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关键词： 槲皮素   干眼病   铁死亡   人角膜上皮细胞   脂质过氧化  

摘要： 目的 探讨槲皮素对高渗透压诱导的人角膜上皮细胞HCE-2损伤的影响及其作用机制。方法 将HCE-2细胞随机分为对照组（正常渗透压）、模型组（高渗透压）、低剂量实验组(高渗透压+31.25μg·mL-1槲皮素)、中剂量实验组(高渗透压+62.50μg·mL-1槲皮素)、高剂量实验组(高渗透压+125.00μg·mL-1槲皮素)、Erastin组(高渗透压+125.00μg·mL-1槲皮素+30.00μmol·L-1铁死亡诱导剂Erastin)。用细胞计数试剂盒-8检测细胞存活率，用C11-BODIPY 581/591探针染色检测活性氧（ROS）水平，用试剂盒法测定细胞谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）水平，用实时荧光定量聚合酶链反应实验和蛋白质印迹法检测谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、二氢乳酸脱氢酶（DHODH）、铁死亡抑制蛋白1（FSP1）表达水平。结果 对照组、模型组、高剂量实验组、Erastin组细胞存活率分别为（100.00±3.97）%、（50.05±5.83）%、（86.35±7.35）%和（58.32±4.66）%,ROS水平分别为1.00±0.09、2.45±0.16、1.19±0.05和2.09±0.30,GPX4蛋白水平分别为1.09±0.11、0.34±0.03、0.91±0.12和0.30±0.04,FSP1蛋白水平分别为0.92±0.06、0.25±0.03、0.89±0.07和0.39±0.07,DHODH蛋白水平分别为0.89±0.11、0.31±0.04、0.86±0.11和0.41±0.04。对照组上述指标与模型组比较，在统计学上差异均有统计学意义（均P<0.05）;高剂量实验组上述指标与模型组比较，在统计学上差异均有统计学意义（均P<0.05）;Erastin组上述指标与高剂量实验组比较，在统计学上差异均有统计学意义（均P<0.05）。结论 槲皮素可通过抑制铁死亡途径改善高渗透压诱导的HCE-2细胞损伤。

关键词： 两性离子聚合物   表面改性   抑菌涂层   多巴胺   聚氨酯  

摘要： 细菌污染不仅危害人们的健康,还会造成公共卫生问题和财政负担,研究者们通过在材料表面构筑抗菌涂层,可为材料赋予所需抑菌性能。两性离子因电中性而具有高水合作用,能够有效降低非特异性吸附,抗菌性能优越且具有环境友好性。甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱（Sulfobetaine Methacrylate,SBMA）具有极强的水化作用和极低的生物吸附性能,成为人们研究和解决细菌黏附问题过程中关注的焦点。本文以SBMA为主要单体,设计了三种不同的方法制备两性离子聚合物抑菌涂层,主要研究内容如下: （1）以多巴胺作为介导层,结合电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合引发两性离子单体SBMA的聚合反应,通过“从表面接枝”（grafting from）的方法在不锈钢表面构建了两性离子聚合物涂层。运用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等技术对该涂层的化学组成和表面形貌进行了分析,结果表明涂层构建成功。涂层表面静态接触角为4.5±0.5°,具有强亲水性;涂层稳定性实验证明涂层具备良好的耐介质浸泡性能。抗细菌黏附实验表明,改性表面与金黄色葡萄球菌（***）和大肠杆菌（***）菌液接触7天后,仍能有效抑制95%左右的细菌黏附。 （2）合成了N-（3,4-二羟基苯乙基甲基丙烯酰胺）(DOMA),通过自由基聚合将DOMA和SBMA两种单体按照不同比例制备了三种共聚物DOMA-SBMA4/6、DOMA-SBMA2/8、DOMA-SBMA1/9,通过“接枝到表面”（grafting to）的方式在不锈钢表面构建了DOMA-SBMA共聚物涂层,在强机械力作用下涂层稳定性优于ARGET-ATRP法制备的两性离子聚合物涂层。通过FTIR、XPS、SEM和AFM等技术表征涂层的化学组成和表面形貌,证明共聚物涂层构建成功。当DOMA/SBMA的摩尔比为2:8时涂层表面亲水性最佳,表面静态水接触角为12.1±0.5°;涂层稳定性实验证明制备的涂层耐介质浸泡能力良好。抗细菌黏附实验表明,改性后的样品表面在与菌液接触7天后仍能抑制92.2%左右***的黏附,95%左右***的黏附。DOMA具有出色的黏附性能,能够与基材牢固结合,增强共聚物和基材之间的相互作用,提高涂层的稳定性。 （3）以两性离子共聚物DOMA-SBMA2/8为原料,与封闭型水性聚氨酯、扩链剂1,4-丁二醇、交联剂三乙烯二胺,热解封后交联制备聚氨酯-两性离子共聚物（PUSB）。通过FTIR、XPS、SEM和AFM等技术表征了PUSB涂层的化学组成和表面形貌,证明PUSB涂层构建成功。静态水接触角显示PUSB表面的接触角为68.4±2.8°,在水中达到平衡后降至33.8±1.8°;涂层稳定性实验证明PUSB涂层具有表面稳定性,涂层耐强机械力明显提高。共聚物分子链上含有羟基,可以与热解封后的异氰酸酯基团反应,增强涂层稳定性。抗细菌黏附实验表明,改性表面在与菌液接触7天后仍能抑制90%左右***和***的黏附。两性离子聚合物与封闭型水性聚氨酯混合反应使涂层具备抑菌性能和稳定性。

关键词： 玻璃混凝土   和易性   抗压强度   抗氯离子渗透性   湿法堆积密度  

摘要： 《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》为我国实现碳达峰、碳中和目标制定了总体部署,明确了重点任务,旨在构建绿色低碳循环发展的经济体系。近年来,随着建筑业的持续发展,混凝土市场规模也呈现稳定增长的趋势。然而,作为制备混凝土最重要的原材料之一——水泥的生产会排放大量二氧化碳。目前我国人均水泥产量达到了1.5亿吨,由生产水泥产生的二氧化碳占全国排放量的16.7%。此外,建筑行业需求激增、资源再生缓慢以及环境保护等多重因素共同作用导致了天然河砂资源的稀缺。因此,在双碳背景下,需要采用新型绿色材料替代传统的水泥以及天然河砂制备混凝土,以实现建筑行业可持续发展。玻璃广泛应用于日常生活各个领域,伴随而来的是每年2275万吨的废弃玻璃产出,而实际的回收率仅有44%,废弃玻璃的填埋占用了大量的土地资源。采用玻璃替代水泥和天然河砂制备混凝土,不仅可以释放大量土地资源,同时可以降低混凝土的碳足迹,实现绿色发展。 《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》提出要加快构建废旧物资循环利用体系,加强废玻璃等再生资源回收利用,提升资源产出率和回收利用率。然而目前玻璃混凝土的研究及应用集中于单掺玻璃粉或者单掺玻璃砂制备的传统玻璃混凝土,这难以进一步地提高玻璃在建筑行业中的回收率;此外,由于玻璃自身的特性,大掺量玻璃替代率可能会造成混凝土出现严重的离析和泌水,最终导致玻璃混凝土失去工作性能,不利于玻璃混凝土在实际工程中的推广应用。然而,目前鲜有关于提高玻璃混凝土抗离析性能的研究。本研究针对上述问题,提出复掺玻璃粉和玻璃砂作为原材料制备混凝土,以大幅度提高玻璃在混凝土中的利用率;此外,已有研究表明,采用硅粉作为外加掺合料可以提高混凝土的抗离析阻力。因此,本研究在复掺玻璃粉和玻璃砂的基础上,辅掺硅粉制备大掺量玻璃混凝土。 本研究一共设计了64组配合比,通过扩展度、L型箱、离析筛分、抗压强度、快速氯离子迁移系数、SEM试验结果,探究大掺量玻璃混凝土间隙通过性及抗氯离子渗透性能演变机理。试验结果表明,适量的玻璃替代率能够提高混凝土的流动性、强度以及耐久性能,掺入硅粉后能够在保证相对良好的流动性的前提下提高混凝土的抗离析能力,并进一步提高混凝土的强度及耐久性能。此外,通过优化湿法堆积密度理论进行间隙通过性及抗氯离子渗透性能调控,提出一种大掺量玻璃混凝土配合比设计方法。 试验结果表明:(1)不含硅粉的大掺量玻璃混凝土,适当的复掺玻璃粉和玻璃砂可以使混凝土的间隙通过性与抗氯离子渗透性能达到最佳;当玻璃砂全替代天然细骨料时,混凝土的间隙通过性与抗氯离子渗透性变差,通过辅掺硅粉可以有效恢复损失的间隙通过性与抗氯离子渗透性能,后者还可以通过SEM扫描电镜分析进行验证;(3)湿法堆积密度(WPD)可以作为大掺量玻璃混凝土的间隙通过性能的调控指标。WPD也可以作为不掺硅粉的大掺量玻璃混凝土的氯离子渗透性能调控指标,而掺入硅粉后,WPD与非稳态迁移系数的拟合相关系数较小。

关键词： 等离子体气化熔融   放射性废树脂   Cs形态分布   Cs挥发行为   数值模拟  

摘要： 放射性废树脂作为核电生产过程中产生的典型难处理固相有机废物,如何实现其高效降解一直是放射性废物领域的重点关注课题。目前采用水泥固化等传统的处理方法无法实现其高效降解,这制约着核电事业的可持续发展。而近些年兴起的等离子体气化熔融技术既能极大地消减放射性废树脂体积,实现放射性废树脂无机化处理,又不会带来二次污染,被视为处理放射性废树脂有效的手段之一。但在处理放射性核素铯（Cs）活度占比高的废树脂时,Cs元素很容易挥发至气相,因此其挥发行为成为放射性废树脂处理过程的研究重点和难点。本文采用热力学计算、数学建模和数值模拟来探究等离子体气化熔融处理放射性废树脂过程中Cs的挥发行为。论文主要内容和结论如下: 首先以磺酸型苯乙烯废阳离子树脂为研究对象,使用HSC Chemistry研究了等离子体气化熔融处理放射性废树脂过程中Cs的高温稳定相以及Cs的迁移转化规律。结果表明,高温环境下,Cs2CO3、Cs2SO4和Cs2O分别为Cs-C-O、Cs-S-O和Cs-N-O系统中的稳定相。在高温下Cs2SO4是最稳定的相,而Cs2CO3会部分分解,CsNO3完全分解。在等离子体气化熔融处理废树脂过程中,36.92%的Cs以Cs、CsOH和Cs2SO4的形式释放到气相中,剩余63.08%的Cs以硅铝酸盐的形式被固化在玻璃体中。 为了更进一步了解Cs的挥发行为,在Cs的挥发特性和迁移转化规律的基础上,建立了数学模型模拟了等离子体气化熔融处理放射性废树脂过程Cs的释放规律。结果表明,在热解阶段,由于反应时间很短,Cs的挥发量仅为0.01%。在气化阶段,当温度由800℃上升到1200℃,扩散系数增大,Cs的挥发率由9.8%增长到11.8%。在熔融阶段,当玻璃添加剂成分由硅铝酸盐换成硼硅酸盐时,粘度系数增加,Cs的挥发率由8.8%降到3.9%。 最后,结合数学物理模型,简化Cs迁移模型,采用fluent对等离子体气化熔融处理放射性废树脂过程中温度分布和Cs浓度分布进行仿真。结果表明,等离子体气化炉内竖直方向温度分布不均匀,其中悬浮区温度最高,维持在2000℃以上,气化区和熔融区的温度区间在1500–1800℃。气态Cs主要聚集在悬浮区和气化区,气相浓度CsOH>Cs>Cs2SO4。尾气中气态Cs的摩尔分数占出口总摩尔数的0.065%。