微波诱导磁性吸波材料MeFe2O4催化氧化降解染料废水技术与机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    51178212
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    64.0万
  • 负责人：
    张蕾
  • 依托单位：
    辽宁大学
  • 学科分类：
    E1002.城市污水处理与资源化
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

染料废水的处理问题已成为环境化学领域最具挑战性的研究课题之一。本项目拟研究磁性铁氧体吸波材料MeFe2O4与微波协同降解染料废水。研究异相催化氧化过程MeFe2O4对染料分子吸附界面反应过程，探明染料在溶液中的扩散机制；利用SEM、FIB等技术研究降解染料过程MeFe2O4表面/界面特征，探知MeFe2O4在微波介质中自身的变化和参与降解染料的机制; 采用ESR、XPS等技术间接或直接跟踪检测微波/MeFe2O4协同作用所产生的oOH和活性氧, 探究oOH和活性氧的成因机制及影响其高产出率的条件因素，这是微波降解染料研究的关键科学问题; 分析微波降解过程中氧化物种的变化及染料氧化过程中电子或氧元素转化过程,揭示oOH和活性氧协同氧化染料的动力学机理，阐明微波/ MeFe2O4协同催化氧化降解染料机制。本课题研究将有助于微波降解理论的发展,对推动使用微波清洁能源处理废水也具有重要的应用价值。

结项摘要

摘 要：染料废水成分复杂、色度深、生物毒性大，是工业废水处理的难点。微波诱导催化氧化技术降解染料,是环境治理最具前景的方法。本项目利用廉价、易得，且具有良好的吸波性能的磁性铁氧体（MFe2O4; M= Mn, Ni, Cu, Mg, Ca, Cd etc.)微波吸波剂与微波辐射技术相结合催化氧化降解染料废水，对微波吸波剂-磁性铁氧体结构进行表征，探明其结构和微波催化性能的关系，考察其降解染料废水催化性能、催化效率和降解产物，通过自由基捕获实验和DRS、Mott-Schottky测试技术，并结合半导体能带理论间接或直接跟踪检测微波诱导催化氧化降解过程所产生的•OH、•O2-,h+和e等活性物种, 探究活性粒子的成因机制及影响其高产出率的条件因素，揭示磁性铁氧体吸波材料催化降解机制，研究催化剂的稳定性与可回收再利用性，为微波催化反应的实际应用研究提供新的理论依据。对推动使用微波清洁能源处理废水具有重要的应用价值，微波与铁氧体吸波材料协同催化氧化方法具有反应速度快、氧化彻底、无二次污染等优点，故其在有机污染物废水治理方面极具发展前景。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Investigation on the degradation of brilliant green induced oxidation by NiFe2O4 under microwave irradiation
微波辐射下NiFe2O4降解亮绿诱导氧化的研究
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2011.08.041
  • 发表时间：
    2011-10-01
  • 期刊：
    CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Zhang, Lei;Liu, Xueyan;Song, Xiaoyan
  • 通讯作者：
    Song, Xiaoyan
Microwave-induced catalytic oxidation of malachite green under magnetic Cu-ferrites: New insight into the degradation mechanism and pathway
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014-12-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu, Xueyan;An, Shuai;Zhang, Lei
  • 通讯作者：
    Zhang, Lei
The investigation of synergistic and competitive interaction between dye Congo red and methyl blue on magnetic MnFe2O4
染料刚果红和甲基蓝在磁性MnFe2O4上的协同和竞争相互作用研究
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2014.02.044
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Xiaoqing Jiang;Zhenzhen Zhang;Tingting Zhang;Lei Zhang
  • 通讯作者：
    Lei Zhang
Adsorbing Properties of Magnetic Nanoparticles Mn-Ferrites on Removal of Congo Red from Aqueous Solution
磁性纳米粒子锰铁氧体对水溶液中刚果红去除的吸附性能
  • DOI：
    10.1080/01932691.2014.896745
  • 发表时间：
    2015-04
  • 期刊：
    Journal of Dispersion Science and Technology
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Wen Shi;Yunyu Zhang;Shuai An,;Lei Zhang
  • 通讯作者：
    Lei Zhang
Comparative Studies of Removal of Methyl Green and Basic Fuchsin from Wastewater by a Novel Magnetic Nanoparticles Mg-Ferrites, Journal of Dispersion Science and Technology
新型磁性纳米颗粒镁铁氧体去除废水中甲基绿和碱性品红的比较研究，分散科学与技术杂志
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Dispersion Science and Technology
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Lei Zhang;Yunyu Zhang;Wen Shi;Jichun Yang
  • 通讯作者：
    Jichun Yang

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  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中华妇产科杂志
  • 影响因子：
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  • 作者：
    张蕾;廖秦平;王朝华;张岱;安瑞芳;郑建华;王颖;张琼琼;陈锐
  • 通讯作者：
    陈锐

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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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