海洋生物污损条件膜和生物膜的形成及调控机制研究

海洋生物污损带来了一系列严重的问题,采取有效的措施来防止或抑制生物污损的发生极其重要。但是由于海洋生物种类繁多并且其污损过程复杂,开发具有长效性、广谱性、易修复性的防污材料和技术仍面临巨大挑战,需要对生物污损的形成机制和污损机理进行深入的研究。生物大分子的吸附发生在生物污损的初始阶段,在生物膜的形成过程中起着重要的作用。本课题从分子水平研究了典型蛋白和多糖(白蛋白和海藻酸),在不锈钢、热喷涂铝基涂层等样品上的吸附行为及其对微生物贴附的影响机制。利用红外光谱和原子力显微镜表征了海藻酸和白蛋白的快速吸附,并发现海藻酸/白蛋白的吸附有效抑制了大肠杆菌的贴附,研究发现海藻酸/白蛋白并不影响大肠杆菌的生存,而是通过改变涂层的亲疏水性和电负性,从而影响大肠杆菌的贴附。然而,结果表明海藻酸和白蛋白促进了芽孢杆菌、小球藻和三角褐指藻的贴附。进一步的研究表明,海藻酸和白蛋白会作为营养物质被微生物消耗,从而来影响贴附。基于生物污损过程受多个因素的影响,本文研究了人工海水中的Mg~(2+)和Ca~(2+)对芽孢杆菌、小球藻、三角褐指藻的贴附的影响规律。研究发现,额外添加的Mg~(2+)和Ca~(2+)显著促进了微生物的贴附,这种促进作用主要通过Mg~(2+)和Ca~(2+)影响芽孢杆菌的团聚及其胞外聚合物的形成而实现的。然而,Mg~(2+)调节胞外聚合物的形成,特别是多糖的合成,从而促使小球藻的贴附。Ca~(2+)则是通过促进胞外聚合物中蛋白质的合成来促进小球藻的贴附。结果发现Ca~(2+)对三角褐指藻的聚集和胞外聚合物的形成未能发挥显著的影响,但是可以加速蛋白质的合成,促进其贴附。海藻酸是一种典型的海洋多糖,与二价离子的结合后发生构象变化,继而影响生物污损行为。本课题首次利用负染色电镜方法观察到了海藻酸的链状结构以及海藻酸钙和海藻酸铜的蛋盒状三维构象。在与二价离子Ca~(2+)结合后形成的海藻酸钙拥有更大的蛋盒空间结构。结果表明结构稳定的海藻酸钙显著地促进细菌和硅藻的贴附。然而,海藻酸和铜离子之间的强键结合可以有效消耗溶液中的铜离子,从而减轻铜离子对微生物的生物毒性。基于典型材料表面物理化学特性对生物污损的影响的研究结果,本研究初步探索了织构化的电弧喷涂Al涂层和季铵盐接枝的Al样品的构筑及其防污性能测试。铝涂层经过120℃的高压蒸汽处理后,表面形成了长250nm、宽60nm的多孔针状纳米结构,原位生长氧化铝的纳米结构和电弧喷涂过程中形成的表面微米结构协同形成了微纳米杂化结构,这种独特的结构可以有效抑制小球藻和三角褐指藻的贴附。同时,通过自组装反应成功制备了季铵盐接枝的Al样品,典型海洋微生物贴附实验的结果表明了该样品具有优异的防污性能。本研究从分子水平调查了生物污损的形成机制,为未来海洋防污材料及其涂层技术开发提供了基础数据

一种磁性二氧化钛复合中空微球及其制备方法

本发明公开了一种磁性二氧化钛复合中空微球，由纳米磁性材料均匀分散在二氧化钛中形成磁性二氧化钛复合中空微球的球壳，球壳厚度占球体直径的4～10％，磁性材料的添加量为纳米二氧化钛和磁性材料总质量的2～20wt.％。本发明还提供了磁性二氧化钛复合中空微球的制备方法，该方法从原料出发，利用混晶效应，直接对产物的光催化性能进行调控，工艺简单灵活，操作方便，快速高效，易于大规模工业化生产。制备得到的产品具有较好的光催化性能，且具备磁性，便于产品服役后再回收利用

Friction-free air floating space weightless rotation simulation device

本发明涉及模拟空间失重转动的装置，具体地说是一种无摩擦气浮空间失重转动模拟装置，气浮主轴的两端分别连接有左、右轴端板轴，左、右轴端板轴分别通过轴支撑安装在基体上；气浮主轴外套设有气浮轴轴套，气浮轴轴套与气浮主轴之间留有间隙，左轴端板轴上设有向间隙导入气体的气管，在力矩电机断电时，气浮主轴与气浮轴轴套之间为无摩擦状态；力矩电机转子转接套连接于气浮轴轴套的一侧，力矩电机转子套设在右轴端板轴上、并与力矩电机转子转接套相连，力矩电机定子通过定子压环安装在右轴端板轴上，转子套管位于力矩电机转子与力矩电机定子之间。本发明能最大限度的减小摩擦力，保证转动精度，结构简单、安装方便、便于维护

Isolation of Endophytic Cultures From Sesbania cannabina Seeds and Their Effects on Germination

植物-微生物联合修复是改良盐碱地的重要生物策略,其中获得有效的微生物菌株是关键所在。为了获得更多的植物促生菌菌种资源,以滩涂耐盐植物田菁种子为材料分离可培养内生菌。分离纯化得到了79株菌,主要集中分布在Bacillus、Azorhizobium、Cellulosimicrobium三个属。菌株SC45、SC59、SC60、SC24、SC5、SC17六株菌可分泌吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)。SC45、SC59、SC60具有溶解无机磷能力,其中SC60分解无机磷能力最高为(207.9±14.29)mg·L-1,且SC45具有产铁载体能力。种子萌发试验结果显示,与对照相比,SC45、SC60、SC59、SC17对田菁种子的活力系数分别可提高13.3%、14.1%、29.9%、26.7%。且SC60和SC17菌株浸种可显著促进胚根的发育,胚根占比提高了29.5%和13%。上述结果表明,Bacillus SC60可分泌IAA和溶解无机磷,提高种子活力,促进胚根发育,可作为田菁促生菌应用于农业生产

一种含有纳米碳材料的润滑脂及其制备方法

本发明公开了一种含有纳米碳材料的润滑脂，以具有芯部金刚石结构表面附着生长石墨烯的纳米三维石墨烯颗粒为润滑脂填料，通过与稠化剂、基础油混合，所述润滑脂中纳米三维石墨烯颗粒含量在2～30wt％，纳米三维石墨烯颗粒尺寸2～50nm，具有芯部超硬抗磨损，表面石墨烯层润滑的特征，表面石墨烯层数1～10层，且层数可控，所制得的润滑脂产品具有减磨、抗磨损的双重功效。此外，本发明制备纳米碳材料润滑脂的设备及工艺简单、易控，其所需原料国内丰富，成本较低，适合工业化生产，有望产生极大的社会经济效益

一种羟基磷灰石-纳米金刚石复合粉末的制备方法及其产品

本发明公开了一种羟基磷灰石-纳米金刚石复合粉末的制备方法及其产品，将纳米金刚石超声分散于去离子水中，得到纳米金刚石分散液；将硝酸钙加入纳米金刚石分散液中搅拌均匀得到混合溶液，首先向混合溶液中滴入氨水调节pH值为11～14，再搅拌滴加磷酸氢二铵溶液使硝酸钙反应完全，同时滴加氨水维持pH值恒定，滴加完成后经持续搅拌、熟化，再经后处理，得到所述的羟基磷灰石-纳米金刚石纳米复合粉末。本方法反应条件温和、简单易控、对设备要求低、便于工业化生产。制得的羟基磷灰石-纳米金刚石纳米复合粉末中纳米金刚石表面包覆的羟基磷灰石的粒径与形貌可控，纳米金刚石与羟基磷灰石结合良好，能有效改善纳米金刚石的分散性和稳定性