改性纳米碳黑论文-徐坤,李欣芮,刘雅心,成杰民

改性纳米碳黑论文-徐坤,李欣芮,刘雅心,成杰民

导读:本文包含了改性纳米碳黑论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:改性纳米碳黑,蚯蚓,氧化应激,回避行为

改性纳米碳黑论文文献综述

徐坤,李欣芮,刘雅心,成杰民[1](2019)在《改性纳米碳黑对蚯蚓的毒理效应及对不同电荷大单层囊泡的损伤》一文中研究指出改性纳米碳黑(MCB)因其优越的物理化学性质(尺寸小、比表面积大、官能团丰富)和相对环境友好性而被用于土壤重金属污染修复。然而为成熟的理解和应用这一技术仍需对其生物效应进行评估。通过滤纸接触实验、土壤回避实验探究纳米碳黑(CB)和改性纳米碳黑(MCB)对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的影响。结果表明,受试浓度范围内(7-1000mg/L),滤纸接触CB和MCB不会导致蚯蚓死亡,但与对照和CB处理相比,0.7 g/L和1.0g/L MCB显着(P<0.05)促进了蚯蚓体内过氧化氢酶(CAT)活性;增加了超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,但未出现显着性。蚯蚓对CB和MCB的回避趋势随剂量增加而增加,对添加了1.5%MCB的土壤具有强回避行为。之前研究表明MCB可以被植物根系吸收,然而其跨膜机制和潜在损伤效应尚未清晰。利用叁种不同电性的磷脂分子(DOPC/DOPG/16:OTPA)制备不同电荷的大单层囊泡模拟生物膜,暴露于不同浓度牛血清蛋白修饰BSA-CB和BSA-MCB悬浮液中,显微观察发现:负电荷的CB和MCB只倾向于破坏正电荷的囊泡,且破坏程度随暴露浓度和时间的增加而加重。磷脂提取、内吞撕裂以及桥连凝胶化现象在MCB暴露组出现。MCB在所有实验中都表现出比CB更强的毒性,这与其表面改性后负电荷增多、氧化官能团增加、水动力学半径减小、极性和亲水性增加密切相关。MCB对生物的毒性机理可能包括氧化损伤和膜损伤,在实际生产应用中应引起重视。(本文来源于《2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会论文摘要集》期刊2019-07-21)

孙子涵[2](2019)在《改性纳米碳黑对两种植物-土壤系统中Cd和速效养分的影响》一文中研究指出我国农田土壤污染以轻微、轻度重金属污染为主,其中镉的超标率最高,达到7.0%。针对我国耕地污染特征,氧化改性纳米碳黑对重金属Cd的吸附钝化已成为当前的研究热门。目前已经通过实验充分证明用硝酸-高锰酸钾改性的纳米碳黑(MBC)能够有效钝化土壤中的重金属Cd,但由于农田土壤需要种植植物,钝化剂在吸附重金属的同时是否会吸附影响土壤中的速效养分,进而影响植物生长状况呢?弄清此问题是改性纳米碳黑成功应用于修复实际农田土壤的关键。本论文通过吸附动力学实验,分析MBC对NH_4~+、NO_3~-、HPO_4~(2-)和K~+的吸附特性及其对MBC吸附Cd的影响,来探究MBC对营养盐离子的吸附特性及营养盐离子对MBC吸附Cd的影响;通过培养实验和盆栽实验,利用耐受植物黑麦草和超积累植物红叶菾菜,研究土壤-两种植物系统中MBC钝化修复Cd污染土壤对速效养分的影响,探究MBC钝化修复Cd污染土壤对速效养分的影响;通过盆栽试验,在不同的田间持水量、外加氮肥种类条件下,研究MBC对土壤中Cd的钝化效果和对速效养分的影响,探究水分、氮肥种类调控对MBC钝化效果及土壤速效养分的影响;通过盆栽实验,分析土壤酶活性与速效养分的相关关系,使用SOAPaligner软件统计土壤微生物基因的丰度信息,探讨MBC钝化修复Cd污染土壤对速效养分的影响机理。本文的主要研究结果如下:(1)MBC对K~+吸附速率最快,对NH_4~+和K~+两种阳离子的吸附量相比于NO_3~-和HPO_4~(2-)高;当营养盐离子和Cd~(2+)同时存在于溶液中时,随着NH_4~+和K~+浓度的升高,MBC对镉的吸附量变小,NO_3~-对MBC吸附Cd~(2+)影响不显着,高浓度HPO_4~(2-)能够有效地提高MBC的吸附性能,减少溶液中Cd~(2+)浓度。(2)添加MBC可以吸附土壤中的重金属Cd,降低土壤中DTPA-Cd的含量;同时,在生长过程中,植物还可以通过吸收,根截留,固定等方式减少土壤中重金属的含量。且钝化材料修复和植物修复的联合修复对钝化土壤中重金属有效态量具有相加作用。通过碳包解析实验证明了MBC确实能够吸附土壤中的Cd。(3)添加MBC能够显着增加土壤-植物系统中速效NPK含量,减缓其降低速率。通过碳包解析实验证明,碳包在吸附钝化重金属的同时对速效氮含量的影响不显着,但会明显吸附速效磷和速效钾,因此在实际应用时,应避免钝化剂MBC和磷钾肥同时施用。(4)土壤水分在一定范围内增加有助于Cd~(2+)向MBC表面迁移,降低其生物有效性,从而促进Cd污染土壤的修复,同时也有利于土壤养分向速效养分的转化,使植物生长地更好。人为向土壤中施加氮肥有利于促进植物的生长,且与NaNO_3相比,以尿素作为外加氮肥时,土壤有效态Cd的含量更低,植株生长地更好。水分调控对土壤DTPA-Cd含量影响更为显着,而氮肥种类调控则速效NPK含量的影响更为显着。(5)通过对未添加MBC的处理(CK)、种植黑麦草未添加MBC处理组(Ryegrass)、种植黑麦草且添加MBC处理组(MBC+Ryegrass)、种植红叶菾菜未添加MBC处理组(Red beet)、种植红叶菾菜且添加MBC处理组(MBC+Red beet)这5个处理组进行高通量测序,测得不同处理组的菌属种类相同均为39种,其中氮功能细菌属共有3个,磷转化功能细菌属共有2个。通过物种丰度值可以看出,添加MBC的处理组中氮功能细菌属和磷转化功能细菌属相比于未添加MBC的处理组丰度值均显着增加,从而增加土壤中速效N、P含量,促进植物生长。(6)通过对CK、MBC+Red beet、MBC+Ryegrass、Red beet、Ryegrass共5个处理组的土壤微生物功能基因序列条数及占比进行测定,得到23种微生物功能基因,占比最大的微生物功能基因的功能为氨基酸的运输和代谢,且5个处理间无显着性差异,说明MBC不会影响微生物的正常生长代谢活动。(7)MBC添加到土壤中,在培养50天后,能够显着增加土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶的活性,抑制土壤脱氢酶活性。脲酶和酸性磷酸酶活性与土壤DTPA-Cd含量之间呈显着甚至极显着负相关关系,经回归拟合寻优结果表明,土壤中Cd含量与脲酶、酸性磷酸酶活性之间呈显着或极显着的指数负相关,说明重金属Cd有效态含量越高,对土壤中脲酶和酸性磷酸酶的影响程度越深。(8)用含1 mmol/L Cd~(2+)培养基初步筛选,黑麦草处理组得到6株有抗性的菌株,红叶菾菜组得到4株有抗性的菌株,而添加MBC的处理组均未检出耐镉内生菌菌株。直接证明了MBC能够有效钝化土壤中的Cd,无需植物内生菌的协同共生就能够正常生长。(本文来源于《山东师范大学》期刊2019-05-30)

胡静姝[3](2018)在《改性纳米碳黑对黄瓜吸收重金属的研究》一文中研究指出实验采用硝酸对纳米碳黑进行改性,通过盆栽试验,研究OCB对黄瓜生长、黄瓜对铜和锌的吸收和富集的影响。结果表明,添加OCB能够减轻重金属对黄瓜生长的伤害和对重金属的吸收,表现为随施加量增加黄瓜地上生物量干重有所增加,施用OCB以后黄瓜种植土壤中铜和锌的含量显着降低。(本文来源于《安徽化工》期刊2018年06期)

胡静姝[4](2018)在《改性纳米碳黑对不同功能区土壤中重金属固定能力的应用研究》一文中研究指出实验采用硝酸对纳米碳黑进行改性,通过培养试验研究了改性纳米碳黑对寮步镇内居民区、工业区、公园区土壤样本中有效态铜和锌的影响。结果表明,对叁个功能区土壤进行1%、3%、5%OCB添加与CK相比,土壤中有效态铜分别降低了28. 15%、41. 96%、46. 76%,10. 26%、40. 51%、50. 39%,24. 2%、54. 23%、66. 88%,有效态锌分别降低了1. 13%、11. 86%、13. 17%,15. 89%、16. 66%、15. 55%,7. 66%、10. 14%、10. 24%。30天后培养检测结果显示,锌的吸附适宜采用OCB包施,铜的吸附适宜采用混施。(本文来源于《山东化工》期刊2018年20期)

孙子涵[5](2018)在《改性纳米碳黑对两种植物-土壤系统中Cd和速效养分的影响》一文中研究指出通过土培及盆栽实验,在Cd模拟污染土壤中施入改性纳米碳黑(MBC)钝化重金属,分别种植重金属耐受植物黑麦草(Lolium Perenne L.)和重金属超积累植物红叶菾菜(Beta vulgaris L.var.cicla L.),研究MBC在钝化修复Cd污染土壤时对土壤速效养分的影响。结果表明,土壤中,施入MBC后,DTPA-Cd含量降低了9.67%,同时土壤速效氮、钾含量显着增加(p<0.05),分别升高20.18%和10.31%。K+和Cd2+含量显着负相关,说明K+和Cd2+存在竞争吸附。MBC还能够减缓土壤速效氮磷钾的减少速率,有利于土壤养分的保持,更稳定的为植物生长提供营养物质,促进对植物生长。研究结果可以为重金属原位钝化技术提供理论支持,为改性纳米碳黑成功的应用于重金属轻微、轻污染农田土壤修复提供科学的依据。(本文来源于《中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集》期刊2018-08-05)

白雪,贺璐,赵树兰,多立安[6](2016)在《改性纳米碳黑隔层对络合剂存在下草坪堆肥基质重金属淋溶的影响》一文中研究指出为了减少草坪堆肥基质中重金属淋溶对下层土壤的污染,以改性纳米碳黑作为防渗隔层材料,研究隔层设置对高羊茅富集重金属的效率及重金属淋溶作用的影响.结果表明,纳米碳黑隔层处理组中,高羊茅地上生物量减少,地上部重金属富集量明显增加.HNO_3改性纳米碳黑隔层处理组中,高羊茅地上部对重金属Cd、Zn、Cu的富集量增加显着;H_2SO_4改性纳米碳黑隔层处理组中,高羊茅对重金属Pb的富集量增加显着;KMnO_4改性纳米碳黑隔层处理组中,高羊茅对Cr、Pb的富集量显着增加.隔层处理对施用络合剂后草坪堆肥基质重金属向下淋溶迁移起到了显着的阻碍作用.HNO_3和KMnO_4改性纳米碳黑隔层处理组中,渗滤液中Cd、Cr、Pb、Zn的含量显着减少,KMnO_4改性纳米碳黑隔层对Cu的阻隔作用尤其显着.因此,在络合剂强化植物修复基质的重金属污染时,设置改性纳米碳黑隔层可促进植物对重金属的富集并有效阻隔被络合剂活化的重金属向下层土壤的淋溶迁移.(本文来源于《天津师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年04期)

孙良臣,成杰民[7](2015)在《Cu~(2+)和Cd~(2+)在改性纳米碳黑和钠基膨润土上的吸附稳定性及其影响因素》一文中研究指出通过Cu2+和Cd2+在改性纳米碳黑(MCB)和钠基膨润土(Na-B)上的吸附-解吸实验,研究了MCB和Na-B对Cu2+和Cd2+的吸附特性和吸附稳定性。研究表明:Cu2+和Cd2+在MCB和Na-B上的吸附动力学能用准二级动力学方程拟合。吸附等温线能用Freundlich方程、Langmuir方程拟合。Freundlich拟合得到的n值均大于1;Langmuir拟合得到MCB对Cu2+和Cd2+的最大吸附量分别为344mmol/kg和222.2 mmol/kg,Na-B对Cu2+和Cd2+的最大吸附量分别为59mmol/kg和45mmol/kg。用0.01mol/L的Ca Cl2对吸附了Cu2+或Cd2+的两种吸附剂进行解吸时,解吸率受p H值影响较大,受温度的影响较小。用不同浓度的Ca Cl2进行解吸时,解吸率变化不大。Cu2+在两种吸附剂上的吸附稳定性均大于Cd2+,MCB对两种重金属的吸附稳定性均大于Na-B。(本文来源于《山东化工》期刊2015年02期)

李亭亭,刘玉真,成杰民[8](2014)在《改性纳米碳黑对盐渍化土壤有效态Cd和Ni的影响》一文中研究指出通过培养实验,研究了添加改性纳米碳黑对污染盐渍土壤中有效态Cd、Ni量的影响。结果表明,改性纳米碳黑可以降低土壤中有效态Cd和Ni量,且对低质量分数Cd的钝化效果较明显,对Ni的钝化效果不明显。不同质量分数Cd、Ni污染的土壤pH变化表现出一致的趋势。培养35d后,所有处理的土壤pH均极显着低于培养初期,添加与未添加改性纳米碳黑处理间土壤pH无显着性差异。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2014年01期)

黄晓鹏,万芳新,何春霞[9](2010)在《微米及纳米碳黑改性PTFE复合材料摩擦磨损性能研究》一文中研究指出用冷压成型法制备了纳米、微米碳黑填充PTFE基复合材料,考察了复合材料的硬度,并研究了干摩擦条件下纳米、微米碳黑对复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电镜观察分析了复合材料磨损表面形貌及磨损机理。(本文来源于《化工机械》期刊2010年05期)

王汉卫,王玉军,陈杰华,王慎强,成杰民[10](2009)在《改性纳米碳黑用于重金属污染土壤改良的研究》一文中研究指出采用培养试验,研究了添加改性纳米碳黑对江西贵溪污染土壤中有效态Cu和Zn含量的影响,并对比研究了包施和混施效果差异,同时还通过温室盆栽试验研究了改性纳米碳黑对黑麦草生物量和黑麦草对Cu和Zn的吸收量以及土壤Cu和Zn形态的影响.结果表明,添加改性纳米碳黑可以降低土壤中有效态Cu和Zn的含量.与对照相比,培养60d后,添加1%、3%和5%改性纳米碳黑的土壤有效态Cu含量分别降低了47.3%、72.0%和80.9%,有效态Zn含量分别降低了3.0%、17.7%和43.6%.同等材料用量下包施不如混施的钝化效果好,且所用时间要长,但包施具有将所施材料和被吸附的重金属移出土壤体系的优点.土壤中添加改性碳黑可以促进黑麦草的生长,降低Cu和Zn在黑麦草地上部的积累量同时降低了土壤中Cu和Zn交换态和碳酸盐结合态,而增加有机物及硫化物结合态含量.(本文来源于《中国环境科学》期刊2009年04期)

改性纳米碳黑论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

我国农田土壤污染以轻微、轻度重金属污染为主,其中镉的超标率最高,达到7.0%。针对我国耕地污染特征,氧化改性纳米碳黑对重金属Cd的吸附钝化已成为当前的研究热门。目前已经通过实验充分证明用硝酸-高锰酸钾改性的纳米碳黑(MBC)能够有效钝化土壤中的重金属Cd,但由于农田土壤需要种植植物,钝化剂在吸附重金属的同时是否会吸附影响土壤中的速效养分,进而影响植物生长状况呢?弄清此问题是改性纳米碳黑成功应用于修复实际农田土壤的关键。本论文通过吸附动力学实验,分析MBC对NH_4~+、NO_3~-、HPO_4~(2-)和K~+的吸附特性及其对MBC吸附Cd的影响,来探究MBC对营养盐离子的吸附特性及营养盐离子对MBC吸附Cd的影响;通过培养实验和盆栽实验,利用耐受植物黑麦草和超积累植物红叶菾菜,研究土壤-两种植物系统中MBC钝化修复Cd污染土壤对速效养分的影响,探究MBC钝化修复Cd污染土壤对速效养分的影响;通过盆栽试验,在不同的田间持水量、外加氮肥种类条件下,研究MBC对土壤中Cd的钝化效果和对速效养分的影响,探究水分、氮肥种类调控对MBC钝化效果及土壤速效养分的影响;通过盆栽实验,分析土壤酶活性与速效养分的相关关系,使用SOAPaligner软件统计土壤微生物基因的丰度信息,探讨MBC钝化修复Cd污染土壤对速效养分的影响机理。本文的主要研究结果如下:(1)MBC对K~+吸附速率最快,对NH_4~+和K~+两种阳离子的吸附量相比于NO_3~-和HPO_4~(2-)高;当营养盐离子和Cd~(2+)同时存在于溶液中时,随着NH_4~+和K~+浓度的升高,MBC对镉的吸附量变小,NO_3~-对MBC吸附Cd~(2+)影响不显着,高浓度HPO_4~(2-)能够有效地提高MBC的吸附性能,减少溶液中Cd~(2+)浓度。(2)添加MBC可以吸附土壤中的重金属Cd,降低土壤中DTPA-Cd的含量;同时,在生长过程中,植物还可以通过吸收,根截留,固定等方式减少土壤中重金属的含量。且钝化材料修复和植物修复的联合修复对钝化土壤中重金属有效态量具有相加作用。通过碳包解析实验证明了MBC确实能够吸附土壤中的Cd。(3)添加MBC能够显着增加土壤-植物系统中速效NPK含量,减缓其降低速率。通过碳包解析实验证明,碳包在吸附钝化重金属的同时对速效氮含量的影响不显着,但会明显吸附速效磷和速效钾,因此在实际应用时,应避免钝化剂MBC和磷钾肥同时施用。(4)土壤水分在一定范围内增加有助于Cd~(2+)向MBC表面迁移,降低其生物有效性,从而促进Cd污染土壤的修复,同时也有利于土壤养分向速效养分的转化,使植物生长地更好。人为向土壤中施加氮肥有利于促进植物的生长,且与NaNO_3相比,以尿素作为外加氮肥时,土壤有效态Cd的含量更低,植株生长地更好。水分调控对土壤DTPA-Cd含量影响更为显着,而氮肥种类调控则速效NPK含量的影响更为显着。(5)通过对未添加MBC的处理(CK)、种植黑麦草未添加MBC处理组(Ryegrass)、种植黑麦草且添加MBC处理组(MBC+Ryegrass)、种植红叶菾菜未添加MBC处理组(Red beet)、种植红叶菾菜且添加MBC处理组(MBC+Red beet)这5个处理组进行高通量测序,测得不同处理组的菌属种类相同均为39种,其中氮功能细菌属共有3个,磷转化功能细菌属共有2个。通过物种丰度值可以看出,添加MBC的处理组中氮功能细菌属和磷转化功能细菌属相比于未添加MBC的处理组丰度值均显着增加,从而增加土壤中速效N、P含量,促进植物生长。(6)通过对CK、MBC+Red beet、MBC+Ryegrass、Red beet、Ryegrass共5个处理组的土壤微生物功能基因序列条数及占比进行测定,得到23种微生物功能基因,占比最大的微生物功能基因的功能为氨基酸的运输和代谢,且5个处理间无显着性差异,说明MBC不会影响微生物的正常生长代谢活动。(7)MBC添加到土壤中,在培养50天后,能够显着增加土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶的活性,抑制土壤脱氢酶活性。脲酶和酸性磷酸酶活性与土壤DTPA-Cd含量之间呈显着甚至极显着负相关关系,经回归拟合寻优结果表明,土壤中Cd含量与脲酶、酸性磷酸酶活性之间呈显着或极显着的指数负相关,说明重金属Cd有效态含量越高,对土壤中脲酶和酸性磷酸酶的影响程度越深。(8)用含1 mmol/L Cd~(2+)培养基初步筛选,黑麦草处理组得到6株有抗性的菌株,红叶菾菜组得到4株有抗性的菌株,而添加MBC的处理组均未检出耐镉内生菌菌株。直接证明了MBC能够有效钝化土壤中的Cd,无需植物内生菌的协同共生就能够正常生长。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

改性纳米碳黑论文参考文献

[1].徐坤,李欣芮,刘雅心,成杰民.改性纳米碳黑对蚯蚓的毒理效应及对不同电荷大单层囊泡的损伤[C].2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会论文摘要集.2019

[2].孙子涵.改性纳米碳黑对两种植物-土壤系统中Cd和速效养分的影响[D].山东师范大学.2019

[3].胡静姝.改性纳米碳黑对黄瓜吸收重金属的研究[J].安徽化工.2018

[4].胡静姝.改性纳米碳黑对不同功能区土壤中重金属固定能力的应用研究[J].山东化工.2018

[5].孙子涵.改性纳米碳黑对两种植物-土壤系统中Cd和速效养分的影响[C].中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集.2018

[6].白雪,贺璐,赵树兰,多立安.改性纳米碳黑隔层对络合剂存在下草坪堆肥基质重金属淋溶的影响[J].天津师范大学学报(自然科学版).2016

[7].孙良臣,成杰民.Cu~(2+)和Cd~(2+)在改性纳米碳黑和钠基膨润土上的吸附稳定性及其影响因素[J].山东化工.2015

[8].李亭亭,刘玉真,成杰民.改性纳米碳黑对盐渍化土壤有效态Cd和Ni的影响[J].灌溉排水学报.2014

[9].黄晓鹏,万芳新,何春霞.微米及纳米碳黑改性PTFE复合材料摩擦磨损性能研究[J].化工机械.2010

[10].王汉卫,王玉军,陈杰华,王慎强,成杰民.改性纳米碳黑用于重金属污染土壤改良的研究[J].中国环境科学.2009

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