人体卵巢癌中砂粒体矿化的矿物学研究

以卵巢浆液性癌中砂粒体矿化为研究对象,采用偏光显微镜、扫描电镜及其能谱、X射线粉晶衍射、傅立叶变换红外光谱和高分辨透射电子显微镜,对原位和分离处理样品的表面形貌、结构和矿物成分进行了观察测试.结果表明,卵巢浆液性癌中砂粒体具同心层状结构,矿化物质由纳米尺寸水草酸钙石和碳羟磷灰石两种物相组成,前者沉积在砂粒体内部,结晶度相对较高,后者沉积在砂粒体外层,结晶度差.     

化能自养型微生物利用太阳能途径的实验研究

针对自然界中天然半导体矿物和化能自养微生物之间的能量交换途径进行了详细的实验研究.半导体光电化学实验结果显示,天然半导体矿物在光照情况下产生的光生电子可将Fe3+还原为Fe2+,其中金红石光催化还原Fe3+的效率为12.5%,闪锌矿为7.86%,该过程通过天然半导体矿物的日光催化作用实现了太阳光能→电能→化学能的转化;控制电势的微生物电化学反应实验结果显示,化能自养型微生物A.f.菌的细胞增加量与外界电子传入而生成的Fe2+的量呈线性关系,且有外来电子传入实验组的A.f.生长量是无电子传入组的441%,该过程通过菌的生长代谢作用实现了化学能→生物质能的转化.进一步的光电化学和微生物电化学耦合实验结果证明,在太阳光和天然半导体矿物共同作用下,A.f.菌的对数生长期由无光时的36 h延长到72 h,同时细菌的生长在该能量转化过程中得到了明显促进.在天然闪锌矿催化条件下,有光条件的A.f.菌数量增加到无光条件的1.90倍;而在金红石催化条件下,有光条件的A.f.菌数量增加到无光条件的1.69倍.实验结果说明,在以天然半导体矿物为媒介的情况下,化能自养微生物可间接利用太阳能来获得自身的生长繁殖所需的能量,这一过程也实现了太阳光能→电能→化学能→生物质能的能量转化途径.     

微生物电化学体系中金红石可见光还原降解偶氮染料的实验研究

利用双室微生物电化学装置对微生物和半导体矿物协同作用下偶氮类染料废水的还原脱色降解进行了系统的实验研究.不同光照条件及不同阴极电极材料的对比实验结果显示,偶氮染料甲基橙(MO)可作为终端电子受体直接从固体电极上获得电子被还原脱色;各对比实验中,在微生物催化与半导体矿物光催化协同作用条件下,MO还原脱色效率最高.电化学交流阻抗谱(EIS)的拟合结果显示金红石涂布阴极电极光照下极化内阻(Rp)为443.4 Ω,较无光条件下的1378 Ω显著降低,证明光照下金红石阴极的电子转移过程受其光催化作用的驱动.不同初始浓度下MO的生物-半导体催化还原反应符合准一级动力学模型,其反应速率随MO初始浓度降低而增加.通过对脱色产物的进一步分析,推测该实验中MO的还原脱色反应机制为: 阳极初始电子供体在微生物的催化作用下将电子通过阳极电极和外电路传递给阴极半导体矿物电极,进而在半导体矿物的光催化作用下通过光生电子还原终端电子受体MO,使MO中的偶氮键断裂,生成无色的联氨类衍生物.     

锌在生物磷灰石中的晶体化学研究进展

Zn在生物磷灰石中的晶体化学行为不同于在地质体中,传统的磷灰石类质同像替代理论对生物磷灰石中的Ca位替换并不完全适用。为了解释生物磷灰石中Zn的出现,本文对已知的生物磷灰石中Zn的存在情况、Zn对Ca的替代机制以及Zn替代对生物磷灰石的影响等内容进行了综述,并就Zn在生物磷灰石中的晶体化学研究对人体肿瘤诊疗的启示作用进行了简单的讨论。理论和实验均表明Zn可以进入生物磷灰石晶格,占据有Ca缺陷的磷灰石晶格中的Ca2位空缺,使局部结构整体收缩。Zn的掺入对生物磷灰石的晶粒尺寸、结晶度、晶胞参数等均会产生较大的影响。当Zn被固定在人体肿瘤伴有的病理性钙化晶格中时,其可能对周围组织及体液中的Zn含量产生影响,进而影响人体内Zn的新陈代谢。     

人体几种典型病理性钙化物中碳羟磷灰石的红外光谱研究

选取人体心脏瓣膜、动脉、甲状腺、卵巢和乳腺5大类典型病理性钙化共38例样品开展了系统的红外光谱表征,重点探讨了样品内碳羟磷灰石(CHA)中CO2-3含量及CO2-3的取代类型特征。研究发现,这5类典型病理性钙化产物均以碳羟磷灰石为主要物相,相同部位钙化物中的CO2-3含量基本保持一致,但不同部位钙化物中的CO2-3平均含量差别较明显,甲状腺、乳腺中CO2-3平均含量最低,为6.2%,相比CO2-3平均含量最高的心脏瓣膜,相差3.3%。5类样品含有的碳羟磷灰石均以B型取代(CO2-3取代PO3-4)为主,伴随有少量A型取代(CO2-3取代OH-),钙化物中的CO2-3含量与B/A取代比值的正向联系不明显。     

不同光波长下天然闪锌矿光催化作用对Acidithiobacillus ferrooxidans生长的影响

自然界中部分金属氧化物与金属硫化物矿物具有天然半导体特性(鲁安怀,2003)。在地表系统中,这些矿物的半导体特性可将太阳光能转化为微生物所能利用的化学能,从而促进非光合微生物的生长代谢(Lu等,2012)。已有研究表明通     

矿物法组合处理垃圾填埋场渗滤液的研究

垃圾填埋场渗滤液水质复杂,危害性大,对其无害化处理尚未得到很好解决。研究发现,垃圾渗滤液中有机污染物可标识划分为亲水性和疏水性两大类物质。实验针对性采用亲水的天然膨润土处理亲水性有机物,疏水的有机膨润土处理疏水性有机物,再结合鸟粪石结晶法去除氨氮,从而获得一套处理中晚期垃圾渗滤液的经济高效的矿物法组合处理技术。采用GC-MS技术鉴定经矿物法处理后的垃圾渗滤液,亲水性和疏水性有机污染物的种类和含量都明显降低。检测进水与出水的COD、氨氮及重金属浓度这三项关键指标,垃圾渗滤液原液COD为2566 mg/L,氨氮3859 mg/L,重金属Hg为0.305 mg/L。矿物法组合处理后出水的COD为245mg/L,氨氮48 mg/L,重金属Hg未检出。矿物组合法为垃圾渗滤液的无害化处理提供了一条新的思路。     

心血管主动脉粥样硬化斑块钙化物矿物学特征研究

心血管系统中主动脉粥样硬化斑块的钙化主要发生在动脉内膜,能够预测心血管系统疾病的风险性和死亡率,对钙化物的矿物组成及形成机制的分析有望为主动脉粥样硬化的发生发展过程提供辅助信息。本文以心血管主动脉粥样硬化斑块中的钙化物为研究对象,采用偏光显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱仪、微区X射线衍射、透射电子显微镜以及傅里叶变换红外光谱仪等矿物学研究手段,对原位和分离的钙化物的矿物形态、成分、结构等进行了较为系统的观察测试。研究结果表明,主动脉粥样硬化斑块钙化物的主要成分为纳米尺寸的粒状、针状及柱状的B型碳羟磷灰石,并与低n（Ca）/n（P）的磷酸钙矿物共存。钙化初期是沉淀在胶原纤维上的低n（Ca）/n（P）磷酸钙矿物小球,在钙化发展过程中,胶原纤维随之钙化并不断富集,形成最终的块状钙化。     

黄钾铁矾的形成条件研究及其环境意义

黄钾铁矾的化学合成实验表明,调整合适的pH值及介质浓度,常温常压下可以实现黄钾铁矾的快速形成。影响黄钾铁矾形成的主要因素包括pH值、温度及硫酸铁介质的浓度。常温下,当pH值在2.60~3.10时,24h内即有黄钾铁矾沉淀出现,2d内则有大量黄钾铁矾生成;在90℃左右时,形成黄钾铁矾的溶液pH值范围增大至1.20~3.10,而且在该范围内,pH值越大越利于黄钾铁矾的形成。高硫酸铁浓度有利于黄钾铁矾的形成,硫酸铁浓度较高(大于0.05M)时,形成较纯的黄钾铁矾矿物;而低浓度时,生成的黄钾铁矾常常含有水绿矾及胶体状的红色无定形羟基硫酸铁杂质。黄钾铁矾的沉淀过程可以用来治理矿山及工业废水,去除其中的S、Fe及As、Cr、Hg、Pb等有毒有害元素。常温常压下黄钾铁矾快速形成的实现为在产生酸性废水的矿山废石堆上形成黄钾铁矾类矿物胶体隔离防渗层提供了良好的潜在应用前景。     

土壤矿物对金属离子的临界吸附量

本文从矿物表面羟基与溶液中金属离子反应的化学平衡方程出发,得到金属离子在矿物表面单基配位和双基配位吸附的覆盖度计算公式,并据此探讨了覆盖度的影响因素和变化规律,指出覆盖度随pH变化曲线拐点的实际意义。假设土壤和地表水达到平衡,参比水质标准,提出了矿物吸附金属离子的临界覆盖度公式,并初步探讨了石英吸附Cd2 的临界覆盖度-pH曲线,进而推导出土壤矿物对金属离子的临界吸附量公式。