基于PDI/阳光催化体系对“FQs-产物FQs”转化机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21906029
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    陈平
  • 依托单位：
    广东工业大学
  • 学科分类：
    B0604.水污染与控制化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Developing an efficient, environmental-friendly technology and conducting the application to antimicrobial contamination remediation in water is a hot spot. Previous studies have found that some of the typical fluoroquinolone antibacterial (FQs) can produce the substances that are commercially available, similar maternal structures and potentially ecologically risky (product FQs). The present study plans to investigate the transformation mechanism of “FQs-product FQs” by using a novel perylene diimide (PDI) supramolecular material under sunlight irradiation. The research contents include the establishment of the SPE-LC/MS/MS analysis method for FQs, elucidating the kinetics behavior relation of FQs and product FQs, revealing the action rule of reactive species for the transformation of “FQs-product FQs”. Further, the ecological risks of maternal FQs, product FQs and reaction solutions were evaluated, and finally the conditions to reduce the ecological risk of FQs were proposed. The results will provide theoretical basis and technical support for the FQs remediation in typical water. Simultaneously, the fate of FQs will be further illuminated.
开发高效、环境友好型的技术并应用于抗菌药污染水体的修复是现今热点。研究发现，在降解过程中部分典型氟喹诺酮抗菌药（FQs）会转化成为市场在售的、与其母体结构相似且具有生态风险的物质（产物FQs）。本课题拟利用新型苝酰亚胺（PDI）超分子材料在阳光下降解FQs污染物，重点剖析“FQs-产物FQs”转化机制。研究内容包括：建立典型FQs的SPE-LC/MS/MS分析方法；确定FQs与产物FQs的动力学行为关系；揭示活性物种对“FQs-产物FQs”转化的作用规律；评估母体FQs、产物FQs和反应液的抑菌活性并提出降低FQs处理液生态风险的条件。研究成果将为PDI/阳光催化体系应用于典型水体中FQs的污染修复提供理论基础和技术支撑；同时，将进一步阐明FQs的环境归趋。

结项摘要

开发高效、环境友好型的技术并应用于新污染物（如抗菌药、非甾体抗炎药）污染水体的修复是现今热点。研究发现，在降解过程中部分典型新污染物会转化成为市场在售的、与其母体结构相似且具有生态风险的物质。本研究利用新型苝酰亚胺（PDI）超分子材料在可见光或者实际阳光下降解典型新污染物，并重点剖析新污染物转化机制。.本研究制备PDI催化剂、碳量子点掺杂的PDI催化剂、PDI催化膜、CNBN催化膜。主要研究内容包括：（1）PDI/CQDs处理水中萘普生；研究不同波长光源以及全波段光源对萘普生以及萘普生的主要产物降解效果发现，波长越短，萘普生降解效果越好，且实验验证PDI/CQDs材料中光生电子和空穴具有很好的分离效果；（2）为改善粉末催化剂的回收与再利用问题，以PDI为基础，用醋酸纤维膜为载体，研发PDI催化膜，并利用太阳光激发PDI膜的方式对海水养殖废水中的FQs进行污染修复，深入研究反应过程的活性物种参与机制和污染物的转化路径，验证PDI膜在海水养殖废水中应用的能力；（3）制备CNBN催化膜，通过表征手段探究CNBN催化膜的结构，并通过动力学实验探究体系中主要活性物种，发现O2•－对FQs的降解起主要作用。考察制备的CNBN膜在FQs污染的淡水养殖废水修复中的长期应用及循环利用能力，经过40天以上的回收实验，CNBN催化膜仍具有良好的催化性能，并且结构仍保持稳定。.研究中重要成果包括（1）揭示PDI基催化材料的结构、活性位点及其对水体中PPCPs-产物PPCPs的去除机理；（2）搞清“FQs-产物FQs”的转化机制，活性物种对“FQs-产物FQs”转化作用规律，并评估FQs反应液的抑菌活性，并提出降低FQs处理液生态风险的条件。研究成果为PDI/阳光催化体系、CNBN/阳光催化体系应用于典型水体中新污染物的污染修复提供理论基础和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Selective removal of heavy metals by Zr-based MOFs in wastewater: New acid and amino functionalization strategy
锆基 MOF 选择性去除废水中的重金属：新的酸和氨基功能化策略
  • DOI：
    10.1016/j.jes.2021.10.010
  • 发表时间：
    2022-02-02
  • 期刊：
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Chen, Ping;Wang, Yalan;Lu, Wenying
  • 通讯作者：
    Lu, Wenying
Photocatalytic degradation of ciprofloxacin in freshwater aquaculture wastewater by a CNBN membrane: mechanism, antibacterial activity, and cyclability
CNBN膜光催化降解淡水养殖废水中的环丙沙星：机理、抗菌活性和可循环性
  • DOI：
    10.1039/d2en00468b
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Environmental Science Nano
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhenjun Xiao;Yixun Zheng;Ping Chen;Haijin Liu;Zheng Fang;Junlong Zhang;Zifeng Lin;Yudan Zhang;Jin Luo;Weihong Zhang;Wenying Lv;Guoguang Liu
  • 通讯作者：
    Guoguang Liu
阳光驱动下苝酰亚胺负载膜光催化降解海水养殖废水中 氟喹诺酮类药物的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2023
  • 期刊：
    环境科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    肖震钧;陈平;吕文英;石紫瑶;朱乔泽;刘国光
  • 通讯作者：
    刘国光
Insights into CQDs-doped perylene diimide photocatalysts for the degradation of naproxen
深入研究 CQD 掺杂苝二酰亚胺光催化剂降解萘普生的作用
  • DOI：
    10.2139/ssrn.4052432
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Zheng Fang;Yang Liu;Ping Chen;Daguang Li;Haijin Liu;Zhenjun Xiao;Wenying Lv;Guoguang Liu
  • 通讯作者：
    Guoguang Liu
Efficient degradation of typical pharmaceuticals in water using a novel TiO2/ONLH nano-photocatalyst under natural sunlight
在自然阳光下使用新型 TiO2/ONLH 纳米光催化剂有效降解水中的典型药物
  • DOI：
    10.1016/j.jhazmat.2020.123582
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Journal of Hazardous Materials
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    Zhang Qianxin;Du Roujia;Tan Cuiwen;Chen Ping;Yu Gang;Deng Shubo
  • 通讯作者：
    Deng Shubo

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离岸与在岸人民币利率定价权的实证分析——基于溢出指数及其动态路径研究
  • DOI：
    10.16475/j.cnki.1006-1029.2016.06.008
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    国际金融研究
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  • 作者：
    陈昊;陈平;杨海生;李威
  • 通讯作者：
    李威
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    2016
  • 期刊：
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    陈平;吴正升;吴强;闫红;汪树静
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    汪树静
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
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  • 作者：
    陈平;张新英;唐立松;韦妮玉;吴玉峰;曾奔豪
  • 通讯作者：
    曾奔豪
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  • DOI：
    10.16036/j.issn.1000-2650.2017.03.003
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    四川农业大学学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    陈平;刘小明;宋春;王小春;刘卫国;杨峰;杨文钰;雍太文
  • 通讯作者：
    雍太文

其他文献

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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

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          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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