金属有机框架在饮用水净化中的应用:消毒副产物的去除

学术背景 随着全球清洁水资源短缺问题的日益严重,饮用水净化技术的研究变得尤为重要。在饮用水处理过程中,氯化和二氧化氯消毒是常用的方法,虽然它们能够有效杀灭细菌和病毒,但也会产生一些有毒的副产物,如亚氯酸盐(ClO₂⁻)和氯酸盐(ClO₃⁻)。尽管这些化合物的毒性较低,但近年来的研究表明,长期暴露于这些副产物可能与慢性疾病和激素紊乱有关。因此,欧盟最近制定了饮用水中这些化合物的最大允许浓度标准,要求每升水中亚氯酸盐和氯酸盐的浓度不得超过0.25毫克。 目前,现有的技术在处理这些消毒副产物时存在诸多局限性,如复杂的实施和维护、高成本以及耐久性差等问题。因此,开发新的技术来有效去除这些副产物成为了当务之急。金属有机框架(MOFs)作为一种新兴的多孔材料,因其高比表面积、可调控的孔隙结构以及优异的吸...

等离子活化水、褪黑激素和纳米锌联合处理对 Cannabis sativa L. 生长和次生代谢产物产生的影响

学术背景 工业大麻(Cannabis sativa L.)因其丰富的次生代谢产物,如大麻素、萜类化合物和类黄酮,在医药和工业领域具有广泛的应用价值。大麻素中的四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)具有显著的药理活性,分别具有精神活性和抗炎、抗焦虑、神经保护等作用。然而,工业大麻的次生代谢产物产量受多种环境因素的影响,传统化学肥料的使用虽然能够提高产量,但可能对环境造成负面影响。因此,寻找一种绿色、高效的替代方法以优化工业大麻的生长和次生代谢产物产量成为研究热点。 近年来,等离子活化水(Plasma-Activated Water, PAW)、褪黑素(Melatonin, MT)和纳米氧化锌(Zinc Oxide Nanoparticles, ZnO-NPs)在植物生长调控和次生代谢产物积累...

基于蓝桉精油的纳米乳液在农业害虫防治中的应用研究

学术背景 随着全球人口的快速增长,预计到2050年将达到97亿,粮食安全问题日益严峻。农业生产力受到多种因素的影响,其中害虫对作物的破坏尤为严重。烟草夜蛾(Spodoptera litura)是一种广泛分布于亚洲-太平洋和大洋洲地区的多食性害虫,能够侵害128种植物,包括大豆、棉花、花生、番茄等经济作物。长期以来,农民依赖合成化学农药来控制害虫,但这些农药对非目标生物、人类健康和环境产生了负面影响。此外,害虫对多种农药的抗药性也在不断增加。因此,开发环境友好且可持续的替代品成为迫切需求。植物源农药因其低毒性、快速生物降解性和对天敌的较小影响,被认为是合成化学农药的有力替代品。近年来,基于植物精油(Essential Oils, EOs)的农药因其广谱效力和较低的毒性而受到广泛关注。然而,精油...

多功能锌铁氧体纳米颗粒的水热生产:在肥料、超级电容器电极和NPK传感器中的应用

学术背景 随着全球人口的持续增长,预计到2050年世界人口将达到100亿,特别是在发展中国家,粮食需求将大幅增加。印度作为世界上人口最多的国家,需要将农作物产量提高50%以满足食品、燃料和其他物品的需求。然而,农民面临着资源有限和专业知识不足的挑战,如何在有限的条件下提高农作物产量成为了一个亟待解决的问题。传统肥料的使用虽然在一定程度上提高了产量,但也带来了过度施肥、环境污染和资源浪费等问题。因此,开发新型高效肥料成为了农业研究的重要方向。 与此同时,能源存储技术也在快速发展,超级电容器作为一种高效的储能设备,因其高功率密度和长循环寿命而备受关注。然而,传统电极材料的性能仍有待提升。纳米材料因其独特的物理化学性质,在农业和能源存储领域展现出巨大的应用潜力。锌铁氧体(ZnFe₂O₄)作为一种尖...

利用CD掺杂和Ag包覆的CeO2 (IV)纳米颗粒增强硝基苯酚还原、光催化降解及其他潜在生物应用

学术背景 随着纳米技术的快速发展,纳米材料在环境修复、生物医学和能源转换等领域的应用潜力日益受到关注。其中,二氧化铈(CeO₂)纳米颗粒因其独特的氧化还原性能、高稳定性和良好的生物相容性,成为研究的热点。然而,传统的化学合成方法往往使用有毒试剂,产生有害副产物,对环境造成负面影响。因此,开发一种环保、可持续的纳米颗粒合成方法成为当前研究的重点。 绿色合成(Green Synthesis)利用植物提取物作为还原剂和封端剂,不仅减少了对有害化学品的依赖,还提高了纳米颗粒的生物相容性。本研究旨在通过绿色合成方法制备CeO₂纳米颗粒,并通过掺杂镉(Cd)和包覆银(Ag)来增强其光催化、催化还原和生物医学性能,探索其在环境修复和生物医学领域的应用潜力。 论文来源 本论文由Pranali S. Para...