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混合金属氧化物涂层在酸碱和中性环境中的电化学行为

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材料保护 2008年第8期41卷 9-12页

作者：郭超左禹翟克刚庞文清谢福昌中国石油工程建设(集团)公司北京100011 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京金川技术开发公司北京102218

混合金属氧化物涂层是金属阴极保护中最有效的辅助阳极之一,过去对其性能鲜有报道。采用外加电位加速破坏的方法研究了混合金属氧化物涂层在不同pH值条件下的交流阻抗谱。结果发现:在中性环境和酸性环境中600 mV以下外加电位时混合金属... 详细信息

混合金属氧化物涂层是金属阴极保护中最有效的辅助阳极之一,过去对其性能鲜有报道。采用外加电位加速破坏的方法研究了混合金属氧化物涂层在不同pH值条件下的交流阻抗谱。结果发现:在中性环境和酸性环境中600 mV以下外加电位时混合金属氧化物涂层性能稳定,具有很好的耐蚀性,当电位高于800 mV时涂层发生破坏;在碱性环境中外加电位达到400 mV时,涂层即发生破坏。因此,混合金属氧化物涂层更适合于在中性或酸性环境中使用。

关键词：阴极保护辅助阳极混合金属氧化物交流阻抗酸碱环境中性环境

桥梁用耐候试验钢在中性干湿交替环境中的腐蚀行为

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腐蚀与防护 2012年第1期33卷 38-41页

作者：徐小连钟彬艾芳芳陈义庆肖宇李琳鞍钢股份有限公司技术中心鞍山114009

在3.5%NaCl中性干湿交替环境中,对高性能桥梁用耐候试验钢和其对比材料09CuPCrNi-A钢开展腐蚀试验,探讨其在模拟海洋大气环境下的初期腐蚀动力学曲线趋势及其腐蚀规律;利用扫描电子显微镜和能谱仪分析在腐蚀试验初期的不同阶段,高性能... 详细信息

在3.5%NaCl中性干湿交替环境中,对高性能桥梁用耐候试验钢和其对比材料09CuPCrNi-A钢开展腐蚀试验,探讨其在模拟海洋大气环境下的初期腐蚀动力学曲线趋势及其腐蚀规律;利用扫描电子显微镜和能谱仪分析在腐蚀试验初期的不同阶段,高性能桥梁用耐候试验钢和其对比材料试样的表面形貌及微区成分,从而探讨它们在此种环境下的腐蚀反应历程。

关键词：耐候钢桥梁中性环境干湿交替腐蚀历程

过渡金属掺杂碳材料负载聚硫（硒）的制备及电解水性能研究

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过渡金属掺杂碳材料负载聚硫（硒）的制备及电解水性能研究

作者：范玉银青岛科技大学

学位级别：硕士

传统化石燃料的燃烧为世界带来了严重的环境问题,因此迫切需要寻求新型能源替代传统化石燃料来解决这一问题。氢能作为清洁、高效可持续的新型能源是传统化石燃料的理想替代品。现如今,电化学水分解制氢是一种绿色清洁、可持续的能源转... 详细信息

传统化石燃料的燃烧为世界带来了严重的环境问题,因此迫切需要寻求新型能源替代传统化石燃料来解决这一问题。氢能作为清洁、高效可持续的新型能源是传统化石燃料的理想替代品。现如今,电化学水分解制氢是一种绿色清洁、可持续的能源转化技术,但是要实现工业应用还存在着一定的难度。贵金属基催化剂(Pt/Ir O/Ru O等)是最高效的催化剂,但是由于价格高昂且地壳储量低,因此亟需寻求价格低廉并且储量丰富的催化剂来解决这一困难。目前,过渡金属催化剂材料在电化学析氢反应(HER)和析氧反应(OER)方面有着优异的催化活性受到研究人员的广泛关注,但是此类催化剂材料在碱性甚至中性条件下研究不多,且活性还可以进一步提高。因此,本论文通过非金属(N/S)掺杂、微量贵金属掺杂等途径制备过渡金属复合材料以实现对形貌结构、活性位点以及本征活性的控制,从而提高催化剂在中性甚至全范围p H条件下的HER以及OER活性。具体研究工作如下:1.通过模板法首次将具有活性桥接S的S负载在嵌入N掺杂碳纳米片中的Co Fe合金(S-Co Fe@NC)上,它在中性介质中具有极强的HER活性。本样品在中性条件下表现出与商业Pt/C相同的HER性能,只需要37 m V的过电位就能获得10 m A cm的电流密度,Tafel斜率仅为34 m V dec。系统研究表明,桥接S与Co Fe@NC之间的强相互作用引入了M-S作为HER的强大催化位点,同时加速了电荷交换过程。同时,所合成的纳米片特殊的互联网络结构为获得活性位点和电催化电荷转移提供了结构优势。因此,本研究为开发具有高效HER性能的中性水裂解的新型硫基电催化剂提供了新思路。2.利用简单的溶剂热策略,通过引入微量分散的贵重金属Ir来构建优良的金属-有机框架(MOFs)电催化剂(Co Ir-BDC@NF-x)。Ir掺杂不仅可以引入新的催化位点,还可以调节Co的电子结构,促进OER和HER过程。值得注意的是,在碱性溶液中,合成的Co Ir-BDC@NF-4具有良好的OER活性。在电流密度为50 m A cm时,过电位仅为274 m V。同时,它在宽的p H范围下都具有良好的HER活性。在电流密度为50 m A cm时,在0.5 M HSO、1.0 M KOH和1.0 M PBS溶液中,过电位分别为70、44和74 m V。更有趣的是,当使用Co Ir-BDC@NF-4作为双电极系统的电极时,它具有良好的整体水分解性能,只需1.494 V就能达到10 m A cm的电流密度。本章建立了一种有效的单原子掺杂策略来提高MOFs的水分裂性能。3.通过简单两步溶剂热法首次设计了泡沫镍上Ru掺杂的Co Se材料(Ru-Co Se@NF),其在中性条件下表现出优异的HER和OER活性。Ru-Co Se@NF的析氧反应仅仅需要110 m V的过电位就能达到50 m A cm的电流密度,其析氢反应在过电位65 m V时的电流密度可达到50 m A cm。系统研究对比样品表明,通过微量Ru掺杂不仅提高了前驱体的电荷传输速率而且增大了活性比表面积,从而增加了活性位点的数量。同时其小的Tafel斜率表明Ru掺杂提高了电化学动力学。此外,所形成的三维花状结构不仅提供了更多的活性位点而且加快了电荷转移。这项研究为设计新型硫族化合物材料在中性条件下作为高效的双功能电催化剂提供了不同的见解。

关键词：析氢反应析氧反应中性环境电催化过渡金属化合物

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研究发现酸性微环境与肿瘤细胞生存率相关

心血管病防治知识 2017年第8期 34-35页

作者：苏建斌

来自莫菲特癌症中心的研究人员与来自南佛罗里达州立大学以及韦恩州立大学的研究人员发现,肿瘤细胞的生存依赖于肿瘤酸性微环境。癌症的发展是一个多阶段的过程,其发生发展过程受到某些物理性质如肿瘤微环境的影响。肿瘤细胞通过自噬适... 详细信息

来自莫菲特癌症中心的研究人员与来自南佛罗里达州立大学以及韦恩州立大学的研究人员发现,肿瘤细胞的生存依赖于肿瘤酸性微环境。癌症的发展是一个多阶段的过程,其发生发展过程受到某些物理性质如肿瘤微环境的影响。肿瘤细胞通过自噬适应这些微环境存活、增殖,并最终发生转移。据研究人员说,到目前为止没有多少人了解细胞在酸性条件下的存活机制,但研究已经证实,酸度可以改变基因的表达,

关键词：微环境细胞生存率韦恩州立大学细胞类型自噬癌细胞株环境影响酸性环境中性环境细胞死亡

高真空电弧熔炼炉成型的镍铝基合金在酸腐蚀工况下的摩擦磨损特性

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热加工工艺 2018年第2期47卷 105-107,110页

作者：胡邓平郑月花伍先明赵利平廖艳春广东科技学院机电工程系广东东莞523083 湖南科技大学难加工材料高效精密加工技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

在真空电弧熔炼炉中制取Ni Al基合金。以该合金在不同环境、不同工况下的摩擦磨损性能为研究对象,将Ni Al基合金与Si_3N_4在酸性和中性环境下对磨,分别测试摩擦系数和磨损率,并采用扫描电镜观察形貌,分析其磨损机理。结果发现：Ni Al-2.... 详细信息

在真空电弧熔炼炉中制取Ni Al基合金。以该合金在不同环境、不同工况下的摩擦磨损性能为研究对象,将Ni Al基合金与Si_3N_4在酸性和中性环境下对磨,分别测试摩擦系数和磨损率,并采用扫描电镜观察形貌,分析其磨损机理。结果发现：Ni Al-2.5Ta-7.5Cr-20Co在酸性环境中表现出较好的摩擦磨损性能,在中性环境下不利于含Co元素合金的摩擦磨损。随着P·V值的增加,Ni Al-2.5Ta-7.5Cr-20Co合金的性能接近或优于基体合金材料。

关键词： Ni Al基合金摩擦磨损性能磨损机理酸性环境中性环境

溶剂因素影响抗菌肽LL-37构象变化的分子动力学模拟研究

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溶剂因素影响抗菌肽LL-37构象变化的分子动力学模拟研究

作者：彭冉山东师范大学

学位级别：硕士

近些年来，过度使用抗生素使得细菌等微生物的抗药性逐渐增强，甚而导致了一些抗性很强的超级细菌的出现，这使得人们希望尽快找到比传统抗生素更有效的抗菌药物。人体抵御外来病原菌侵袭的第一道防线是天然免疫，内源性抗菌肽是机体第... 详细信息

近些年来，过度使用抗生素使得细菌等微生物的抗药性逐渐增强，甚而导致了一些抗性很强的超级细菌的出现，这使得人们希望尽快找到比传统抗生素更有效的抗菌药物。人体抵御外来病原菌侵袭的第一道防线是天然免疫，内源性抗菌肽是机体第一道防线的重要组成部分，在宿主免疫防御反应中起着相当重要的作用。生物体内广泛存在的抗菌肽由于其具有天然抗菌特性，且对生物体毒副作用小，有望作为新一代抗菌药物而得到了广泛的关注。人体的抗菌肽Cathelicidin家族中目前只有抗菌肽LL-37一种，同时LL-37也是人体内独有的存在双亲性α螺旋结构的抗菌肽。抗菌肽LL-37具有广谱抗菌作用，广泛分布在人体的血液细胞和上皮细胞中。抗菌活性依赖其螺旋构象的形成，而大量实验表明其螺旋构象又受到酸碱度、溶液中阴离子等溶剂因素的影响。分子动力学模拟是实验研究的有效增补方法，也是研究生物大分子结构与功能关系方面重要工具。本文利用分子动力学模拟方法，研究了溶液酸碱度pH值和阴离子对抗菌肽LL-37的结构特征的影响。选择OPLS-AA全原子力场和充分含水模型进行常规分子动力学模拟，研究了不同pH值下抗菌肽LL-37的结构特征，研究了阴离子CL-环境下抗菌肽LL-37动力学和热力学性质。力图通过模拟研究，从分子水平进一步揭示溶液pH和离子环境的变化影响抗菌肽LL-37结构变化的微观机制。研究结果表明：（1）溶液pH对抗菌肽LL-37结构变化的影响通过对模拟得到的构象系综进行分析发现，在中性环境下N端已形成一段相对稳定的螺旋结构，随着溶液碱性的增强，在强碱性环境下行使抗菌功能的核心区域也形成稳定的螺旋结构。N端不参与抗菌活性，但可以通过形成聚合物使肽链免于被蛋白酶降解，这意味着LL-37的结构首先保证自身不被降解，然后是行使生物功能。溶液pH逐渐增大，LL-37产生螺旋结构的含量随之增加，结构的稳定性增强，但同膜环境下的结构相比，还有一定差距。这意味着LL-37螺旋的形成及其与膜的结合是协同进行的，溶液中存在的部分螺旋结构，可降低LL-37与膜结合时构象转换的能量壁垒。（2）阴离子对抗菌肽LL-37结构的影响与未加阴离子模拟结果相比，在溶液中加入氯阴离子后，LL-37的二级结构发生显著变化，结构所含的螺旋结构减少，形成Turn结构的几率却显著增加了。但核心区的螺旋结构仍然存在，从侧面说明了核心区对抗菌肽LL-37发挥抗菌功能的重要性。本论文主要内容分为五个部分。第一部分为绪论，主要介绍抗菌肽与抗菌肽LL-37、抗菌肽LL-37的分子结构和在先天免疫中的作用、影响抗菌肽LL-37结构变化的因素。第二部分为分子力场与分子动力学模拟介绍，主要介绍了分子动力学模拟及其原理、分子力场、GROMACS软件，以及分子动力学模拟的应用和发展。第三部分研究了溶液酸碱度pH对LL-37结构的影响，第四部分研究了阴离子对LL-37结构的影响。第五部分为总结及展望。

关键词： LL-37 动力学模拟构象变化二级结构中性环境分子力场分子动力学抗菌活性传统抗生素广谱抗菌作用

Shewanella oneidensis MR-1对铁氧化物的还原与汞的生物甲基化研究

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Shewanella oneidensis MR-1对铁氧化物的还原与汞的生物甲基化研...

作者：王卉安徽农业大学

学位级别：硕士

1.铁还原菌*** MR-1可以使固态铁氧化物发生溶解作用，对针铁矿的溶解作用最强，其次是赤铁矿，磁铁矿最弱。*** MR-1也可以使铁氧化物发生还原作用，将Fe3+还原为Fe2+，并且对不同类型的铁氧化物还原作用程度不一样，还原作用顺序为:... 详细信息

1.铁还原菌*** MR-1可以使固态铁氧化物发生溶解作用，对针铁矿的溶解作用最强，其次是赤铁矿，磁铁矿最弱。*** MR-1也可以使铁氧化物发生还原作用，将Fe3+还原为Fe2+，并且对不同类型的铁氧化物还原作用程度不一样，还原作用顺序为:针铁矿＞赤铁矿＞磁铁矿，*** MR-1对针铁矿的还原率有2％，对赤铁矿和磁铁矿的还原率都不到1％。　　2.随着体系中针铁矿投加剂量的增大，溶液中Fe3+和Fe2+浓度都在下降，表明*** MR-1对其溶解还原作用在减弱。pH对铁的溶解还原有一定的影响，酸性条件有利于*** MR-1对针铁矿的溶解还原作用，pH5.0时，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度都是最大，*** MR-1对针铁矿的还原率有3％，pH升高，溶解还原作用在减弱，pH升至8时，*** MR-1对针铁矿的还原率只有不到2％。腐殖酸对针铁矿的溶解还原影响较大，腐殖酸浓度越大，*** MR-1对针铁矿的溶解还原作用也越强，当腐殖酸浓度为10.0 mg·L-1时*** MR-1对针铁矿的还原率达到5％。　　*** MR-1对铁氧化物的还原溶解对汞的甲基化有一定的促进作用，在没有其他影响因子的情况下，还原作用越强，汞的微生物甲基化作用也越强，针铁矿组的汞甲基化作用强于赤铁矿组，赤铁矿组强于磁铁矿组。针铁矿、赤铁矿、磁铁矿反应体系中汞甲基化率分别为35％、30％、27％，没有投加铁氧化物组甲基化率只有24％。悬液体系中针铁矿投加剂量增大时，汞甲基化作用反而减弱，是由于溶解还原作用在减弱，针铁矿投加量为1 g·L-1时汞甲基化率最高为35％。　　4.弱酸性比中性碱性和强酸性更有利于汞的甲基化，pH6.0时针铁矿的溶解还原作用对汞的甲基化促进作用最大，pH5.0时促进作用减弱，pH为碱性时则会抑制汞的甲基化，pH6.0、5.0、7.0、8.0条件下，汞甲基化作用逐渐减弱，甲基化率分别为42％、36％、24％、16％。　　5.低浓度的腐殖酸对汞的甲基化起促进作用，汞的甲基化量在腐殖酸浓度为1.0-2.0mg·L-1范围内呈上升趋势，腐殖酸浓度为2.0 mg·L-1时甲基化率最高达到45％。腐殖酸浓度为5.0 mg·L-1时对汞的甲基化起抑制作用，随着腐殖酸浓度的增大，在5.0-10.0mg·L-1范围内，抑制作用继续加强，腐殖酸浓度为10.0 mg·L-1时，甲基化率仅为14％。

关键词：铁氧化物生物甲基化还原菌针铁矿电子受体微生物活性还原作用厌氧环境中性环境电子供体

镍基中性析氧电催化剂的微弧氧化制备及其性能研究

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镍基中性析氧电催化剂的微弧氧化制备及其性能研究

作者：徐振兴华南理工大学

学位级别：硕士

随着能源危机和环境问题的日益严峻,人们迫切地需要一种清洁高效的新能源。氢能由于能量密度高,燃烧产物无污染,地球储备丰富等优点,受到人们越来越多的关注。电解水是目前最具前景的制氢方法,但是阳极过高的析氧过电位会造成大量能量损... 详细信息

随着能源危机和环境问题的日益严峻,人们迫切地需要一种清洁高效的新能源。氢能由于能量密度高,燃烧产物无污染,地球储备丰富等优点,受到人们越来越多的关注。电解水是目前最具前景的制氢方法,但是阳极过高的析氧过电位会造成大量能量损失,开发低成本、高活性和高稳定性的电析氧催化剂具有重要意义。中性环境下的电解水具有广阔的应用前景。然而,相较于碱性环境,中性环境下析氧反应的能量壁垒更大,对催化剂的要求更高。过渡金属磷酸盐是一种适用于中性环境下的析氧电催化剂,具有良好的接收和传递质子的能力,能促进含氧中间体的吸附和脱附,但其促进水分解的能力较差。过渡金属氧化物具有高效的促进水分解的能力,有利于析氧反应中吸附羟基的形成,但其不是有效的质子受体,难以接收和传递析氧反应中产生的质子。复合电极材料可有效结合各组元优点并获得良好的析氧活性,但目前面临制备工艺繁琐、成分调控困难、组元间结合力差等问题。针对上述问题,本课题将微弧氧化技术引入到镍基析氧电催化剂的制备中,研究不同溶液体系及工艺参数对镍基微弧氧化膜物相、成分和表面形貌的影响,成功制备了具有“蛋壳状”形貌的Ni Pi/Ni O复合材料。另外,利用乙二醇作为有机碳源,实现了对Ni Pi/Ni O的碳包覆,制备出Ni Pi/Ni O@C,显著提高了导电性、析氧催化活性及稳定性。在0.1mol/L的PBS溶液中,10m A cm析氧电流下Ni Pi/Ni O@C的过电位为655m V,24h的稳定性测试后,其催化活性未发生明显衰减,综合性能优于目前国内外报道的大部分中性环境下的非贵金属析氧催化剂。良好的接收和传递质子及促进水分解的能力、大的活性比表面积、良好的电荷传导能力是其具有高催化活性的主要原因。本课题提出了一种制备镍基析氧电催化剂的新工艺,研究了中性条件下析氧催化剂的构效关系。本课题的制备工艺简单、快速、调控性好,便于大批量生产,所制备的催化剂具有优异的活性与稳定性,可为电解水的实际应用提供借鉴与参考。

关键词：析氧电催化剂微弧氧化中性环境镍铁合金磷酸盐

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土壤和沉淀物中的铝

国外医学(医学地理分册) 1998年第2期19卷 41-42页

作者：王春娟

土壤和沉淀物中的铝［英］／ＷＨＯ∥ＥｎｖｉｒｏｎＨｅａｌｔｈＣｒｉｔｅｒｉａｌ·－１９９７，１４·—６６～６９水中的铝，特别是在中性环境下，可沉淀到沉积物及微小颗粒物质中。沉积物中铝的浓度总结于表１１（略）。铝的平均... 详细信息

土壤和沉淀物中的铝［英］／ＷＨＯ∥ＥｎｖｉｒｏｎＨｅａｌｔｈＣｒｉｔｅｒｉａｌ·－１９９７，１４·—６６～６９水中的铝，特别是在中性环境下，可沉淀到沉积物及微小颗粒物质中。沉积物中铝的浓度总结于表１１（略）。铝的平均浓度为２００００ｍｇ／ｋｇ～８００...

关键词：沉淀物铝浓度中性环境平均浓度