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嗜酸氧化亚铁硫杆菌作用下含黄铁矿废石的生物溶解和动力学（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第7期 2342-2353页

作者：洪茂鑫王军杨宝军刘洋廖甤于世超刘仕统汤安妮王炜邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院中南大学生物冶金教育部重点实验室生态环境部华南环境科学研究所

使用生物淋洗处理黄铁矿废石，从源头上缓解其产生酸性矿山废水(AMD)的风险。生物淋洗结果显示，在嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)的作用下，40天内可以从黄铁矿废石中去除近82%的铁和硫。动力学研究结果表明，废石中黄铁矿的去... 详细信息

使用生物淋洗处理黄铁矿废石，从源头上缓解其产生酸性矿山废水(AMD)的风险。生物淋洗结果显示，在嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)的作用下，40天内可以从黄铁矿废石中去除近82%的铁和硫。动力学研究结果表明，废石中黄铁矿的去除主要受化学反应和内扩散控制。X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明，在A. ferrooxidans细菌介导下，生物源黄钾铁矾能够钝化废石中残余的黄铁矿。对渣样进行二次生物浸出，试验发现溶液pH没有明显下降，且仅有8 mg/L和160mg/L的铁从两个黄铁矿废石渣样中溶出，表明渣样的酸和铁释放能力得到削弱。

关键词：酸性矿山废水黄铁矿生物浸出矿山废弃物黄钾铁矾生物钝化

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嗜酸铁氧化细菌生物矿化研究进展及其应用

生物学杂志 2024年第3期41卷 69-76页

作者：周祎王军刘洋杨宝军邬柏强李辉莹刘红昌于世超刘仕统廖蕤中南大学生物湿法冶金教育部重点实验室长沙410083 中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

重点介绍嗜酸铁氧化细菌的胞内胞外矿化研究进展,概述嗜酸铁氧化细菌胞内矿化产物性质和影响矿化产物合成的因素,整理现阶段磁性纳米颗粒的合成机制;对嗜酸铁氧化细菌胞外矿化产物的合成原理和影响因素进行汇总;最后总结嗜酸铁氧化细菌... 详细信息

重点介绍嗜酸铁氧化细菌的胞内胞外矿化研究进展,概述嗜酸铁氧化细菌胞内矿化产物性质和影响矿化产物合成的因素,整理现阶段磁性纳米颗粒的合成机制;对嗜酸铁氧化细菌胞外矿化产物的合成原理和影响因素进行汇总;最后总结嗜酸铁氧化细菌矿化产物的应用前景,并指出当下磁性纳米颗粒研究的不足。针对研究现状提出未来依赖分子生物学解析胞内矿化机制并拓展其应用范围的新思路,该研究有望为进一步研究嗜酸铁氧化细菌胞内胞外矿化及其应用提供理论指导。

关键词：嗜酸铁氧化细菌胞内矿化胞外矿化黄钾铁矾施氏矿物磁小体

自浮式吸附材料的结构设计及其对水体污染物吸附性能研究

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自浮式吸附材料的结构设计及其对水体污染物吸附性能研究

作者：于世超郑州大学

学位级别：硕士

近几十年来,全球工业的快速发展带来了严重的环境问题,尤其是日益加剧的水污染对人类和生态系统造成了巨大的影响。水体中典型的污染物如有机染料、重金属等具有难降解,强毒性,环境持久性和生物富集性等特点,其在水体中的存在会对人类... 详细信息

近几十年来,全球工业的快速发展带来了严重的环境问题,尤其是日益加剧的水污染对人类和生态系统造成了巨大的影响。水体中典型的污染物如有机染料、重金属等具有难降解,强毒性,环境持久性和生物富集性等特点,其在水体中的存在会对人类健康产生“三致”危害(致畸、致癌、致突变),对生态系统造成严重甚至不可逆的破坏。因此,如何快捷、环保、高效的去除水体中有毒有害污染物,净化水生态系统已成为当前我国水处理领域的重要研究内容之一。吸附法因操作方便、成本低廉、适应性强等优点,已被人们广泛应用于各种废水处理过程,吸附材料(或吸附剂)是吸附技术的关键和核心。目前处理废水的常用吸附剂如活性炭、沸石、纤维素、树脂、生物质等已得到大量研究。这些吸附剂具有成本低廉、易于操作、环境友好的优点,但仍然存在吸附能力差、处理周期长、机械强度低、缺少靶向吸附特性和稳定的再生性能等不足。如何提高吸附剂的综合性能(吸附容量大、吸附速度快、吸附选择性好、易于分离富集和回收、易于再生、成本较低)以适应工业化废水处理和净化的高要求,仍然是当前制约吸附材料发展的最大瓶颈。基于此,本文研究思路如下:首先构筑结构稳定的环三膦腈基吸附材料,然后在此基础上赋予其自浮分离性能,同时通过交联、化学改性等方法对吸附剂进行改性,提高其综合吸附性能,并借助有机染料和典型重金属离子为模板污染物,开展系统的应用研究。本篇论文的主要研究工作如下:(1)以六氯环三膦腈(HCCP)和4,4’-二羟基二苯砜(BPS)为共聚单体,通过沉淀聚合反应制备含氯取代基的PZS-Cl微球。再通过接枝反应将聚乙烯亚胺(PEI)涂覆在PZS-Cl表面,得到一种富氨基/亚氨基的球形吸附剂(PZS-PEI)并用于选择性吸附、分离水体中的阴离子染料。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和X射线光电能谱(XPS)等技术对吸附材料进行表征研究。吸附实验结果表明,PZS-PEI对水体中阴离子染料甲基橙(MO)、酸性铬兰k(ACBK)和曙红Y(EY)的捕获效果受p H影响较大。吸附动力学表明PZS-PEI对MO、ACBK和EY的吸附遵循准二阶动力学模型且吸附过程分为三个阶段。吸附等温线和热力学研究表明,Freundlich模型可以很好地描述实验结果并且吸附过程是一个自发的吸热过程,即温度升高,吸附量增加。通过二元体系选择性吸附研究发现,PZS-PEI在选择性吸附阴离子染料方面表现优异。吸附-解吸附实验表明,PZS-PEI具有良好的循环使用性能,也侧面表现了吸附材料的高结构稳定性。同时,提出了PZS-PEI对MO染料的吸附机理。(2)为赋予吸附材料自浮式分离性能,我们以低密度的中空玻璃微球(HGM)为模板,HCCP与PEI为共聚单体,借助模板诱导组装技术制备富氨基的自浮式吸附剂(HGM@HCPE)。以酸性铬兰k(ACBK)、刚果红(CR)和六价铬为模板污染物,系统研究HGM@HCPE对阴离子染料及六价铬(HCr O和CrO)的吸附行为。吸附实验和浮动实验表明HGM@HCPE具有极好的阴离子污染物吸附性能和自上浮能力。准二阶动力学模型和Langmuir等温线模型可以很好地描述实验结果。吸附热力学研究表明HGM@HCPE对染料的吸附过程是吸热的,而对六价铬的吸附过程是放热的。吸附-解吸附实验发现,经六次循环的吸附剂仍具有较好的吸附性能和自浮能力,间接表明吸附剂结构稳定。同时,我们详细阐述了HGM@HCPE对模型污染物的吸附机理。(3)以HGM-OH(HGM经过碱处理)为载体,以HCCP与单宁酸(TA)为共聚单体,借助模板诱导组装技术制备富含羟基的自浮式吸附剂(HGM@HCTA),用于去除水溶液中阳离子染料MG和重金属离子Cu。借助SEM、FT-IR和XPS等表征手段研究发现,环三膦腈交联的TA已经成功涂覆在HGM-OH表面。吸附行为研究表明,准二阶动力学模型和Langmuir模型可以更好地描述实验结果,吸附过程是一个自发的吸热过程。HGM@HCTA对MG和Cu的吸附机理也被系统性研究。(4)以HGM-OH为载体、环三膦腈为交联剂,通过简单的化学合成法将聚乙烯亚胺(PEI)和对氨基苯甲酸(PABA)接枝到HGM-OH表面,制备出具有自浮能力的两性吸附剂(HGM@HCPA)。形貌表征研究发现,吸附剂表面凹凸不平、存在许多褶皱且含有大量均匀的球形小颗粒,利于吸附剂与染料分子的充分接触。p H值的变化对HGM@HCPA吸附MO和MG染料的影响较大。其中,MO在p H=1时吸附量达377.21 mg g,MG在p H=10时吸附量达386.26 mg g。吸附动力学和等温线研究表明,HGM@HCPA对MO和MG的吸附过程更符合准二阶动力学模型和Langmuir模型。同时,吸附热力学参数计算结果表明,该吸附过程是一个自发的吸热过程。二元吸附体系研究表明,MO能够作为MG和HGM@HCPA之间的“桥梁”,提高MG的吸附量。同时,我们也提出了HGM

关键词：有机染料重金属自浮式吸附剂环三膦腈中空玻璃微球

不同晶型磁黄铁矿活化PDS降解工业废水中常见的罗丹明B:性能差异和机理

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Journal of Central South University 2023年第10期30卷 3276-3288页

作者：刘仕统王军刘洋杨宝军于世超洪茂鑫邱冠周 School of Minerals Processing&Bioengineering Central South UniversityChangsha 410083China Key Laboratory of Biohydrometallurgy of Ministry of Education Central South UniversityChangsha 410083China

本文研究了天然六方磁黄铁矿(HNP,Fe_(0.93)S)与天然单斜磁黄铁矿(MNP,Fe_(0.85)S)活化过硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB)的性能差异及其机理。结果表明,在酸性和弱碱性条件下,MNP/PDS体系的降解效率(pH=4时为97.15%)均高于HNP/PDS体系(pH=... 详细信息

本文研究了天然六方磁黄铁矿(HNP,Fe_(0.93)S)与天然单斜磁黄铁矿(MNP,Fe_(0.85)S)活化过硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB)的性能差异及其机理。结果表明,在酸性和弱碱性条件下,MNP/PDS体系的降解效率(pH=4时为97.15%)均高于HNP/PDS体系(pH=4时为86.91%),且两个体系的降解效率均随pH的升高而降低。MNP/PDS体系较高的降解效率与体系中较高的溶解铁浓度和MNP表面较强的反应性有关,且后者是主要因素,即降解反应主要发生在磁黄铁矿的表面及近表面处。MNP较强的表面反应性首先体现在其相对较高的Zeta电位,这使得MNP与PDS之间的静电引力更强,PDS更容易被MNP活化。其次,MNP表面具有更高的腐蚀电流密度,这有利于Fe(Ⅱ)对PDS的非均相活化以及表面还原性硫物种(如S^(2-)和S_(2)^(2-))作为电子给体将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)(或Fe^(3+)还原为Fe^(2+))。此外,MNP表面的疏松氧化层在降解过程中容易脱落,进而暴露出新的表面活性位点。

关键词：天然磁黄铁矿不同晶型罗丹明B 过硫酸盐降解

项痹舒筋汤结合牵引治疗气滞血瘀型神经根型颈椎病的临床研究

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项痹舒筋汤结合牵引治疗气滞血瘀型神经根型颈椎病的临床研究

作者：于世超河南中医药大学

学位级别：硕士

目的:通过与单纯颈椎牵引相对比,观察、研究项痹舒筋汤结合颈椎牵引治疗气滞血瘀型神经根型颈椎病的临床疗效。同时,研究、评价该综合疗法对本病的作用机制和疗效特点,为其安全、有效的运用于临床提供理论基础和科学依据。方法:根据本... 详细信息

目的:通过与单纯颈椎牵引相对比,观察、研究项痹舒筋汤结合颈椎牵引治疗气滞血瘀型神经根型颈椎病的临床疗效。同时,研究、评价该综合疗法对本病的作用机制和疗效特点,为其安全、有效的运用于临床提供理论基础和科学依据。方法:根据本课题研究的内容,结合纳入标准,从自2016年3月至2017年1月在河南省中医院骨伤病诊疗中心就诊的神经根型颈椎病患者中选取符合标准的70例观察病例。采用随机数字法,根据其就诊时间顺序,将其随机分为治疗组35例,对照组35例。治疗组采用项痹舒筋汤结合颈椎枕-颌带坐位悬吊牵引的方法进行治疗,为保证药物治疗的安全性及有效性,治疗组项痹舒筋汤均由河南省中医院煎药室代为煎煮,每付药煎煮成400ml,封装200ml/袋。1袋/次,2次/日,饭后0.5h温服,连续服用30天。颈椎牵引,30min/次,隔日1次,牵引15次(30天)。对照组采用单纯颈椎枕-颌带坐位悬吊牵引,注意事项及疗程同治疗组。在治疗前和一个疗程结束后分别观察、记录与统计两组患者的临床疗效、颈椎X线弓顶距、田中靖久评分、神经根型颈椎病症状积分及体征变化情况等指标,注意观察、记录其变化情况并进行比较、分析、评价上述两种治疗方法对气滞血瘀型神经根型颈椎病的的临床综合疗效。结果:两组患者临床疗效比较:治疗组临床治愈9人,好转22人,未愈4人,总有效率88.57%;对照组临床治愈7人,好转16人,未愈12人,总有效率65.71%。且Fisher’s Exact Test,双侧P=0.044(P0.05);但治疗后较治疗前均有明显改善(P0.05,无统计学意义,表明两独立组之间治疗前后的弓顶距指标不具有显著差异。综合(1)、(2),两种疗法对颈椎生理曲度均有一定的改善作用,但是两组组间的改善情况无明显差异。结论:项痹舒筋汤结合颈椎枕-颌带坐位悬吊牵引能较单纯颈椎枕-颌带坐位悬吊牵引更有效地改善气滞血瘀型神经根型颈椎病的各项临床症状和体征,改善观察指标,提高对气滞血瘀型神经根型颈椎病的临床疗效。为治疗气滞血瘀型神经根型颈椎病提供了一种有效的治疗方法。

关键词：项痹舒筋汤颈椎牵引气滞血瘀型神经根型颈椎病临床研究

1470nm激光在肾部分切除术中的应用研究

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国际医药卫生导报 2023年第15期29卷 2177-2180页

作者：于世超何惠斌于晶东莞康华医院泌尿外科东莞523000

目的比较1470 nm激光肾部分切除术与保留肾单位手术(NSS)治疗肾透明细胞癌的疗效。方法回顾性分析2020年4月至2022年12月东莞康华医院收治的32例肾透明细胞癌患者的临床资料,根据手术方式的不同分为激光组和NSS组,每组16例。NSS组中男1... 详细信息

目的比较1470 nm激光肾部分切除术与保留肾单位手术(NSS)治疗肾透明细胞癌的疗效。方法回顾性分析2020年4月至2022年12月东莞康华医院收治的32例肾透明细胞癌患者的临床资料,根据手术方式的不同分为激光组和NSS组,每组16例。NSS组中男10例、女6例,年龄(58.63±8.34)岁,采用NSS治疗;激光组中男9例、女7例,年龄(58.06±9.18)岁,采用1470 nm激光肾部分切除术。比较两组手术时间、术后住院时间、引流管拔除时间、术中出血量及手术前后肌酐变化、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)水平。采用Fisher确切概率法、独立样本t检验、Mann Whitney U检验。结果两组患者手术时间比较差异无统计学意义(t=0.124、P>0.05)。两组患者的术后住院时间(Z=4.786,P0.05)。激光组NGAL水平术后2 h[(59.63±6.35)μg/L比(161.31±5.53)μg/L]、术后4 h[(54.94±5.24)μg/L比(181.63±6.87)μg/L]、术后24 h[(48.69±5.67)μg/L比(130.00±4.40)μg/L]均低于NSS组(t=46.756、56.782、43.898,均P<0.001)。结论1470 nm激光肾部分切除术切实可行,能有效保留患者肾脏功能,缩短住院天数及拔管时间。

关键词：肾透明细胞癌肾部分切除术 1470 nm激光肾功能

基于文献分析探究针灸治疗膝关节骨性关节炎的选穴规律

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中国中医药现代远程教育 2023年第20期21卷 39-41页

作者：于世超郑建强拉曼大学医学与健康科学学院马来西亚雪兰莪加影43000

目的基于文献探究针灸治疗膝关节骨性关节炎的选穴规律。方法计算机检索中国知网、维普、万方等数据库中近15年发表的符合要求的随机对照试验,用NoteExpress 2管理,探究其选穴规律。结果纳入文献309篇,提取337首针灸处方、涉及65个腧穴... 详细信息

目的基于文献探究针灸治疗膝关节骨性关节炎的选穴规律。方法计算机检索中国知网、维普、万方等数据库中近15年发表的符合要求的随机对照试验,用NoteExpress 2管理,探究其选穴规律。结果纳入文献309篇,提取337首针灸处方、涉及65个腧穴,取穴总频次2217次。前10位高频腧穴依次为:犊鼻、内膝眼、血海、阳陵泉、梁丘、足三里、阴陵泉、鹤顶、膝阳关、三阴交。主要位于胃经、脾经、胆经、经外奇穴。结论针灸治疗膝骨关节炎以下肢局部取穴为主,兼以循经取穴;以脾经、胃经、胆经、经外奇穴为主;重视选用特定穴,以五输穴、下合穴为主,原穴、郄穴、八会穴为辅。

关键词：痹证膝骨关节炎针灸疗法腧穴归经文献研究

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斑铜矿在电化学溶解过程中表面钝化物的演变

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第6期33卷 1906-1918页

作者：洪茂鑫林豪杨宝军肖婧廖甤于世超赵春晓刘仕统孙欣王军邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

在斑铜矿(生物)浸出过程中,中间产物的产生与氧化还原电位之间的关系尚不清楚。本文作者采用一系列电化学试验和表面分析方法研究天然斑铜矿的电化学溶解行为和表面硫物种的形成。电化学试验表明,在宽阳极电位下(300~800 mV(vs Ag/AgCl... 详细信息

在斑铜矿(生物)浸出过程中,中间产物的产生与氧化还原电位之间的关系尚不清楚。本文作者采用一系列电化学试验和表面分析方法研究天然斑铜矿的电化学溶解行为和表面硫物种的形成。电化学试验表明,在宽阳极电位下(300~800 mV(vs Ag/AgCl)),斑铜矿电极表面经历3种不同的变化,即“活化”(700 mV(vs Ag/AgCl))。XPS结果表明,在斑铜矿电化学溶解过程中表面产生的含硫中间产物包括类铜蓝、S_(n)^(2−)/S_(0)和不溶性SO_(4)^(2-)。此外,原子力显微镜结果证实:当施加的电位分别为600和700 mV(vs Ag/AgCl)时,由于S_(n)^(2−)/S_(0)的积累,斑铜矿表面会受到严重钝化。斑铜矿(生物)浸出最有利的电位为400 mV(vs Ag/AgCl)。

关键词：斑铜矿生物浸出电化学溶解表面物种原子力显微镜

嗜酸氧化亚铁硫杆菌作用下含黄铁矿废石的生物溶解和动力学行为(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年

作者：洪茂鑫王军杨宝军刘洋廖甤于世超刘仕统汤安妮王炜邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院生态环境部华南环境科学研究所中南大学生物冶金教育部重点实验室

本研究使用生物淋洗来处理黄铁矿废石，从源头上缓解其产生酸性矿山废水（AMD）的风险。生物淋洗结果显示，在嗜酸氧化亚铁硫杆菌（A. ferrooxidans）的作用下，40天内可以从黄铁矿废石中去除近82%的铁和硫。动力学研究结果表明，废石... 详细信息

本研究使用生物淋洗来处理黄铁矿废石，从源头上缓解其产生酸性矿山废水（AMD）的风险。生物淋洗结果显示，在嗜酸氧化亚铁硫杆菌（A. ferrooxidans）的作用下，40天内可以从黄铁矿废石中去除近82%的铁和硫。动力学研究结果表明，废石中黄铁矿的生物溶解主要受化学反应和扩散控制。X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）的结果表明，在A. ferrooxidans细菌介导下，生物源黄钾铁矾能够钝化废石中残余的黄铁矿。对渣样进行了56天的二次生物浸出试验发现溶液pH没有明显下降且仅有8和160 mg/L的铁从两个黄铁矿废石渣样中溶出，表明渣样的酸和铁释放能力得到削弱。研究结果可为矿山废石的低成本处置和从源头上减少其产生AMD的风险提供重要的理论指导。

关键词：酸性矿山废水黄铁矿生物浸出矿山废弃物黄钾铁矾生物钝化