纳米材料与共存重金属对浮游微生物的作用与机理

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21007048
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0607.环境毒理与健康
  • 结题年份:
    2013
  • 批准年份:
    2010
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目拟采用特定表面官能团(羧基与氨基)修饰过的无机氧化物(四氧化三铁与氧化硅)纳米材料为研究对象,建立量化氧化物纳米材料表面酸基密度及常数的新方法。通过比较不同官能团修饰过的氧化物纳米材料在不同反应条件下对共存的重金属(砷与铅)污染物(砷与铅)的吸附特性,结合现代检测手段研究其对体系中共存重金属污染物的吸附机理。研究氧化物纳米材料的表面酸基、重金属污染物的形态分布、体系的环境条件(pH、离子强度和温度)等物理化学参数对吸附的影响。建立适合于纳米材料的表面酸基-形态吸附模型,量化氧化物纳米材料对体系中共存重金属污染物的吸附作用。比较氧化物纳米材料、重金属及氧化物纳米材料与同存重金属污染物对水中浮游微生物(藻类与水蚤)的毒理学效应。定量分析修饰过的氧化物纳米材料与共存重金属污染物体系的吸附环境行为和生物毒理学效应之间的关系是研究的重点。初步完成纳米材料与共存重金属污染物的水生生态安全评价。

结项摘要

项目采用共沉淀法合成了具有分离特性的纳米磁性复合微球,对其进行表面特定官能团修饰。纳米材料表征为氧化铁和氧化硅的核壳构造,具有介孔结构,大的表面积。在不同的反应条件(如初始浓度,时间,pH,温度等)下,研究和比较了纳米材料对共存的重金属污染物(铅和镉)的吸附特性,改性后的纳米材料对重金属吸附容量大大提高达到128.1和51.81 mg/g,溶液中腐殖酸及其它共存离子会对吸附产生影响。通过对纳米材料的吸附动力学、热力学模型及形态分析发现纳米材料对水中重金属和有机污染物具有选择吸附特性。建立了表面酸基-形态的吸附模型,可以量化纳米材料在特定条件下对重金属的吸附容量与作用。建立了纳米材料和共存重金属对浮游生物的毒理学检测与评价方法,发现低浓度纳米材料对重金属浮游生物毒性有协同加强作用,高浓度为协同减弱的效应。纳米材料主要是通过水化、吸附、沉积作用抑制浮游生物的生长。重金属则通过破坏细胞壁,导致细胞的ROS和MDA升高,杀死浮游生物。在水环境中,常见有机污染物能够减弱纳米材料对浮游生物的毒性,对重金属毒性作用几乎没有影响。因此,纳米材料对重金属的吸附及共存的有机污染物对纳米材料的作用是评价纳米材料与共存重金属体系水生生态安全的关键。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Graphene-Containing Composite Materials for Water Treatment
用于水处理的含石墨烯复合材料
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Progress in Chemistry
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Xiao Lan;Wang Yilong;Yu Shuili;Tang Yulin
  • 通讯作者:
    Tang Yulin
Synthesis of reduced graphene oxide/magnetite composites and investigation of their adsorption performance of fluoroquinolone antibiotics
还原氧化石墨烯/磁铁矿复合材料的合成及其对氟喹诺酮类抗生素的吸附性能研究
  • DOI:
    10.1016/j.colsurfa.2013.02.030
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tang; Yulin;Guo; Hongguang;Xiao; Lan;Yu; Shuili;Gao; Naiyun;Wang; Yilong
  • 通讯作者:
    Yilong
磁性高分子复合微球去除重金属的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    水处理技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁松;唐玉霖;王祎龙;郭海成
  • 通讯作者:
    郭海成
Characteristics and model studies for fluoride and arsenic adsorption on goethite
针铁矿吸附氟化砷的特性及模型研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
    Journal of Environmental Sciences
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Tang; Yulin;Wang; Jianmin;Gao; Naiyun
  • 通讯作者:
    Naiyun
Enhanced adsorption of humic acid on amine functionalized magnetic mesoporous composite microspheres
胺功能化磁性介孔复合微球对腐植酸的增强吸附
  • DOI:
    10.1016/j.colsurfa.2012.04.050
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tang; Yulin;Liang; Song;Yu; Shuili;Gao; Naiyun;Zhang; Jun;Guo; Haicheng;Wang; Yilong
  • 通讯作者:
    Yilong

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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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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