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电子顺磁共振波谱仪(EPR)——纳米材料在有机污染土壤修复中的应用与展望

锘海生物科学发布时间:2019/03/27 13:10 点击: 加载中..

伴随着工农业生产过程,农药以及多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)和石油烃等典型有机污染物被排入土壤环境,因其隐蔽性、滞后性和长期性等特点,人们一度忽视它们所产生的环境危害。大多数有机污染物具有水溶性差、难降解和高毒性等特点,改变正常的土壤结构和功能,弱化土壤的生产能力,并通过生物富集作用对人体产生致突变、致畸和致癌的潜在危害。 

近年来,有机污染土壤修复研究引起了人们的广泛关注,传统有机污染土壤修复包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等。


一、物理修复技术

主要包括气相抽提技术和热解吸等,气相抽提技术成本低、可操作性强,能够进行原位修复,但是对低挥发性有机物的处理效果较差且后期处理效率低;热解吸工艺简单、周期短,处理挥发性和半挥发性有机污染物效率较高,但该技术耗费能源,破坏原有土壤结构和生态系统,不适用于大范围应用。


二、化学修复技术

主要包括土壤淋洗和化学氧化还原技术等,这些技术对面积小和污染重的土壤修复效果较好,但对渗透性差的土壤修复效果不明显,会破坏原有的土壤结构和生态系统,亦有引起二次污染的潜在危害。


三、生物修复技术

包括植物修复和微生物修复技术等,尽管具有物理修复和化学修复技术无可比拟的优越性,费用较低,是环境友好型修复技术,但修复时间长,且任何一种技术都不能很好地对有机物污染土壤进行单独修复。这些传统修复技术的缺点严重制约了有机污染土壤修复的效率和发展。



随着科技的发展和科技人员对修复技术的不断创新,纳米材料(粒径为1~100 nm)修复技术作为一种高效、经济的有机污染土壤修复技术为人们提供了新的研究机遇。与传统有机污染土壤的修复技术相比,纳米材料具有巨大的比表面积、超强的吸附螯合能力和优秀的催化活性,使得纳米材料修复技术克服了传统修复技术的部分缺点,在有机污染土壤修复中表现出极高的修复效率

      近年来,环境友好型纳米材料修复有机污染土壤的研究已成为国内外关注的热点,主要集中在纳米材料的制备、结构表征、污染物去除机制和去除效率等方面。本文综述了目前国内外纳米材料去除土壤有机污染物的研究进展,总结了纳米材料能够发挥实用性所具备的性质,以期为今后纳米材料修复有机污染土壤研究提供借鉴

文章来源:岳宗恺,周启星. 纳米材料在有机污染土壤修复中的应用与展望[J]. 农业环境科学学报, 2017, 36(10):1929-1937.



德国美嘉特电子顺磁共振波谱仪(EPR)

常用型号为MS5000和MS5000X,是用于检测纳米颗粒同土壤中有机污染物的催化反应机理的仪器。该公司于1991年成立,目前已售出500台以上,是性价比高的科研级台式波谱仪。


目前台式波谱仪因为便携易用的特点,在化学、环境、材料和生命科学领域特别受欢迎,如自由基反应机理,化学反应动力学,废水高级氧化技术,固体废弃物中持久性有机自由基,Feton反应,SOD酶反应,聚合反应,氧空位,材料缺陷,掺杂、活性氧(ROS)、NO自由基等。


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锘海生命科学是德国美嘉特Magnettech电子顺磁共振波谱仪(EPR)在中国的总代理,欢迎拨打021-37827858了解更多信息,申请demo。

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关于德国Magnettech电子顺磁共振波谱仪(EPR)

 

EPR MiniSpcope MS 5000/5000X



MiniSpcope MS 5000/5000X系列电子顺磁共振波谱仪(EPR)采用了电磁体和微波桥紧凑设计,实现了两倍以上的信噪比提升,具有高灵敏度和磁场稳定性,科研级台式波谱仪。MiniSpcope MS 5000/5000X系列电子顺磁共振波谱仪(EPR)拥有快捷简便准确的定量测试方法和完善的数据处理和分析系统,它还具有小巧轻便灵活的特点,为科研工作者带来便捷。


MiniSpcope MS 5000/5000X系列电子顺磁共振波谱仪(EPR)的应用对象主要是含有未成对电子的物质,可用于研究自由基、过渡金属离子、催化反应机理、大气颗粒物(PM2.5)、污水处理高级氧化机理、化学反应动力学、环境中持久性自由基EPFRs、材料缺陷、掺杂、酶活性、蛋白质结构、辐射剂量、地质测年等。



EPR应用实例

1. 环境化学:污水处理,大气颗粒物




2. 催化与材料:光催化,电催化,芬顿反应,材料改性及缺陷检测等




3. 生命科学:癌症、心脑血管疾病发病机理研究,氮氧自由基、活性氧等检测



4. 地质测年及辐照剂量检测



EPR附件

1. 粉末和固体样品的自动进样器

可自动处理石英管中23个样品直径3-6 mm,谐振器内准确定位以获得高重复性。



2. 液体样品的自动进样器


软件控制小型波谱仪、自动进样器、集成蠕动泵的自动进样,动态监测的软件包括自动化的数据采集和数据评估,对于单个或多种化合物,可选自动组分混合和温度控制。



3. X射线辐照设备—X-ray Dose


 

用于剂量研究,材料辐照损伤,辐照食物剂量,释光测年,ESR测年等。



4. 温度控制器(TC H04)


 

温度范围93K-473K;控制精度±0.25K (@373K);计算机控制;液氮存储,用配有氮杜瓦的腔测量。



5. 自动测角仪

样品可实现自动化的角旋转;步长0.1°-180°;测量图谱前自动重置波谱仪便实现好的测试性能。



6. 杜瓦



用于77K的低温检测,可提高检测灵敏度。


7. 生物温度控制器


温度范围:293K-350K;精度±0.25K,计算机控制;温度介质:空气。


8. 玻璃配件

50微升毛细管,扁平池,定制的SH-P夹,组织单元,样品管,指状杜瓦等。


9. 组织池

用于生物组织样品,薄膜样品,大气颗粒物(PM2.5)检测。


参考资料: 《电子磁共振波谱学》,徐元植,姚加编著,2016,清华大学出版社



关于锘海

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