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微生物改性影响钢渣安定性效果及其在道路工程中的应用

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环境工程 2024年第7期42卷 208-216页

作者：刘志华宁贝瑶荣辉王安辉张艳芳冯阳刘德娥韩兆攀岳昌盛戴骁蒙天津城建大学材料科学与工程学院天津300384 天津城建大学天津市建筑绿色功能材料重点实验室天津300384 中建安装集团有限公司南京210023 中冶建筑研究总院有限公司北京100088 中铁建大桥工程局集团建筑装配科技有限公司天津300300

为快速高效解决钢渣安定性问题,研究了巴氏芽孢杆菌微生物改性钢渣安定性用的材料因素(微生物浓度、尿素浓度)和处置方法(处置时间、处置温度)对钢渣安定性和抗压强度的影响,并通过X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜等手段分析不同因素... 详细信息

为快速高效解决钢渣安定性问题,研究了巴氏芽孢杆菌微生物改性钢渣安定性用的材料因素(微生物浓度、尿素浓度)和处置方法(处置时间、处置温度)对钢渣安定性和抗压强度的影响,并通过X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜等手段分析不同因素对微生物改性钢渣性能影响效果机制。在此基础上,将改性合格的钢渣应用于道路基层,测定其试件的7 d无侧限抗压强度和浸水膨胀率。研究结果表明:1)利用巴氏芽孢杆菌微生物可以有效的改善钢渣的体积安定性。当微生物掺量为钢渣质量的60%,尿素浓度2 mol/L,处置温度(20±2)℃,处置时间72 h时,微生物对钢渣中安定性处置效果最好,此时钢渣中游离氧化钙(f-CaO)含量为2.98%,符合YB/T 4184—2018《钢渣集料混合料路面基层施工技术规范》要求。2)利用改性钢渣制备道路基层材料,当水泥掺量为6%时,高速和一级公路基底层、二级及二级以下的公路基底层,和二级及以下公路基层的7 d无侧限抗压强度分别为4.1 MPa、4.6 MPa、5.1 MPa,与未改性前相比分别提升了20.6%、9.5%、8.5%,浸水膨胀率分别是1.77%、1.84%、1.92%,均符合YB/T 4184—2018中浸水膨胀率<2%的要求。

关键词：钢渣微生物安定性抗压强度浸水膨胀率

聚天冬氨酸衍生物与聚甲基丙烯酸甘油酯衍生物的合成及其反向胶束和靶向给药系统的构建

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聚天冬氨酸衍生物与聚甲基丙烯酸甘油酯衍生物的合成及其反向胶束...

作者：刘德娥天津理工大学

学位级别：硕士

聚氨基酸及其衍生物具有良好的生物降解性、生物相容性和低毒性,因此被广泛应用在很多领域,包括生物制药、医学、化妆品和农用化学品等。本研究合成了一系列具有良好生物降解性和生物相容性的聚（α,β-L-天冬氨酸）共聚物,通过十二烷基... 详细信息

聚氨基酸及其衍生物具有良好的生物降解性、生物相容性和低毒性,因此被广泛应用在很多领域,包括生物制药、医学、化妆品和农用化学品等。本研究合成了一系列具有良好生物降解性和生物相容性的聚（α,β-L-天冬氨酸）共聚物,通过十二烷基胺/十八烷基胺,乙二胺-β-环糊精对聚琥珀酰亚胺进行胺解开环反应。用核磁共振（1H NMR）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对共聚物的结构进行了表征。反向胶束（RM）的潜在应用很广泛,例如,制备无机纳米粒子的软模板、药物输送载体、选择性增强血清中多肽和蛋白的标记、并能根据等电点的不同选择性萃取和分离多肽。两亲性接枝聚氨基酸衍生物在水中的自组装性能已被大量的研究,但是目前人们对其在有机相中组装成RM的研究却很少。我们使用两亲性聚天冬氨酸接枝共聚物在有机相正辛醇中形成了由许多带有极性内核和疏水外壳小的反向胶束组成的大的反向胶束复合体。通过激光粒度仪（DLS）的测量,这种反向胶束表现出了不同的粒径大小由于它们含有不同长度的疏水烷基链和不同分子量的聚琥珀酰亚胺单元。有趣的是,这些胶束的粒径大小表现出了一定的温度依赖性,随着温度的升高,胶束的粒径逐渐降低。我们用扫描电镜,透射电镜和荧光光谱研究了反向胶束的形貌和组装特性。这种胶束能有效的将水溶性染料刚果红提取到有机相当中,在制药和化妆品领域作为输送载体具有潜在应用,也可以作为纳米反应器分离无机分子。在癌症治疗中,纳米载体,例如树枝状聚合物,囊泡,脂质体,胶束和无机材料已被广泛地用作药物输送系统（drug delivery systems,DDS）。然而,这些传统DDSs都是典型的“单功能”,其唯一的作用是提供药物进入肿瘤细胞。此外,这些DDSs是不可见的,它们进入细胞并释放药物之后很难被追踪。因此我们希望开发出“可见”纳米载体,以便能密切监控药物输送过程。我们将具有生物相容性且无毒的叶酸接枝氨基聚甲基丙烯酸甘油酯衍生物（PGMA-FA）和具有聚集诱导发光（AIE）特性的四苯基乙烯羧基衍生物（TPE-COOH4）引入到我们的体系。氨基高分子可以和TPE羧基分子通过正负电荷作用产生聚集,荧光增强,便于我们进行载体追踪;氨基高分子的正电荷有助于所装载药物进入细胞,叶酸对肿瘤细胞还具有靶向作用,能够帮助药物更有效的进入肿瘤细胞,提高治疗效果。羧基化的TPE所带负电荷可以与氨基PGMA以及DOX中氨基所带正电荷发生相互作用,形成粒径30-40nm左右的纳米复合体。该纳米给药系统完好的保持了TPE所具有的AIE特性,并能和阿霉素（DOX）产生荧光共振能量转移（FRET）效应;叶酸的引入提高了药物的靶向功能,能够将更多的DOX带入细胞内部杀死肿瘤细胞。该纳米给药系统的体外释放研究结果表明在较低的p H值（p H=5.0）下DOX的释放量比高p H值（p H=7.4）下要高,这也说明复合体具备p H响应性释放,能够在p H较低的肿瘤部位进行释放。

关键词：聚天冬氨酸反向胶束四苯基乙烯聚甲基丙烯酸甘油酯阿霉素药物输送系统

α-氰基肉桂酸乙酯/酰胺/N-溴代丁二酰亚胺三组分合成2-噁唑啉

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有机化学 2016年第9期36卷 2191-2196页

作者：陈战国侯丹刘德娥惠文萍陕西师范大学化学化工学院陕西省大分子科学实验室西安710119

以α-氰基肉桂酸乙酯衍生物、酰胺和N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为原料,在无水碳酸钠促进下,以N,N-二甲基甲酸胺(DMF)为溶剂,室温下建立了三组分合成2-噁唑啉的新体系.在优化条件下,丙酰胺、丙烯酰胺、异丁酰胺和戊酰胺均能与不同结构的α-... 详细信息

以α-氰基肉桂酸乙酯衍生物、酰胺和N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为原料,在无水碳酸钠促进下,以N,N-二甲基甲酸胺(DMF)为溶剂,室温下建立了三组分合成2-噁唑啉的新体系.在优化条件下,丙酰胺、丙烯酰胺、异丁酰胺和戊酰胺均能与不同结构的α-氰基肉桂酸乙酯衍生物反应,高收率地生成相应的2-噁唑啉(最高收率可达94%),说明该反应具有广泛的适应性.合成了39个新化合物,其结构均由核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱确证.根据实验结果,提出了该反应的可能机理,该机理有力地支持了形成2-噁唑啉时的区域选择性.

关键词： 2-噁唑啉 α-氰基肉桂酸乙酯酰胺 N-溴代丁二酰亚胺

β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因高度区域选择性氨溴加成反应

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高等学校化学学报 2015年第6期36卷 1117-1125页

作者：刘亚丽刘德娥杜曼飞曹晨茜陈战国陕西省大分子科学重点实验室陕西师范大学化学化工学院西安710119

以β-硝基苯乙烯衍生物为底物,二溴海因为氮源/卤素源,乙腈作溶剂,建立了碳碳双键上高度区域选择性氨溴加成反应新体系.β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因在室温无水碳酸钠催化下反应,可高收率获得邻位氨溴加成产物,最高收率达97%;β-甲基-... 详细信息

以β-硝基苯乙烯衍生物为底物,二溴海因为氮源/卤素源,乙腈作溶剂,建立了碳碳双键上高度区域选择性氨溴加成反应新体系.β-硝基苯乙烯衍生物与二溴海因在室温无水碳酸钠催化下反应,可高收率获得邻位氨溴加成产物,最高收率达97%;β-甲基-β-硝基苯乙烯衍生物在氢氧化钾催化下回流反应,也可高收率得到邻位氨溴加成产物,最高收率达95%.实验结果表明,对于硝基苯乙烯衍生物,当苯环4-位具有强供电子基团如CH3O时,可以得到单一的α-氨基-β-溴加成产物,但其收率相对较低;当硝基苯乙烯衍生物的苯环4-位有强吸电子基团如NO2时,反应收率则很高.这一实验结果证明β-硝基苯乙烯衍生物(缺电子烯烃)与二溴海因的氨溴加成反应具有亲核加成的特征.本文共考察了20种不同结构的β-硝基苯乙烯衍生物的氨溴加成反应情况,其产物结构经核磁共振波谱及质谱分析确证,并提出了可能的反应机理.

关键词：氨溴加成反应 β-硝基苯乙烯高度区域选择性二溴海因

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海水环境中硫氧化菌对混凝土性能的影响

表面技术 2023年第11期52卷 280-290,317页

作者：刘志华甘立钦刘德娥荣辉天津城建大学材料科学与工程学院天津 300384 天津城建大学天津市建筑绿色功能材料重点实验室天津 300384 天津城建大学材料科学与工程学院天津 300384

目的探究硫氧化细菌及其生物膜对混凝土宏观性能和微观结构的作用效果以明确硫氧化细菌对混凝土性能的影响规律.方法将混凝土试样半浸泡于含有微生物的海水中,利用光学显微镜和紫外光密度(OD)分析不同龄期生物膜厚度、膜内微生物数量... 详细信息

目的探究硫氧化细菌及其生物膜对混凝土宏观性能和微观结构的作用效果以明确硫氧化细菌对混凝土性能的影响规律.方法将混凝土试样半浸泡于含有微生物的海水中,利用光学显微镜和紫外光密度(OD)分析不同龄期生物膜厚度、膜内微生物数量变化,观察测定混凝土不同龄期的外观形貌、抗压强度、质量以及通过电通量法分析混凝土抗氯离子渗透能力表征混凝土宏观性能,利用热分析仪、X射线衍射仪、压汞仪分析混凝土微观结构.结果生物膜的生长、发育和脱落具有周期性规律,且膜内微生物数量与生物膜厚度呈正相关.120 d时无菌组混凝土电通量达到793.1 C,有菌组混凝土电通量仅为 173.4 C,180 d时仅无菌对照组的混凝土出现开裂,240 d时有菌混凝土和无菌混凝土的质量损失率分别为 0.79%、1.20%,有菌混凝土的抗压强度增加了6.9%,而无菌混凝土的抗压强度降低了7.1%;有菌组混凝土石膏生成量和C-S-H凝胶损失量均小于无菌混凝土,使得有菌组混凝土孔隙率比无菌组混凝土低了1.193 5%.结论附着在混凝土的气液固界面的硫氧化细菌逐渐形成生物膜,膜厚度以及膜内微生物数量发生周期性变化,生物膜会降低SO42‒的传质效率从而减缓混凝土的劣化.

关键词：硫氧化细菌生物膜混凝土微观结构宏观性能

来源：博看期刊评论

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海洋环境下混凝土的宏观生物腐蚀研究进展

硅酸盐学报 2022年第2期50卷 503-511页

作者：荣辉陈肖杰刘德娥张颖张磊冯阳刘志华天津城建大学材料科学与工程学院天津300384 天津城建大学天津市建筑绿色功能材料重点实验室天津300384 河北工业大学土木与交通工程学院天津300401

随着国家蓝色海洋战略的推进,混凝土在各项海洋工程设施(跨海大桥、海底隧道、海港码头等)中得到了广泛应用。混凝土在服役期间会受到物理、化学以及生物作用的协同破坏,最终导致其劣化,其中物理和化学作用导致混凝土劣化的机理已研究... 详细信息

随着国家蓝色海洋战略的推进,混凝土在各项海洋工程设施(跨海大桥、海底隧道、海港码头等)中得到了广泛应用。混凝土在服役期间会受到物理、化学以及生物作用的协同破坏,最终导致其劣化,其中物理和化学作用导致混凝土劣化的机理已研究的比较详尽,然而在海洋环境中生物作用所引发的混凝土劣化,尤其是宏观生物(植物型和动物型)对混凝土的劣化作用鲜有研究人员探讨。因此,对海工混凝土宏观生物的腐蚀机理、影响宏观生物附着行为的因素以及防护措施等方面进行综述。以期得到国内外专家学者的关注,寻求一种更加合理、高效、经济且环保的海工混凝土腐蚀治理措施。

关键词：海工混凝土宏观生物生物腐蚀混凝土劣化腐蚀机理

功能化烯胺的合成(II):一锅法由缺电子烯烃合成相应的α-脱氢氨

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有机化学 2014年第5期34卷 916-925页

作者：闻化王英杰刘德娥刘亚丽葛淼陈战国陕西省大分子科学重点实验室陕西师范大学化学化工学院西安710119 陕西师范大学旅游与环境学院西安710119

建立了一锅法由缺电子烯烃合成相应α-脱氢氨的新方法.缺电子烯烃(包括α,β-不饱和酯和α,β-不饱和酮)与对甲基苯磺酰胺/NBS在二氯甲烷中,室温下铝粉催化,首先发生双键上的氨溴加成反应,得到邻位氨基溴化合物.氨溴加成产物不经分离,... 详细信息

建立了一锅法由缺电子烯烃合成相应α-脱氢氨的新方法.缺电子烯烃(包括α,β-不饱和酯和α,β-不饱和酮)与对甲基苯磺酰胺/NBS在二氯甲烷中,室温下铝粉催化,首先发生双键上的氨溴加成反应,得到邻位氨基溴化合物.氨溴加成产物不经分离,再在二氯甲烷/DMF(V∶V=1∶1)的混合溶剂中,在碳酸钾/硫脲的催化下,各种邻位氨基溴的酯和邻位氨基溴的酮均能被顺利地转化成相应的α-脱氢氨.共考察了27种缺电子烯烃的反应行为,最高收率可达97%,证明该方法具有广泛的适应性.对所有产物的结构分析证明(1H NMR),所得到的脱氢氨,其氨基均处在羰基的α-位,证明该反应具有区域专一性.

关键词：一锅法缺电子烯烃 α-脱氢氨合成

水相介质中碳酸钾/硫脲联合促进邻位氨基溴转变成α,β-脱氢氨的研究

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高等学校化学学报 2014年第7期35卷 1458-1464页

作者：陈战国王英杰刘德娥刘亚丽李亚男王丹葛淼陕西省大分子科学重点实验室、陕西师范大学化学化工学院西安710119 陕西省大分子科学重点实验室、陕西师范大学旅游与环境学院西安710119

建立了在水相介质中,在碳酸钾/硫脲联合促进下,具有邻位氨基溴的酯和邻位氨基溴的酮在室温下发生溴化氢消除反应,高收率地制备α,β-脱氢氨(功能化烯胺)的新方法.共考察了23种不同结构α,β-邻位氨基溴的酯和α,β-邻位氨基溴的酮的反... 详细信息

建立了在水相介质中,在碳酸钾/硫脲联合促进下,具有邻位氨基溴的酯和邻位氨基溴的酮在室温下发生溴化氢消除反应,高收率地制备α,β-脱氢氨(功能化烯胺)的新方法.共考察了23种不同结构α,β-邻位氨基溴的酯和α,β-邻位氨基溴的酮的反应情况,证明该方法具有广泛的适应性.实验发现,无论底物为α-氨基-β-溴结构还是α-溴-β-氨基结构,反应过程中都要经过一个氮丙啶过程,而氮丙啶的开环是区域专一的,因此产物具有区域专一性(烯键上的氨基均处在羰基的α-位).所有产物的结构均经过核磁共振波谱及高分辩率质谱确证.克量级放大实验结果表明,该方法具有一定的用于工业化生产的可行性.

关键词：硫脲碳酸钾 α,β-邻位氨基溴功能化烯胺

中药联合盐酸特拉唑嗪治疗慢性非细菌性前列腺炎55例

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山东医药 2013年第40期53卷 105-106页

作者：刘德娥兖矿集团总医院东院区山东邹城273500

慢性非细菌性前列腺炎（cCNPS）在中医学上属精浊范畴,是中青年男性常见病之一,严重者可导致不育症[1].目前治疗cCNPS的方法较多,但疗效多不理想.2008年10月～2011年12月,我们采用中药联合盐酸特拉唑嗪治疗cCNPS患者55例,取得满意疗效.... 详细信息

慢性非细菌性前列腺炎（cCNPS）在中医学上属精浊范畴,是中青年男性常见病之一,严重者可导致不育症[1].目前治疗cCNPS的方法较多,但疗效多不理想.2008年10月～2011年12月,我们采用中药联合盐酸特拉唑嗪治疗cCNPS患者55例,取得满意疗效.现报告如下.

关键词：慢性非细菌性前列腺炎盐酸特拉唑嗪治疗中药中青年男性中医学常见病不育症