要

The transformation from the powder of nanominerals to the solvent-free nanofluids with liquid-like behaviors has never been investigated in previous studies. However, conducting a study on this issue would be of great meaning for extending the uses of nanominerals. This project aims at systematically exploring the in-depth mechanisms concerning the transformation from two typical nanosized tubular minerals, halloysite and imogolite, to the above-mentioned solvent-free nanofluids. In particular, two key mechanism issues, i.e., how the mineralogical factors and physic-chemical conditions affect the transformation processes and ways will be focused. A comparative study on halloysite and imogolite will be conducted to clarify how the big difference of them in microstructures and the characteristics of surface groups could affect the properties of the resulting nanofluids. Through this comprehensive investigation, some firsthand information and data concerning the transformation from the nanominerals to the nanofluids as well as the composition, microstructures and properties of the obtained nanofluids will be provided. And the knowledge on the interface interactions between nanosized tubular minerals and organics will be substantially deepened. It is anticipated that the fundamental information derived from the currently proposed project is of significance both theoretically and experimentally for the future studies on surface-interface reactions of nanominerals and for mineral-based materials.
天然纳米矿物的无溶剂流体化是纳米矿物学研究中前人尚未涉足的新方向,对其开展研究探索是拓展纳米矿物相关应用的基础。本项目拟系统研究两种典型的纳米管状矿物(埃洛石和伊毛缟石)的无溶剂纳米流体化所涉机理问题,重点探明两大机制问题,即纳米矿物无溶剂流体化的关键矿物学制约机制和界面物理化学制约机制,探明影响上述矿物无溶剂流体化的主要制约因素、条件和机理,尤其是对比、揭示二者在管孔微结构和表面基团分布、特性上的显著差异如何影响其无溶剂纳米流体化过程和机理。相关工作将提供纳米管状矿物无溶剂纳米流体化反应和纳米流体成分、微观结构和性质的第一手资料和数据,同时将深化对纳米管状矿物与有机质间界面作用机制的认知,对矿物表界面学和纳米矿物学研究均具有重要意义。

结项摘要

天然纳米矿物的无溶剂纳米流体化是纳米矿物学研究中前人尚未涉足的新方向,对其开展研究探索是拓展纳米矿物相关应用的基础。为此,本项目以典型纳米管状矿物埃洛石和伊毛缟石以及纳米空心球状矿物水铝英石为研究对象,实现了其无溶剂纳米流体化,明确了制备的方法、条件和机理,厘清了界面作用方式、有机分子类型、纳米矿物结构和颗粒分散性以及反应体系极性等对纳米流体流变性质的影响和制约机制。此外,采用高分辨显微学与谱学研究手段,探明了不同热处理及酸碱处理条件下,纳米矿物的微结构和表面基团性质变化,并进一步揭示了上述变化对其无溶剂纳米流体化的影响和机理。主要发现包括:对伊毛缟石和水铝英石的合成而言,合成体系中初始硅铝摩尔比是最重要的影响因素;伊毛缟石的形成生长过程可划分为五个阶段,首次观察到伊毛缟石形成初期球状原水铝英石向管状伊毛缟石的转化;当无溶剂纳米矿物流体中有机双分子层以静电引力作用,或具有较长有机柔性链,或无机“核”尺寸较大时,纳米流体具有更高的流变性;水铝英石和伊毛缟石在热/酸/碱处理下发生复杂而独特的物相结构、微观形貌、孔性和表面基团性质等变化,上述变化以及二者颗粒分散性对纳米流体的产率具有重要影响,但对流体的流变性质影响不大;埃洛石酸处理或热处理后,产物表面活性位点的增加能够提高其纳米流体的流动性。以上结果不仅提供了纳米矿物埃洛石、伊毛缟石和水铝英石无溶剂纳米流体化反应和纳米流体成分、微观结构和性质的第一手资料和数据,而且深化了对纳米矿物与有机质间界面作用机制的认知,对矿物表界面学和纳米矿物学均具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(0)
Calcination-induced changes in structure, morphology, and porosity of allophane
煅烧引起水铝英石结构、形态和孔隙率的变化
  • DOI:
    10.1016/j.clay.2018.03.035
  • 发表时间:
    2018-06-15
  • 期刊:
    APPLIED CLAY SCIENCE
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Du, Peixin;Yuan, Peng;Guo, Haozhe
  • 通讯作者:
    Guo, Haozhe
A novel halloysite-CeOx nanohybrid for efficient arsenic removal
一种新型埃洛石-CeOx纳米杂化物,可有效去除砷
  • DOI:
    10.1016/j.clay.2020.105450
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Applied Clay Science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Song Yaran;Yuan Peng;Du Peixin;Deng Liangliang;Wei Yanfu;Liu Dong;Zhong Xuemin;Zhou Junming
  • 通讯作者:
    Zhou Junming
Effects of environmental Fe concentrations on formation and evolution of allophane in Al-Si-Fe systems: Implications for both Earth and Mars
环境铁浓度对 Al-Si-Fe 体系中水铝英石形成和演化的影响:对地球和火星的影响
  • DOI:
    10.1029/2020je006590
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Geophysical Research: Planets
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Du Peixin;Yuan Peng;Liu Jiacheng;Yang Yixuan;Bu Hongling;Wang Shun;Zhou Junming;Song Hongzhe;Liu Dong;Michalski Joseph R.;Liu Chengshuai
  • 通讯作者:
    Liu Chengshuai
Novel acid-based geopolymer synthesized from nanosized tubular halloysite: The role of precalcination temperature and phosphoric acid concentration
由纳米管状埃洛石合成的新型酸基地质聚合物:预分解温度和磷酸浓度的作用
  • DOI:
    10.1016/j.cemconcomp.2020.103601
  • 发表时间:
    2020-07-01
  • 期刊:
    CEMENT & CONCRETE COMPOSITES
  • 影响因子:
    10.5
  • 作者:
    Zhang, Baifa;Guo, Haozhe;Liu, Dong
  • 通讯作者:
    Liu, Dong
Novel hierarchically porous allophane/diatomite nanocomposite for benzene adsorption
用于苯吸附的新型分级多孔水铝英石/硅藻土纳米复合材料
  • DOI:
    10.1016/j.clay.2018.11.007
  • 发表时间:
    2019-02-01
  • 期刊:
    APPLIED CLAY SCIENCE
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Deng, Liangliang;Du, Peixin;Zhou, Junming
  • 通讯作者:
    Zhou, Junming

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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