负载纳米银的埃洛石纳米管/聚醚砜杂化超滤膜的制备及其抑菌性能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21106137
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    张亚涛
  • 依托单位：
    郑州大学
  • 学科分类：
    B0804.分离工程
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

天然的埃洛石纳米管(HNT)为两端开口的管状结构，自身管壁带有大量的羟基，价格低廉且易修饰改性。本课题在已有工作的基础上，开展负载纳米银的HNT/聚醚砜(PES)杂化超滤膜的制备研究，使其具有优良的抑菌性能。具体研究内容如下：①采用三种方法对HNT进行表面改性，使其具有络合银离子的功能。a) 采用带有氨基的硅烷偶联剂KH-792对HNT表面进行功能化改性；b) 采用原位接枝聚合在HNT的表面接枝4-乙烯基吡啶；c) 采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)，在HNT的表面接枝4-乙烯基吡啶。然后将三种改性的HNT用于银离子的络合，最后采用硼氢化钠(NaBH4)将其还原成纳米银。②分别将三种络合纳米银的HNT添加到PES的铸膜液中，通过相转化法制备负载纳米银的HNT/PES杂化超滤膜。③考察HNT含量对该超滤膜的抑菌性能、水通量、截留率、膜表面形貌及孔结构的影响。

结项摘要

目前所使用的超滤膜大多不具备抗菌性能，膜极易受到细菌的侵害而造成生物污染，严重影响膜的使用效率和寿命。天然的埃洛石纳米管为两端开口的管状结构，表面带有大量的羟基，价格低廉且易修饰改性。同时氧化石墨烯是一种新型的纳米片层材料，在生物领域中的应用也逐渐受到人们关注。本项目针对上述问题，选择埃洛石纳米管和氧化石墨烯为载体，通过化学或物理方法负载银、铜、卤胺、溶菌酶等抗菌剂，然后将负载抗菌剂的埃洛石纳米管和氧化石墨烯与聚醚砜共混，通过相转化法制备杂化抗菌超滤膜，以改善膜的抗生物污染性能。本项目详细考察了抗菌剂含量对超滤膜水通量、截留率、膜结构、抗菌及力学性能的影响。结果表明，添加负载抗菌剂的埃洛石纳米管和氧化石墨烯后，膜的抗菌性能显著提高，抗污染能力和力学性能也得到明显改善。上述研究将埃洛石纳米管和氧化石墨烯的特殊性能与膜分离的优势相结合，拓展了它们在水处理领域的应用。目前，本项目研究结果已在Journal of Membrane Science、Scientific Reports、Chemical Engineering Journal、Industrial & Engineering Chemistry Research、RSC Advances等期刊发表论文20篇，并得到国内外同行关注。

项目成果

期刊论文数量（21）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Development of a hydrophilic PES ultrafiltration membrane containing SiO2@N-Halamine nanoparticles with both organic antifouling and antibacterial properties
兼具有机防污和抗菌性能的含SiO2@N-Halamine纳米颗粒的亲水性PES超滤膜的研制
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  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Desalination
  • 影响因子：
    9.9
  • 作者：
    Yu, Haoxia;Zhang, Xiaofei;Zhang, Yatao;Liu, Jindun;Zhang, Haoqin
  • 通讯作者：
    Zhang, Haoqin
固定化溶菌酶的氧化石墨烯/聚醚砜杂化超滤膜制备及抗菌性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    中国工程科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱军勇;王琼柯;许欣;刘绰绰;刘金盾;张亚涛
  • 通讯作者：
    张亚涛
Fabrication and characterization of positively charged hybrid ultrafiltration and nanofiltration membranes via the in-situ exfoliation of Mg/Al hydrotalcite
通过 Mg/Al 水滑石原位剥离制备带正电的混合超滤和纳滤膜并对其进行表征
  • DOI：
    10.1016/j.desal.2013.12.015
  • 发表时间：
    2014-02-17
  • 期刊：
    DESALINATION
  • 影响因子：
    9.9
  • 作者：
    Liu, Jindun;Yu, Liang;Zhang, Yatao
  • 通讯作者：
    Zhang, Yatao
Preparation and antibacterial property of polyethersulfone ultrafiltration hybrid membrane containing halloysite nanotubes loaded with copper ions
负载铜离子埃洛石纳米管聚醚砜超滤杂化膜的制备及其抗菌性能
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2012.08.100
  • 发表时间：
    2012-11-01
  • 期刊：
    CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Chen, Yifeng;Zhang, Yatao;Wang, Kaijuan
  • 通讯作者：
    Wang, Kaijuan
Preparation and characterization of HPEI-GO/PES ultrafiltration membrane with antifouling and antibacterial properties
防污抗菌HPEI-GO/PES超滤膜的制备及表征
  • DOI：
    10.1016/j.memsci.2013.07.042
  • 发表时间：
    2013-11-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    Yu, Liang;Zhang, Yatao;Song, Chunhua
  • 通讯作者：
    Song, Chunhua

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

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本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

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技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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