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尿素/氯化胆碱协同催化废弃PET醇解及其机理研究

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中国科学:化学 2023年第9期53卷 1761-1769页

作者：朱晨曦郝壮壮杨林林曾桂香潘丙才江伟南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室国家有机毒物污染控制与资源化工程技术研究中心南京210023 南京大学匡亚明学院南京210023

无金属催化剂以其环保、低毒等优点,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)催化降解中受到越来越多的关注,但其存在产品单体收率低、催化剂成本高等问题.针对这些问题,本研究开发了一种廉价的尿素(urea)/氯化胆碱(Ch Cl)复合催化剂,用于废弃PET醇... 详细信息

无金属催化剂以其环保、低毒等优点,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)催化降解中受到越来越多的关注,但其存在产品单体收率低、催化剂成本高等问题.针对这些问题,本研究开发了一种廉价的尿素(urea)/氯化胆碱(Ch Cl)复合催化剂,用于废弃PET醇解.在最佳反应条件(urea/Ch Cl=4:1,催化剂用量为PET质量的10%,PET:乙二醇(EG)的质量比为1:4,180℃反应2.5 h)下,PET转化率可达100%,对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)的产率可达85.7%.此外,该复合催化剂还具有良好的循环再生性能,使用5次后仍能保持较高的BHET产率(83.5%).密度泛函理论(DFT)计算和弱相互作用分析(IGMH)结果表明,尿素和胆碱阳离子的协同催化是PET醇解反应展现优异活性的主要原因.尿素活化乙二醇提高其亲核性,同时,胆碱阳离子通过氢键相互作用稳定羰基氧,促进C–O键断裂/形成从而得到BHET.

关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯尿素氯化胆碱无金属催化协同作用

尿素中毒对山羊肾脏氧化应激及铁死亡指标的影响

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南京农业大学学报 2023年第2期46卷 368-376页

作者：郝宁浩张桦王利魏勇向益俄木曲者孟元华苗斌陈勇西南民族大学动物科学国家民委重点实验室四川成都610041 四川省畜牧科学研究院四川成都610066 四川省凉山州农业科教中心四川西昌625099 四川省巴中市南江黄羊科学研究所四川南江635600

[目的]本研究旨在探究尿素引起山羊肾脏损伤的病理分子机制。[方法]选择健康无病的简州大耳羊9只,将试验羊随机分为3组:对照组(C组)、5%尿素组(U5组)和10%尿素组(U10组),日粮供给采用粗精料混合饲喂及尿素代替部分豆粕的精料饲喂方式,... 详细信息

[目的]本研究旨在探究尿素引起山羊肾脏损伤的病理分子机制。[方法]选择健康无病的简州大耳羊9只,将试验羊随机分为3组:对照组(C组)、5%尿素组(U5组)和10%尿素组(U10组),日粮供给采用粗精料混合饲喂及尿素代替部分豆粕的精料饲喂方式,对照组不加尿素,试验周期为21 d。试验结束后,检测血清血氨含量、肾组织氧化应激指标和铁离子含量,用HE染色和Masson染色观察肾组织病理损伤,透射电镜观察肾小管上皮细胞的超微结构,qPCR检测肾组织铁死亡相关基因mRNA相对转录水平,Western blot检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白表达水平。[结果]与对照组相比,U5组和U10组简州大耳羊丙二醛(MDA)含量极显著上升(P尿素导致山羊尿素中毒,NRF2表达受到抑制并启动细胞铁死亡机制,引起肾脏氧化应激和铁离子代谢失衡。

关键词：简州大耳羊尿素肾脏铁死亡组织病理学

草酸钾-尿素协同活化法制备超大比表面积面粉基多级孔炭及其电化学储能应用

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化工进展 2023年第2期42卷 925-933页

作者：卓祖优宋生南黄明堦杨旋卢贝丽陈燕丹福建农林大学材料工程学院福建福州350108 福建农林大学生命科学学院福建福州350002

基于草酸钾-尿素对小麦面粉的溶胶化润胀和渗透作用,制备了超大比表面积的氮/氧共掺杂型多级孔炭材料。实验结果表明,选择小麦面粉与草酸钾的质量比为1∶1.5时,通过添加适量尿素作为造孔助剂和掺杂改性剂,可以有效优化多孔炭材料的孔隙... 详细信息

基于草酸钾-尿素对小麦面粉的溶胶化润胀和渗透作用,制备了超大比表面积的氮/氧共掺杂型多级孔炭材料。实验结果表明,选择小麦面粉与草酸钾的质量比为1∶1.5时,通过添加适量尿素作为造孔助剂和掺杂改性剂,可以有效优化多孔炭材料的孔隙结构和表面理化性质,所制备的多级孔炭样品的最大比表面积达3192m2/g,微孔和中孔孔容分别为1.48cm^(3)/g和0.55cm^(3)/g。电化学分析结果显示,在三电极体系中,当电流密度为0.5A/g时,多孔炭电极样品KNPC-7.5-7.5的比电容可达284F/g,并具有理想的倍率性能。基于KNPC-7.5-7.5电极材料所组装的扣式对称型超级电容器,在5A/g下循环充放电5000次后仍保有95.6%的起始电容值,且在223.6W/kg功率密度下呈现出23.7Wh/kg的高能量密度。

关键词：小麦面粉草酸钾尿素 3D多级孔炭超级电容器电极材料

优化缓释氮肥与尿素配施比例提高冬小麦产量和氮肥利用效率

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农业工程学报 2023年第11期39卷 56-65页

作者：谷晓博宋慧白东萍杜娅丹常甜卢识宇蔡文璟西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100

为探究匹配冬小麦氮素需求规律的最佳缓释氮肥与尿素配施比例,优化施肥结构,达到氮肥高效利用与经济效益“双赢”的目标,该研究以冬小麦为研究对象,通过2 a(2019—2020年和2020—2021年)田间试验,设置7个施肥处理:仅施尿素(U)、仅施缓... 详细信息

为探究匹配冬小麦氮素需求规律的最佳缓释氮肥与尿素配施比例,优化施肥结构,达到氮肥高效利用与经济效益“双赢”的目标,该研究以冬小麦为研究对象,通过2 a(2019—2020年和2020—2021年)田间试验,设置7个施肥处理:仅施尿素(U)、仅施缓释氮肥(S)、缓释氮肥与尿素1:3配施(SU1)、缓释氮肥与尿素1:1配施(SU2)、缓释氮肥与尿素3:1配施(SU3)、不施氮肥(N0)和不施肥(CK),研究缓释氮肥配施比例对冬小麦干物质积累和转运、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,冬小麦干物质快速生长期和最大累积速率随缓释氮肥配施比例的增加而增加,缓释氮肥与尿素配施的冬小麦干物质平均累积速率比普通尿素提高1.90%~19.91%。缓释氮肥与尿素配施可在改善花前干物质转运量的同时提高花后生产量,花后干物质生产量对籽粒贡献率达53.18%~71.83%。产量随缓释氮肥配施比例的增加而显著提高,SU3处理2 a产量分别为7243和8021 kg/hm^(2),较S和U处理分别提高了7.25%和16.07%,其经济效益较S和U处理提高了15.18%和25.67%。与仅施尿素相比,缓释氮肥与尿素配施可显著提高氮肥利用效率,但SU2和SU3处理无显著差异(P>0.05)。综合考虑,在施氮量180 kg/hm^(2)条件下,缓释氮肥与尿素配施比例50%(SU2),可实现冬小麦绿色高产高效,其产量为7458 kg/hm^(2),氮肥吸收利用效率为45.97%,农学利用效率、生理利用效率和偏生产力分别为16.07、30.49和42.09 kg/kg。该研究可为冬小麦合理施肥提供理论依据。

关键词：氮尿素肥小麦 Logistic方程花后干物质生产量氮肥利用效率产量

不同灌水量下尿素添加适宜氮肥增效剂促进夏玉米灌浆增产

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农业工程学报 2023年第16期39卷 99-110页

作者：李澳旗张俊崔晓路赵璐刘杰胡田田西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

为揭示不同灌水水平和氮肥增效剂类型对夏玉米籽粒灌浆过程的影响规律,以郑单958品种为研究对象,采用裂区设计,主区设置2个灌水水平:40 mm(W1)、60 mm(W2);副区在单施尿素(U)的基础上添加不同类型氮肥增效剂:脲酶抑制剂(NBPT)、硝化抑制... 详细信息

为揭示不同灌水水平和氮肥增效剂类型对夏玉米籽粒灌浆过程的影响规律,以郑单958品种为研究对象,采用裂区设计,主区设置2个灌水水平:40 mm(W1)、60 mm(W2);副区在单施尿素(U)的基础上添加不同类型氮肥增效剂:脲酶抑制剂(NBPT)、硝化抑制剂(DCD)、双效抑制剂(NBPT+DCD),采用Richards方程模拟夏玉米籽粒灌浆过程,研究不同灌水水平和氮肥增效剂类型对夏玉米各灌浆特征参数的调控效应,同时分析不同处理对夏玉米干物质转运和产量形成的影响。结果表明,3种氮肥增效剂下夏玉米的籽粒产量均显著高于U,DCD和NBPT+DCD的效果优于NBPT;增加灌水量至60 mm,可使氮肥增效剂的增产效果增强,NBPT、DCD和NBPT+DCD的产量分别提高了6.55%、5.36%和10.53%。NBPT、DCD和NBPT+DCD的转运率分别比U增大23.42%、19.58%和45.33%;两个灌水水平下的转运率无显著差异。Richards模型能较好地模拟夏玉米籽粒灌浆动态过程,拟合方程决定系数均在0.99以上。W2较W1水平显著延长了夏玉米总灌浆期持续时间,且延长了灌浆快增期和缓增期的灌浆时间,显著提高了缓增期的灌浆速率。3种氮肥增效剂均可提高夏玉米平均灌浆速率,且NBPT+DCD和DCD提高了灌浆快增期的灌浆速率。不同氮肥增效剂在不同灌水水平下效果不同。W2水平下,DCD能提高籽粒灌浆起始生长势,其总灌浆期持续时间延长且优化了3个灌浆阶段的时长比例,平均灌浆速率较高,达0.828 g/d,是该研究中灌水水平和氮肥增效剂类型的最佳组合,研究可为关中地区氮肥增效剂的合理施用提供理论依据。

关键词：灌溉肥尿素夏玉米氮肥增效剂灌浆 Richards模型

尿素对厚壳贻贝外套膜在酸化条件下贝壳损伤-修复过程的影响

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水生生物学报 2024年第7期48卷 1170-1182页

作者：何志巧范孝俊刘菲张晓林严小军申望廖智浙江海洋大学海洋科学与技术学院海洋生物资源与分子工程实验室舟山316022

为了解尿素对厚壳贻贝在海洋酸化条件下,其贝壳损伤-修复过程的影响,通过构建酸化条件下厚壳贻贝的壳损伤模型,结合外套膜转录组学技术,分析了厚壳贻贝外套膜在尿素添加前后的转录组学响应;进一步对两种条件下的厚壳贻贝外套膜开展了显... 详细信息

为了解尿素对厚壳贻贝在海洋酸化条件下,其贝壳损伤-修复过程的影响,通过构建酸化条件下厚壳贻贝的壳损伤模型,结合外套膜转录组学技术,分析了厚壳贻贝外套膜在尿素添加前后的转录组学响应;进一步对两种条件下的厚壳贻贝外套膜开展了显微观察、游离氨基酸组成变化及细胞内钙离子水平分析。结果表明,尿素的添加有助于贻贝外套膜在酸化背景下其细胞稳态维持、能量代谢水平提升、免疫平衡调节及钙离子募集等功能。上述研究有助于了解厚壳贻贝在海洋酸化背景下其贝壳的生物矿化过程及壳损伤-修复分子策略,从中判断尿素添加对贻贝在海洋酸化条件下的贝壳生物矿化过程的可能促进机制,也为在当前海洋酸化大背景下,海洋贝类养殖业的健康发展提供了新的思路。

关键词：外套膜海洋酸化尿素生物矿化厚壳贻贝

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尿素气管内滴注促进肺脏炎症及肠道特定微生物群变化诱导肉鸡肺动脉高压

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中国兽医学报 2024年第4期44卷 793-801页

作者：叶璐婕刘睿周淳桢谭勋浙江大学动物科学学院浙江杭州310058 浙江大学动物医学中心浙江杭州310058

18日龄AA肉鸡随机分为试验组和对照组2组,每组9只。气管滴注尿素100μL/只(1.2g/L),每3d滴注1次,共滴注3次,对照组肉鸡滴注等量的PBS溶液。在最后1次气管滴注后3d,采集肺脏进行病理形态学分析;采用免疫组化法检测内皮型一氧化氮合酶(end... 详细信息

18日龄AA肉鸡随机分为试验组和对照组2组,每组9只。气管滴注尿素100μL/只(1.2g/L),每3d滴注1次,共滴注3次,对照组肉鸡滴注等量的PBS溶液。在最后1次气管滴注后3d,采集肺脏进行病理形态学分析;采用免疫组化法检测内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)和Ⅱ型精氨酸酶(arginase 2,ARG2)的表达;采用Western blot法检测炎症因子的表达;采用丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒检测肺组织中MDA水平;采用体内基质胶试验观察尿素对内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)血管生成能力的影响;无菌收集空肠内容物,采用16SrRNA测序鉴定肠道菌群。结果显示,气管内滴注尿素显著促进肺血管重构和丛样病变形成,上调肺血管内皮ARG2的表达,抑制eNOS生成,促进MDA和炎症因子生成;尿素处理显著抑制EPCs血管生成能力;与对照组相比,尿素处理组肉鸡肠道中与促炎反应和氧化应激相关的菌属(Tyzzerella_3)丰度升高,与抗炎有关的产短链脂肪酸的菌属(Virvallis,Papillibacter和Barnesiella)丰度降低。结果表明,肺脏局部尿素生成增多可诱导炎症反应和氧化应激,引起肺血管内皮和EPCs功能障碍,促进肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)形成;肠道微生物群变化可能在PAH进程中发挥作用。

关键词：尿素肉鸡肺动脉高压肠道菌群炎症氧化应激

尿素漏入对机组水汽品质的影响及关键诊断技术

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工业水处理 2022年第5期42卷 184-190页

作者：熊远南中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院河南郑州450000

城市中水中的有机物在经锅炉补给水系统迁移到热力系统的过程中发生了分解,引发了机组水汽品质的劣化。采用现场测试与室内分析相结合的技术手段发现中水、超滤、反渗透和除盐水箱中均检测出了尿素,确认了尿素为中水的有机物污染源。总... 详细信息

城市中水中的有机物在经锅炉补给水系统迁移到热力系统的过程中发生了分解,引发了机组水汽品质的劣化。采用现场测试与室内分析相结合的技术手段发现中水、超滤、反渗透和除盐水箱中均检测出了尿素,确认了尿素为中水的有机物污染源。总结了尿素在水汽系统中的分解规律为随水汽温度、压力升高最终分解成氨气和二氧化碳,从而表现出给水、蒸汽氢电导率的异常升高。开展了系列尿素浓度的给水模拟溶液高温分解实验,结合理论计算分析,评估了尿素对水汽品质的影响。提出了准确判断尿素是否漏入热力系统的关键技术,选定氢电导率与脱气氢电导率的差值以及总有机碳作为诊断参数,并制定了应对措施。

关键词：城市中水水汽品质尿素分解规律诊断参数

外套膜转录物组分析揭示尿素在贻贝耐受海水酸化中的作用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第1期40卷 81-98页

作者：刘菲范孝俊王莹李迎澳张晓林严小军廖智浙江海洋大学海洋科学与技术学院海洋生物资源与分子工程实验室浙江舟山316022

海洋酸化是目前地球面临的主要环境问题之一,对海洋矿化生物的生存带来严重威胁。贝类是目前海水养殖的主要物种,海洋酸化会对贝壳的生物矿化过程产生抑制,因而对贝类养殖业的发展带来严重影响。前期研究中已发现,尿素对贻贝贝壳的形成... 详细信息

海洋酸化是目前地球面临的主要环境问题之一,对海洋矿化生物的生存带来严重威胁。贝类是目前海水养殖的主要物种,海洋酸化会对贝壳的生物矿化过程产生抑制,因而对贝类养殖业的发展带来严重影响。前期研究中已发现,尿素对贻贝贝壳的形成具有辅助作用,推测尿素有助于贻贝在海洋酸化背景下的生存。为进一步探究尿素通过何种分子机制对贻贝耐受海洋酸化产生积极影响,以厚壳贻贝外套膜为研究对象,采用转录物组学策略分析了尿素添加对贻贝外套膜组织在酸化海水中的基因表达量变化的影响。结果表明,尿素添加对贻贝外套膜在酸化条件下的转录物组变化具有逆转趋势,可抑制外套膜中受酸化胁迫而激活的细胞自噬、凋亡、以及免疫应激相关通路;同时,也诱导了部分贝壳基质蛋白质表达量的上调,从而有助于维持贻贝在酸化条件下的生物矿化过程。上述研究有助于了解贻贝对海洋酸化的耐受性机制,也为后续贝类养殖业在海洋酸化背景下的健康发展提供了新的思路。

关键词：厚壳贻贝外套膜海洋酸化尿素生物矿化