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三维电极-电Fenton法降解毒死蜱实验研究

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三维电极-电Fenton法降解毒死蜱实验研究

作者：陈子杨西南科技大学

学位级别：硕士

有机磷农药废水水质成分复杂,生物降解能力差,毒性高,对环境危害较大,因此若不处理好会对生态环境产生破坏性的影响。三维电级-电芬顿耦合法是一种高效的高级氧化法,占地小处理量大,能够快速高效的去除难降解有机污染物,并且能耗低,价... 详细信息

有机磷农药废水水质成分复杂,生物降解能力差,毒性高,对环境危害较大,因此若不处理好会对生态环境产生破坏性的影响。三维电级-电芬顿耦合法是一种高效的高级氧化法,占地小处理量大,能够快速高效的去除难降解有机污染物,并且能耗低,价格低廉,可有效处理难降解有机物质,因此,本论文以常用有机磷农药毒死蜱为例,采用三维-电芬顿体系研究毒死蜱降解机制。目前三维电芬顿的方法主要通过添加Fe与HO的方式形成芬顿试剂,再结合三维电极系统共同作用降解废水,然而这种常用方法需要添加大量化学药剂,在实际应用中如果比例掌握不好不仅会提高电能消耗增加处理成本,而且还容易造成处理效率降低,因此,本研究采用铁碳粒子作为粒子电极,利用其形成微小原电池成为第三电极,让其析出Fe,再通过阴极曝气产生HO,从而形成芬顿试剂。这种方式不用添加化学药剂,铁碳粒子可重复使用,更加经济实用。本文选用毒死蜱模拟农药废水为降解对象,以毒死蜱作为目标污染物,探究了三维电芬顿体系对毒死蜱的去除情况,运用单因素实验,正交试验探究三维电芬顿系统最佳运行工况,通过液相色谱,液相色谱-质谱(LC-MS),扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)等仪器测定反应底物成分、粒子电极表面变化、水中有机物成分等,以此探究毒死蜱降解机制,得出的主要研究结论如下:(1)将活性炭纤维、不锈钢、泡沫镍这3种材料作为阴极材料进行对比,结果表明不锈钢对废水中CODcr与有机磷的去除率较高;优化三维电极-电芬顿系统的操作参数,得出的最佳操作参数为:电流密度16m A/cm,极板间距5cm,铁碳粒子填充量600g/L,初始pH=3,当电解时间为20min时,COD的去除率可达到93.7%,有机磷去除率为95.9%;通过正交试验可知体系中各因素的影响程度大小为初始pH>铁碳粒子填充量>曝气量>电流密度。(2)对比铁碳微电解工艺,三维电极,三维-电Fenton系统对废水的去除效果可知:三维电芬顿系统去除效率最高,COD的去除率最大为94.3%,有机磷去除率最大为96.5%,并且三维电芬顿系统在最佳条件下处理每千克COD的废水花费费用低于4.7元。(3)通过对三维电极-电芬顿系统对毒死蜱的降解途径与反应机制的分析,结果表明毒死蜱的P=S键变成P=O键,脱硫氧化形成CPO,而后经过水解,去氯,取代等反应降解为小分子物质;在铁碳粒子表面进行SEM扫描、EDS与反应底物的能谱分析,推测反应中有铝离子与铁离子的絮凝反应;对溶液中铁离子测定证明体系中既存在均相芬顿反应与非均相芬顿反应;羟基自由基淬灭实验说明了叔丁醇浓度与COD的去除率的关系,结果表明羟基自由基对毒死蜱的降解有主要的作用。(4)以COD为指标,探讨了在最佳条件下的反应级数,最后证明符合一级反应动力学模型,一级反应动力学方程为:y=0.1472X-0.1238,R=0.9904按照以及反应动力学方程。并且建立一级动力学衰减模型为C=1530.33×e,反应速率常数为0.12516,相关性为0.9903。

关键词：毒死蜱三维电极铁碳粒子电芬顿机理研究

不同生物型BVDV感染诱导MDBK细胞周期阻滞的研究

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不同生物型BVDV感染诱导MDBK细胞周期阻滞的研究

作者：陈子杨吉林农业大学

学位级别：硕士

牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)是牛病毒性腹泻病(Bovine virus diarrhea,BVD)的病原体,与边界病病毒(Border disease virus,BDV)和经典猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)同属于瘟病毒属。BVDV感染会引起呼吸系统、消化系统、生殖系统、免疫系统等多个系统疾病,对养牛业造成重大经济损失。细胞周期是细胞复制过程,一经启动便可有序进行。研究表明,病毒感染后会通过调控细胞周期的变化为病毒增殖创造有利环境。本研究以不同生物型BVDV毒株感染MDBK细胞,探索致细胞病变型和非致细胞病变型毒株对细胞周期阻滞的影响。1.BVDV感染诱导MDBK细胞周期阻滞分别使用BVDV TC株和NADL株感染MDBK细胞,NADL株感染可产生病变为致细胞病变型(Cytopathic,CP),而TC株感染未见病变为非致细胞病变型(Noncytopathic,NCP)。经IFA,观察两株病毒感染的细胞质均呈现特异性绿色荧光,表明这两株病毒均可在MDBK细胞中增殖。CCK-8试验确定试验感染剂量为1 MOI。为了深入了解细胞病毒感染过程与细胞周期的关系,分别使用BVDV NADL株和TC株感染MDBK细胞,于12h、24 h、36 h、48 h收集细胞,PI染色后通过流式细胞术检测细胞周期各时相分布情况,TC株(NCP)感染诱导MDBK细胞阻滞在S期,NADL株(CP)感染诱导细胞阻滞在G0/G1期。同步化处理结果同异步化。2.BVDV NADL株和TC株经p53引起细胞周期阻滞为探究这不同生物型BVDV感染对细胞周期阻滞的影响。分别提取感染病毒细胞总RNA和蛋白质,通过实时荧光定量PCR和Western blot检测G0/G1期和G1/S期相关细胞周期蛋白Cyclin D1、Cyclin E2和细胞周期蛋白依赖性激酶CDK2、CDK4、CDK6,p53通路中ATM、p53、p21、p-p53(Ser-15),GAPDH作为内参。结果显示,TC株(NCP)感染后CDK4、CDK6、Cyclin D1、Cyclin E2、CDK2、ATM、p53、p21基因的mRNA表达水平升高,Cyclin E2 mRNA表达明显降低;CDK2、CDK4、Cyclin D1和p21感染后蛋白表达水平降低,CDK6、Cyclin E2、p53、p-p53(Ser-15)蛋白表达水平升高。NADL株(CP)感染后除ATM mRNA表达水平无差异外,其它基因mRNA表达水平同TC株;在蛋白表达水平上,仅CDK4蛋白表达量升高。为明确BVDV引起的细胞周期阻滞与p53通路关系,使用p53抑制剂处理细胞,通过流式细胞术检测细胞周期,发现抑制剂处理后可以减少TC株(NCP)对S期及NADL株(CP)对G0/G1期的阻滞;通过Western blot检测细胞周期蛋白p53和p-p53(Ser-15),发现抑制剂处理后蛋白几乎不表达。3.BVDV诱导细胞周期阻滞对病毒复制的影响为探究细胞周期阻滞对BVDV复制的影响。分别通过血清饥饿法、胸苷法和诺考达唑处理将细胞周期同步化在G0/G1期、G1/S期、G2/M期的细胞,以非同步化细胞作为对照。使用1 MOI病毒分别感染同步化和非同步化细胞,感染48 h后通过实时荧光定量PCR检测BVDV 5’-UTR的mRNA水平,IPMA测定病毒TCID,流式细胞术检测细胞周期时相分布,结果发现G0/G1期促进NADL株(NCP)复制,对TC株(NCP)复制具有抑制作用;G1/S期促进TC株(NCP)和NADL株(CP)复制;G2/M期促进TC株(NCP)复制,对NADL株(CP)复制具有抑制作用。综上所述,本研究通过对不同生物型的BVDV感染对MDBK细胞周期阻滞的影响,明确TC株(NCP)感染诱导MDBK细胞阻滞在S期,NADL株(CP)感染诱导细胞阻滞在G0/G1期,不同生物型BVDV均可通过p53通路引起细胞周期的阻滞,G0/G1期促进NADL株(CP)复制,G1/S期促进TC株(NCP)和NADL株(CP)复制;G2/M期促进TC(NCP)株复制,证实了细胞周期阻滞有利于其在细胞内增殖。

关键词：牛病毒性腹泻病毒病毒复制细胞周期 p53

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黏土钒矿直接常压活化酸浸的过程与机理

黏土钒矿直接常压活化酸浸的过程与机理

作者：陈子杨昆明理工大学

学位级别：硕士

钒是一种重要的稀有过渡金属,有着广泛的用途和巨大的需求,而且,随着科技经济的发展,钒的用途和需求还将不断扩大;同时,我国是钒资源大国,因此在我国开展提钒研究具有独特的资源基础和广阔的应用前景。黏土钒矿是除了钒钛磁铁矿、石煤... 详细信息

钒是一种重要的稀有过渡金属,有着广泛的用途和巨大的需求,而且,随着科技经济的发展,钒的用途和需求还将不断扩大;同时,我国是钒资源大国,因此在我国开展提钒研究具有独特的资源基础和广阔的应用前景。黏土钒矿是除了钒钛磁铁矿、石煤钒矿之外另一种重要类型的钒矿资源,可作为重要的提钒原料。传统提钒多采用焙烧后再浸出的工艺,但不管何种焙烧,都不可避免地产生废气污染,而且焙烧后再浸出,工序复杂,钒的转浸率低,因此研究者进一步提出了不焙烧直接酸浸的工艺,其作业环境好、流程简单,已是提钒的发展方向。然而,黏土钒矿因其自身的特殊性,采用常规的直接酸浸提钒工艺,尚存在浸出率低、酸耗高、选择性差以及磨矿易泥化而造成固液难分离等问题。除此之外,更严重的是,关于黏土钒矿直接酸浸提钒的理论薄弱。鉴于此,以河南淅川黏土钒矿为对象,依据其物性特征,创新性地提出了“不磨不焙烧直接常压活化酸浸提钒”的新工艺,并对其过程及机理进行了研究。(1)首先,从矿物学的角度出发,对黏土钒矿试样的主要化学组分、钒的价态及其赋存状态等进行了分析,明确了黏土钒矿的物性特征与类型特征。试样含VO 2.02%,脉石组分主要为Si O,含量高达80.62%,适用于酸浸法提钒;钒主要呈三价,其占比高达90.32%,为了将其浸出,须将低价钒氧化为高价钒;钒主要以低价呈类质同象部分取代形式赋存于伊利石等的硅氧四面体和铝氧八面体中,要想浸出钒,必须破坏伊利石等的晶格结构。(2)依据黏土钒矿的性质特点,自主复配了一种新型活化剂MF,对直接常压活化酸浸提钒的过程进行了研究。采用单因素试验法,并通过与不活化酸浸进行对比,分析了主要因素对直接常压活化酸浸的影响及内因,确定了活化剂有效成分的最佳配比,优化了浸出条件。结果表明,在活化剂MF配比为1:3、活化剂用量3%、硫酸用量25%、浸出温度90℃、浸出时间为5 h的最佳条件下,钒的浸出率可达96.14%。不加活化剂直接酸浸时,同等条件下的浸出率仅为54.19%,若想获得较好的浸出指标,所需硫酸用量高达55%,但这时浸出率也不足80%,此即意味着,活化剂的加入将显著降低酸耗、明显提高浸出率;与此同时,随着酸耗的降低,还大大降低后续净化与富集的处理难度,并在一定程度上减小萃取时的碱耗量。(3)采用现代仪器测试手段,分析了浸出前后黏土钒矿的微结构演变规律,进而阐明直接常压活化酸浸机理。结果表明,掺入活化剂MF浸出时,矿物颗粒被侵蚀程度更严重,裂缝和孔隙变多,结构更加松散,比表面积增大,促进了浸出剂渗入到矿物颗粒内部进行反应。伊利石和云母的大部分衍射峰消失,在一定程度上削弱和破坏了含钒矿物中连接硅氧四面体以及铝氧八面体的化学键,使其失去了原来的稳定性,晶体结构被破坏,释放出包裹在矿物晶格中的钒,促进了钒的氧化溶出,提高钒的浸出率。(4)采用未反应的核缩减模型研究了黏土钒矿直接常压活化酸浸的动力学,明确浸出过程的控制步骤和反应级数。添加活化剂后,黏土钒矿酸浸提钒的控制步骤由不活化酸浸时的混合控制转变为扩散控制,其表观活化能由36.30 k J·mol降至12.54 k J·mol,硫酸反应级数从2.9003降至1.8114,活化剂MF配比的反应级数为0.1739。这表明活化剂的加入,在一定程度上降低了黏土钒矿酸浸提钒时的活化能,使钒的浸出变得更容易,同时减弱了硫酸浓度对浸出速率的影响,从而降低酸耗。(5)采用电化学的手段研究了活化剂对黏土钒矿在硫酸溶液中氧化腐蚀的促进作用。相较于无活化剂的浸出体系,黏土钒矿在活化浸出体系中的氧化溶解速率更快,其具有较低的Tafel腐蚀电位和电荷转移阻抗,较高的腐蚀电流密度和电子传递系数,活化剂MF的加入显著降低了黏土钒矿的腐蚀难度,加快氧化反应速率。此外,当活化剂配比为1:3时,对黏土钒矿的活化效果最好,提高硫酸浓度和活化剂用量均有利于进一步促进黏土钒矿的氧化腐蚀。

关键词：黏土钒矿浸出活化剂动力学电化学

过渡金属硫化物基电极材料的制备及电化学性能研究

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过渡金属硫化物基电极材料的制备及电化学性能研究

作者：陈子杨桂林电子科技大学

学位级别：硕士

金属硫化物作为超级电容器电极材料,拥有高导电性、高容量等优点,但其充放电过程较大的体积变化会造成超级电容器的循环寿命较低。针对这一问题,通过构建复合材料、选择合适基底、以及对合成路线进行合理调控制备具有高性能的超级电容... 详细信息

金属硫化物作为超级电容器电极材料,拥有高导电性、高容量等优点,但其充放电过程较大的体积变化会造成超级电容器的循环寿命较低。针对这一问题,通过构建复合材料、选择合适基底、以及对合成路线进行合理调控制备具有高性能的超级电容器电极材料。主要研究内容如下:（1）采用电沉积法在碳布上合成无粘结剂的MnCo-S@Ni（OH）阵列。得益于优良的结构设计,纳米片阵列能够提供更多的活性位点、更短的离子扩散路径以及优良的导电性。在1 A·g的电流密度下,MnCo-S@Ni（OH）阵列的比电容为1746.1 F·g,远高于MnCo-S、Ni（OH）电极,同时MnCo-S@Ni（OH）阵列也展现了优异的倍率性能,将MnCo-S@Ni（OH）阵列与活性炭构建成非对称超级电容器,其能量密度为38.5Wh·kg,功率密度为811.7 W·kg,并表现出良好的储能性能与长循环稳定性。（2）以葡萄糖水热合成的碳球为基底,通过在碳球表面制备镍锰硫化物。三维球形结构可以防止镍锰硫化物在制备时产生的团聚,碳球的支撑能够缓解电极材料电化学反应过程的体积变化,提高材料的循环稳定性,此外球形结构使得电极材料与电解液充分接触。经电化学测试,该方式制备的电极材料在1 A·g电流密度下获得1089.6 F·g的比电容,优化的电极材料构建的非对称超级电容器获得27.1 Wh·kg的能量密度和807.4 W·kg功率密度,同时能够获得优异的循环性能与倍率性能。（3）采用共沉淀法合成立方体CuO纳米颗粒,并以其为前躯体,合成粗糙的CuCoS颗粒,同时与在使用铜盐情况下合成相同产物进行电化学性能对比。结果表明CuO合成的CuCoS颗粒比电容更大(1410.5 F·g)、倍率性能更好（76%）、导电性更强,证实以CuO合成的CuCoS避免了制备的团聚,缓解了电极材料电化学测试的体积变化,构建的非对称超级电容器的最大能量密度为32.5 Wh·kg,在10A·g下充放电3000次容量保持率为90.3%,表现出良好的稳定性。

关键词：超级电容器非对称超级电容器过渡金属硫化物电化学性能复合材料

三维电极-电Fenton处理毒死蜱废水研究

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工业水处理 2022年第4期42卷 132-137页

作者：陈子杨黄胜余健西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621000 宜宾学院国际应用技术学部四川宜宾644000

有机磷农药的长期大量使用会造成土壤、水体等生态环境的污染,进而危害人类健康。作为有机磷农药的代表,毒死蜱使用后在水中的残留时间长、毒性大,被多个国家禁用,而在我国仍有使用。以球形铁碳粒子作为粒子电极,构建三维电极-电Fenton... 详细信息

有机磷农药的长期大量使用会造成土壤、水体等生态环境的污染,进而危害人类健康。作为有机磷农药的代表,毒死蜱使用后在水中的残留时间长、毒性大,被多个国家禁用,而在我国仍有使用。以球形铁碳粒子作为粒子电极,构建三维电极-电Fenton体系处理毒死蜱模拟废水,探讨不同操作条件对废水中COD和有机磷去除率的影响,采用正交试验探究各因素的影响程度。结果表明:与活性炭纤维、泡沫镍相比,不锈钢作为阴极材料时对废水中的COD和有机磷去除效果较好。以不锈钢为阴极,适量Na_(2)SO_(4)为电解质,在电流密度为16 mA/cm^(2)、极板间距为5 cm、铁碳粒子固液比为600 g/L、初始pH为3、电解时间为20 min的条件下,COD去除率达93.7%,有机磷去除率达95.9%。各因素对COD和有机磷去除率的贡献程度依次为初始pH>铁碳固液比>曝气量>电流密度。

关键词：毒死蜱三维电极电Fenton 农药废水

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石煤钒矿的选矿预富集研究评述

稀有金属 2022年第1期46卷 120-130页

作者：叶国华朱思琴陈子杨胡渝杰童雄张豪昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093

石煤是一种低品位钒矿,在中国储量极为丰富,具有"钒品位低、赋存状态多样、矿物组成复杂"的特点,预计这将增加选矿预富集的难度;现今石煤提钒工艺回收率低、生产成本高、环境污染重,根本原因还在于钒品位太低,因此,选矿预富集的引入必... 详细信息

石煤是一种低品位钒矿,在中国储量极为丰富,具有"钒品位低、赋存状态多样、矿物组成复杂"的特点,预计这将增加选矿预富集的难度;现今石煤提钒工艺回收率低、生产成本高、环境污染重,根本原因还在于钒品位太低,因此,选矿预富集的引入必要而迫切。基于石煤钒矿的资源状况和性质特点,针对现有提钒工艺所存在的问题和不足,对石煤钒矿的选矿预富集研究进行了评述与分析,结果表明:直接富集含钒矿物,对矿石的要求较高,主要是针对含碳量较低、含钒量较高的石煤钒矿,有时会因钒的赋存状态而导致流程复杂,且不同地区的石煤钒矿物化性质和矿物成分差异较大,其选矿预富集方法也会有较大不同;富集脉石矿物相对容易,一般通过反浮选除杂,抛尾则多采用重选法;当石煤钒矿中有机碳含量较多时,可通过浮选法脱除并回收碳,但因成本较高而导致应用很少;多种形式联合可达到预富集的目的,但会使流程复杂,增加成本,难以推广应用。最后,指出了现有选矿预富集技术所存在的问题,并提出了今后的研究方向:设计适应性强且流程简洁的预富集工艺、在保证回收率的前提下提高预富集程度、开发专一高效的浮选药剂。

关键词：石煤提钒选矿预富集浮选

从多雷插图《乌鸦》浅析哥特式与浪漫主义的关系

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艺术市场 2022年第12期 74-77页

作者：陈子杨伦敦艺术大学(UAL)伦敦传媒学院动画系

古斯塔夫·多雷的插图版《乌鸦》以层次分明、质感强烈的视觉效果和独特细致的刻画,对爱伦·坡《乌鸦》诗歌叙事文本中浓郁的哥特式风格和浪漫主义想象进行了完美诠释,并对原著在美学层面、对作者在理论思想与精神层面深入思考后,将插... 详细信息

古斯塔夫·多雷的插图版《乌鸦》以层次分明、质感强烈的视觉效果和独特细致的刻画,对爱伦·坡《乌鸦》诗歌叙事文本中浓郁的哥特式风格和浪漫主义想象进行了完美诠释,并对原著在美学层面、对作者在理论思想与精神层面深入思考后,将插画从解说文本的基础层面提升到对文本的二次创作。多雷不仅为读者献上了意义深刻且颇具审美价值的艺术作品,更丰富了插画这一视觉艺术的非传统风格和内容形式的表达,达成了与原著最深内核层面表达的一致与升华。

关键词：哥特式浪漫主义多雷插画

片断性穿插叙事为观众带来的潜意识联想——以实验短片《盒子》为例

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文化月刊 2023年第3期 63-65页

作者：陈子杨

文章通过对多媒体实验定格动画《盒子》的叙事方法分析，以及通过多部影片介绍对比平行叙事以及谜题电影中的非常规叙事，探讨经典三段式的更多可能性，介绍片断性穿插叙事如何为观众带来在荒诞感中寻求潜意识的逻辑联系。

关键词：实验动画叙事平行叙事谜题电影

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关于乒乓球女子技术男性化训练方法的探讨

冰雪体育创新研究 2022年第2期 155-157页

作者：赵琳陈子杨广西师范大学体育与健康学院广西桂林541006 哈尔滨体育学院研究生院黑龙江哈尔滨150008

我国乒乓球女子项目在世界体育中一直处于领先水平,并在各种比赛中斩获无数金牌,为了保持女子乒乓球项目的领先地位,就需要在日常训练中大胆创新训练方法,根据当前女子乒乓球技术的发展并结合女运动员的身体特点,选择"女子技术男性化"... 详细信息

我国乒乓球女子项目在世界体育中一直处于领先水平,并在各种比赛中斩获无数金牌,为了保持女子乒乓球项目的领先地位,就需要在日常训练中大胆创新训练方法,根据当前女子乒乓球技术的发展并结合女运动员的身体特点,选择"女子技术男性化"的训练方法,能够有效提升运动员在比赛中积极主动的进攻意识,使正手连续进攻能力加强,这也是当今乒乓球运动规律的发展趋势所在,有利于更好地推动女子乒乓球技术的提升。

关键词：乒乓球女子技术男性化训练措施