流动注射-分光光度法测定水中铁的形态

用流动注射-分光光度法研究了水中可溶态和悬浮态中铁的形态分析.将Fe~(2+)与邻菲罗啉的显色反应引入流动系统,用固体抗坏血酸方便地将Fe~(2+)预先还原.O—2.5ppm的Fe~(2+)符合比尔定律,测定限为O.02ppm,低于已报导的文献.2ppm Fe~(2+)经五次测定的相对标准偏差为0.5％,进样频率250次/h.进行了雨水、湖水、自来水中铁的形态分析,取得了满意的效果.

三种红藻光合作用色素系统的比较研究

本研究分为三个部分：1.以坛紫菜（Porphyra haitanesis Chang et Zheng）的叶状体和丝状体为研究对象，比较坛紫菜叶状体和丝状体的光合色素、色素蛋白的组成，并提取纯化藻红蛋白、藻蓝蛋白、藻胆体及类囊体膜和光系统。研究结果表明坛紫菜叶状体和丝状体色素及色素蛋白的含量不同，藻红蛋白是主要的色素蛋白，坛紫菜叶状体和丝状体的藻红蛋白的含量分别为2.9mg藻红蛋白/g鲜重、4.2mg藻红蛋白/g鲜重，这表明坛紫菜叶状体和丝状体藻红蛋白含量丰富，是提取藻红蛋白很好的材料。藻胆体的性质差异不大，但类囊体膜差异显著，从坛紫菜叶状体中分离到了两种不同的类囊体膜带，光系统Ⅰ(PSⅠ)和PSⅡ分别结合在两条类囊体膜带上，但从坛紫菜丝状体中也分离到两条类囊体膜带，它们的光谱性质和蛋白组成相似，仅放氧速率和DCIP活性有差异，从坛紫菜丝状体中我们仅分离到PSⅡ。坛紫菜叶状体PSⅡ有5种外在蛋白(33、20、Cytc 550、15、12kDa蛋白)，而坛紫菜丝状体外在蛋白仅有4条，缺少12kDa蛋白。2. 以在中国江苏部分地区进行了大规模的商业化栽培的突变体条斑紫菜（Porphyra yezoensis Ueda）和野生型条斑紫菜为研究对象，比较其色素及色素蛋白组成、对不能光质的利用率及藻胆体的组成。条斑紫菜和突变型条斑紫菜对不同的光质利用效果有差异，在白光的照射下，野生型紫菜的放氧速率最大，而突变型紫菜在黄光照射下的放氧速率最大。条斑紫菜野生型与突变型色素含量上有明显的差异,突变型紫菜的藻红蛋白含量明显减少而藻蓝蛋白的含量增加。通过杂交的方法证实诱变所获得条斑紫菜突变体为细胞质突变，但是突变型紫菜却发生了由细胞核编码的γ亚基的缺失，这表明突变型紫菜藻红蛋白含量和性质发生了明显的变化。3. 为了找出淡水红藻-深紫美芒藻(Compsopogon coeruleus (Balbis) Montagne)分布狭窄及生物产量低的原因，本文对深紫美芒藻在不同的盐离子浓度下的放氧速率及藻胆体色素组成和结构上进行研究。结果显示：微量的NaCl（0.1mM）促进深紫美芒藻放氧，而深紫美芒藻在较高的NaCl（1、10mM）, NaH2PO4 （0.1、1、10mM）和 NH4NO3（0.1、1、10mM）溶液中却没有检测到氧气的产生。这与深紫美芒藻生长的环境一致即深紫美芒藻生活在低盐浓度、低营养的泉水中。深紫美芒藻的藻胆体是由藻红蛋白、藻蓝蛋白及别藻蓝蛋白组成，上面结合α、β和γ亚基，含有藻红胆素、藻篮胆素，但缺乏缺少藻尿胆素。

雨生红球藻抗氧化作用及藻粉质量安全性研究

以雨生红球藻为试材，依据雨生红球藻细胞形态学的特性，利用不同的胁迫处理得到不同的细胞类型，对不同类型的细胞的抗氧化机制进行了探讨，同时对抑制剂和其它环境胁迫因子的协同作用进行了分析。最后，对雨生红球藻粉进行了卫生安全性和毒理学评价，为雨生红球藻在动物和人体中的抗氧化作用的研究提供了第一手资料。 主要研究的结果如下： （1）三种细胞的抗氧化作用的强弱顺序为：红色细胞＞褐色细胞＞绿色细胞； （2）在没有外源活性氧的情况下，红色细胞的产生的活性氧最多，其次为褐色细胞，产生活性氧最少的是绿色细胞。但当有外源活性氧侵入后，绿色细胞活性氧含量最高，膜质过氧化程度急剧升高，而红色细胞无明显变化。 （3）在雨生红球藻细胞内，有两种抗氧化机制，一种是保护酶体系，另一种是抗氧化物质虾青素。不同细胞类型细胞的抗氧化机制的表现有所不同，绿色细胞中以保护酶体系为主，红色细胞中以虾青素为主。两种抗氧化机制相比较，虾青素的抗氧化作用远远大于保护酶体系，虾青素的作用更为迅速而且有效。 （4）不同的抗氧化机制有时空顺序，首先是细胞质中虾青素起作用，只有在虾青素不存在或者含量极低的情况下（绿色细胞中），抗氧化酶才发挥作用。保护酶作用的时间也略有不同，首先是SOD行驶其功能，以清除过多的O2—，产生的H2O2及其它的•OH再由POD去清除，最后APX和CAT发挥他们的作用。在绿色细胞中，SOD是自由基的第一道防线，也是清除自由基的关键酶。 （5）虽然CAT和APX都是叶绿体中清除H2O2的酶，但研究的结果显示，在雨生红球藻绿色细胞的叶绿体中，起关键作用的是APX，而不是CAT。 （6）氧化胁迫使SOD同工酶活力的增强，而使绿色细胞中POD产生了新的同工酶谱带（迁移率Rf＝0.29）。 （7）在轻度胁迫（高光强单独存在）的条件下，DPA增强了细胞的抗氧化能力；但在重度胁迫（高光强和氮饥饿共同存在）的条件下，DPA降低了雨生红球藻细胞的抗氧化能力。 雨生红球藻藻粉的质量安全性和毒理学实验的结果显示，无论是微生物学检验还是重金属含量均符合国家食品和保健品的质量标准；急性毒性试验及30天喂养试验均没有发现小鼠和大鼠有任何中毒症状和病理学病变。据此认为雨生红球藻藻粉作为食品和保健品原料是安全的。

六种重组别藻蓝蛋白的抗氧化活性研究

藻胆蛋白（ phycobiliprotein ）是某些藻类中一类重要的捕光色素蛋白，由脱辅基蛋白（ apoprotein ）和四吡咯结构的藻胆素（ phycocyanobilin ）共价结合组成，具有抗氧化和抗肿瘤等多种生物活性。本实验室利用两种载体pMAL-p2X和pET28a对APC及其亚基分别进行重组表达，产生了MBP-APC、MBP-αAPC（Mα）、MBP-βAPC（Mβ）、6×His-αAPC（Hα）、6×His-βAPC（Hβ）和6×His-APC（HAPC）六种重组别藻蓝蛋白。本研究将表达产物和天然APC一起进行抗氧化活性研究，以期筛选出分子量更小、活性更强的组分。 本研究通过以下模型比较了六种重组别藻蓝蛋白和天然别藻蓝蛋白在体外不同抗氧化模型中的活性氧清除作用： 1. 通过比较对体外纯化学体系产生的羟自由基的清除作用，发现MBP系列的重组别藻蓝蛋白组分对体外化学体系产生的羟自由基均有一定的清除能力，清除活性大小依次为：MαAPC、rAPC、MβAPC、HβAPC、HαAPC、HAPC、Native APC。 2. 通过比较对体外纯化学体系产生的氢过氧自由基的清除作用，发现带有MBP标签的重组别藻蓝蛋白组分除MβAPC 有很低的抗氧化活性外，MαAPC和rAPC均无明显的抗氧化活性；而带有His标签的HβAPC和HAPC均高于天然APC，且随着浓度的提高，清除能力随之提高，呈现良好的量效关系。 3. 通过比较对体外纯化学体系产生的超氧阴离子自由基的清除作用，发现除MβAPC和MαAPC外，不同浓度的天然及重组别藻蓝蛋白组分对超氧阴离子自由基均有一定程度的清除作用，且随着浓度的增加清除率随之增加。其中，rAPC和HβAPC对超氧阴离子自由基的清除效果最强，IC50值分别达到36.98和42.27μg/mL。 4. 通过比较对O2-损伤红细胞膜的保护作用发现，天然及6种重组别藻蓝蛋白及其亚基对O2-损伤红细胞膜的作用均无显著的抑制作用。 5. 通过比较对•OH诱导的脂质过氧化的保护作用发现，，在100~500μg/mL的剂量范围内， rAPC和HβAPC有显著的抑制脂质过氧化的作用，IC50值分别为230.50和217.35μg/mL；HAPC 和Native APC有弱抑制作用；而MαAPC、MβAPC和HαAPC则无明显抑制脂质过氧化的作用。 我们又对其中各组分在不同体系中的抗氧化效果进行比较后发现：不同的抗氧化体系中，各种重组别藻蓝蛋白组分的抗氧化活性虽然各不相同，但带有His标签的重组别藻蓝蛋白组分明显高于带有MBP标签的重组别藻蓝蛋白组分；其中，HβAPC对体外羟自由基、氢过氧自由基、超氧阴离子自由基以及生物互作产生的•OH均有较强的清除作用，有望开发成为新一代抗氧化剂。 本研究筛选出了具有高效抗氧化活性的新型重组别藻蓝蛋白HβAPC（海普克），分子量小，且抗氧化活性比雷普克显著，这为进一步探讨雷普克和海普克的抗肿瘤作用机理提供了资料。

铜管不锈钢管腐蚀性能及铁牺牲阳极保护研究

铜管一直是电厂凝汽器的主要应用管材，但由于其抗冲刷和抵御污染物腐蚀的能力差，特别不耐氨蚀，美国和欧洲大量使用不锈钢管替代铜管作为冷凝管，然而不锈钢管在我国的运用仅处于初步阶段。 常使用锌、铝阳极对铜管进行牺牲阳极保护，然而存在着电位差过大、阳极溶解过快的问题。铁基牺牲阳极与铜电位差适当、来源广泛、价格便宜，在一些工程上有所应用，但是目前针对铁基牺牲阳极的理论研究报道很少。 本文选用紫铜管、304不锈钢管作为实验用管材，首先运用实验室全浸实验、极化曲线和电化学阻抗研究了二者在海水和淡水中的腐蚀性能以及CO2、溶解氧对其腐蚀的影响。结果表明：CO2会加速二者的腐蚀，溶解氧却对它们的腐蚀影响不同，促进铜管的腐蚀却抑制不锈钢管的腐蚀；随浸泡时间的延长，紫铜管由于表面产物膜的生成耐蚀性提高，304不锈钢管的耐蚀性却降低；淡水中，304不锈钢管和紫铜管都具有很好的耐蚀性能。随后，运用失重法和极化曲线对比研究了紫铜管、304不锈钢管的氨蚀性能，运用SEM分析和电化学阻抗研究了紫铜在不同浓度氨溶液中的腐蚀机理。发现，304不锈钢管的耐氨蚀能力远远好于铜管；溶解氧是影响氨蚀的关键因素，其对二者氨蚀的影响也不同；紫铜管在低氨浓度和高氨浓度溶液中腐蚀机理和产物不同，低氨浓度时形成保护性的产物膜（CuO 和Cu(OH)2），高氨浓度时由活化溶解控制，生成可溶的[Cu (NH3)4]2+。 选用工业纯铁、35钢为牺牲阳极材料。恒电流实验结果表明它们具有良好的牺牲阳极性能；通过极化曲线和自腐蚀电位测试分析，认为将二者用于铜管牺牲阳极保护是可行的；实验室阴极保护效果测试表明，工业纯铁和35钢对紫铜管具有良好的保护效果，保护度达90%以上。

海湾扇贝超氧化物歧化酶家族基因结构、表达和多态性分析

海湾扇贝Argopecten irradian Lamarck于1982年从美国引种到中国，由于具有较快的生长速度和很高的经济效益，海湾扇贝成为中国最主要的养殖贝类之一。近年来海湾扇贝养殖遇到了死亡率高等问题，深入开展海湾扇贝功能基因的研究，尤其是免疫相关基因及其机制研究并在此基础上寻找扇贝疾病防治的有效方法对海湾扇贝的健康养殖十分重要。 对于贝类免疫系统来说，其血细胞在先天性免疫防御中起着重要的作用。当受到外界病原侵染时，贝类血细胞的一个重要免疫反应就是吞噬作用。在吞噬病原过程中，受到病原侵染的贝类还会产生其他多种免疫反应，这些免疫反应将消耗大量的能量（ATP），产能的呼吸链会加速运转，由此也会引发与呼吸链相耦联的活性氧（ROS）的大量产生。这些活性氧具有极强的反应特性，能破坏病原微生物的结构和功能分子，实现对入侵病原的杀灭。利用活性氧对被吞噬的病原进行杀灭，这是吞噬作用消除病原抵御侵染的重要机制。但由于活性氧分子反应的非特异性，它们也会破坏宿主机体细胞内的功能蛋白分子、不饱和脂肪酸分子和核酸等，对细胞造成严重的伤害，进而导致机体生理机能的损伤和免疫系统的破坏。所以，及时消除病原感染机体内过量产生的ROS，维持相关细胞的正常代谢，对提高机体抵抗力和免疫力具有重要的作用。O2-是生物体内产生的第一种活性氧分子，其他的活性氧分子也是由它衍生而来，消除过量O2-是消除过量活性氧危害的第一步也是关键一步。生物体内，超氧化物歧化酶（SOD）是催化O2-发生歧化反应，消除O2-的关键酶。 首先，本文通过RACE方法获得了海湾扇贝SOD家族全部三种基因的cDNA全长并对其进行了序列的生物信息学分析，海湾扇贝AiCuZnSOD全长cDNA为1047个碱基，其中开放阅读框为459个碱基，编码152个氨基酸，与栉孔扇贝Chlamys farreri的CuZnSOD相似度为77.5%，与长牡蛎Crassostrea gigas的相似度为75%，与人的相似度为74.7%。AiMnSOD全长cDNA为1207个碱基，其中开放阅读框为678个碱基，编码226个氨基酸，序列比对结果发现AiMnSOD的氨基酸序列与虾夷扇贝Mizuhopecten yessoensis和皱纹盘鲍Haliotis discus hannai的相似度分别为85%和78.4%，与哺乳动物相似度也在68%~72%之间。AiECSOD全长cDNA为893个碱基，其中开放阅读框为657个碱基，编码218个氨基酸。AiECSOD与其它物种ECSOD相似度比较低。与线虫Brugia pahangi的相似度为27.9%，与疟蚊Anopheles gambiae的相似度为31.4%，与斑马鱼Danio rerio的相似度为27.8%，与人的相似度也只有28.6%，与同是贝类的长牡蛎ECSOD也只有28.1%的相似性。主要原因是AiECSOD的信号肽和肝磷脂结合区域在各物种中无同源性。 其次，采用qRT-PCR（quantitative real time PCR）方法分析三种SOD基因在不同组织中的表达情况，结果表明三种SOD基因的组织表达有所差异。AiCuZnSOD基因在鳃中表达水平最高，其次是血细胞和性腺，在外套膜、闭壳肌和肝胰脏表达水平较低。AiMnSOD基因在鳃中表达水平最高，其次是外套膜，在血细胞、性腺，而在肝胰脏和闭壳肌表达较弱。AiECSOD基因在血细胞中表达水平最高，其次是肝胰脏，在鳃、闭壳肌表达水平较低，而性腺和外套膜没有检测到。同时，采用qRT-PCR对鳗弧菌Vibrio angullarum感染后海湾扇贝血细胞中三种SOD基因mRNA表达变化进行了检测。AiCuZnSOD表达量在各个时间段没有显著差异(P > 0.05)。AiMnSOD的表达量在1.5 h时略有下降，在3 h时达到最高表达量，是空白组（0h）的3倍(P < 0.01)，从6 h到24 h表达量逐渐下降，24 h时表达量是空白组的1.6倍，24 h到48 h又稍有升高。AiECSOD的表达量在1.5 h时有所下降，是空白组的0.3倍（P < 0.05)，随后逐渐升高，在12 h时达到最高表达量，是空白组（0h）的4.5倍（P < 0.01），从24 h到48 h表达量逐渐下降并恢复到空白组的水平。在对照组，各个时间点没有显著差异（P > 0.05）。在鳗弧菌感染后，海湾扇贝三种SOD的表达并不一致，且差异比较显著。AiCuZnSOD被认为是构成性表达基因，其受外界刺激的影响最小，AiMnSOD和AiECSOD受刺激后表达上调比较明显。 第三，采用Genome-walking的方法得到了海湾扇贝三种SOD基因的基因组全长和近端启动子序列并对其进行了相关分析。AiCuZnSOD的基因组序列全长为4279bp，包含有4个外显子和3个内含子。AiMnSOD的基因组序列全长为10692bp，包含有4个外显子和3个内含子。AiECSOD的基因组序列全长为5276bp，包含有5个外显子和4个内含子。三种基因外显子和内含子的结合处序列遵循-AT/GT-原则。我们把海湾扇贝SOD家族的三个基因的近端启动子进行了比较分析。发现三种SOD在靠近起始密码子的位置都有Oct-1结合位点。三种SOD共有的转录位点有：Oct-1、C/EBPalp、Oct2.1、Sp-1和GATA-1。AiCuZnSOD和AiMnSOD共有的转录位点有：ICSBP、Ftz、TATA-box、C/EBPbeta和Antp。AiCuZnSOD和AiECSOD共有的转录位点有：AP-1和NFκB。AiMnSOD和AiECSOD共有的转录位点有：GR和ER。AiCuZnSOD独有的位点有：SRF、YY-1和NF-1。AiMnSOD独有的位点有：HNF-1、Hb、MEB、NF-muE1、Pit-1a和Eve。AiECSOD独有的位点有：CREB、RATA-alph、Kruppel-like和AP-3。 此外，通过构建原核表达载体，本研究对AiCuZnSOD和AiECSOD基因进行了体外重组表达，并对纯化的重组蛋白进行了酶活分析。酶活分析表明，重组AiCuZnSOD蛋白有较高的酶活和稳定性。 最后，我们对海湾扇贝三种SOD基因的部分区域，包括启动子、编码区，部分内含子区域进行了SNP检测，并对SOD基因部分SNP位点多态性和鳗弧菌敏感性进行了相关分析。三种SOD基因中，我们共发现了59个SNP位点，其中AiECSOD的SNP位点最多，特别是在启动子区，AiCuZnSOD和AiMnSOD多态性较低。其中AiCuZnSOD启动子区的-1739 T-C 位点的基因型和等位基因，AiECSOD启动子区的-498 A-T和-267 G-A等位基因频率，AiECSOD的第一个外显子38 Thr-Lys的多态性在敏感和抗菌群体中存在显著差异（P < 0.05）。

水-盐-气天然流体的物理化学性质模拟与流体包裹体应用研究

Natural fluids with water-salt-gas are often found in every sphere of the Earth, whose physicochemical properties and geochemical behaviors are complicated. To study these properties and behaviors turns out to be one of the challenging issues in geosciences. Traditional approaches mainly depend on experiments and observations. However, it is impossible to obtain a large number of data covering a large T-P space of the Earth by experimental methods in the near future, which will hinder the advance of the theoretical study. Therefore, it is important to model natural fluids by advanced theoretical methods, by which limited experimental data can be extended to a large temperature-pressure-composition space. Physicochemical models developed in this dissertation are not only more accurate, but also extend the applied T-P-m region of the experimental data of the multi-fluid systems by about two times. These models provide the new and accurate theoretical tools for the geochemical research, especially for the water-rock interactions and the study of the fluid inclusions. The main achievements can be summarized as follows: (1) A solubility model on components of natural gases is presented. The solubility model on the systems of CH4-H2O-NaCl, C2H6-H2O-NaCl or N2-H2O-NaCl takes advantage of modern physicochemical theory and methods, and is an improvement over previous models whose prediction and precision are relatively poor. The model can predict not only the gas solubility in liquid phase but also water content in the gas phase. In addition, it can predict gases (methane or nitrogen) solubility in seawater and brine. Isochores can be determined, which are very important in the interpretation of fluid inclusions. (2) A density model on common aqueous salt solutions is developed. The density models with high precision for common aqueous salt solutions (H2O-NaCl, H2O-LiCl, H2O-KCl, H2O-MgCl2, H2O-CaCl2, H2O-SrCl2 or H2O-BaCl2) are absent in the past. Previous density models are limited to the relatively small range of experimental data, and cannot meet the requirement of the study of natural fluids. So a general density model of the above systems is presented by us based on the international standard density model of the water. The model exceeds the other models in both precision and prediction. (3) A viscosity model on common aqueous alkali-chloride solutions is proposed. Dynamic viscosity of water-salt systems, an important physics variable, is widely used in three-dimension simulation of the fluids. But in most cases, due to the lack of viscosity models with a wide T-P range, the viscosity of aqueous salt solutions is replaced by that of the water, giving rise to a relatively large uncertainty. A viscosity model with good prediction for the systems (H2O-NaCl, H2O-LiCl or H2O-KCl) is presented on the base of the international standard viscosity model of water and the density model developed before. (4) Equation of State applied in fluid inclusions. The best Equations of State in the world developed by others or us recently are applied in the study of the fluid inclusions. Phase equilibria and isochores of unitary system (e.g. H2O, CO2, CH4, O2, N2, C2H6 or H2S), binary H2O-NaCl system and ternary H2O-CH4-NaCl system are finished. From these programs and thermodynamic equations of coexisting ores, the physicochemical conditions before or after the deposits form can be determined. To some extent, it is a better tool.

热液中铅、锌、银共生分异的热力学探讨

通过元素基本性质的对比以及热力学计算分析，探讨了热液中银、铅、锌的共生分异机制。在酸性至近中性条件下，氯配合物是它们在热液中的存在形式，其中锌氯配合物最稳定；在近中性到碱性条件下，硫氢配合物占主导地位，此时，银硫氢配合物相对最稳定。温度下降、[Cr]降低、pH升高及f(O2)降低，引起银、铅、锌配合物溶解度减小，发生沉淀分离；对于硫氢配合物，其稳定性主要受pH及还原硫浓度的影响。因此，配合物的不同存在形式以及配合物稳定性之间的差异，使得它们对热液条件的改变做出不同的响应，从而导致了热液中银、铅、锌在成矿过程中的共生分异。

湘南汝城盆地火山岩岩石地球化学及其成因意义

汝城盆地基性火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成，属于低钾拉斑玄武岩系。基性火山岩系具有同一岩浆源区。岩石微量元素出现弱的LILE富集和Ta，Nb，Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分，具有富集型异常地幔岩浆源区特征。岩浆源区同时受到地壳物质混染和来自先前消减残留板片流体或熔体交代的双重改造作用。在陆内拉张构造条件下富集型异常地幔岩浆源区的部分熔融是制约汝城盆地基性火山岩形成的主要因素。

滇西地区壳体大地构造单元的划分及其演化与运动特征

以壳体大地构造理论为基础，根据滇西三江地区的基本地质事实，对前人的观点进行重新认识和修正，首次提出了该区迄今最全面、最系统的壳体大地构造单元划分方案，将其细分为4个壳段，11个次级单元和3个挤压聚合带，从新的角度揭示了该区区域地质构造的时空演化规律，为区域成矿规律提供了重要的科学依据。

可见光响应光催化剂K4Ce2M10O30（M=Ta, Nb）及其光解水特性的研究

氢能已被广泛认为是最具有潜力解决能源危机和环境问题的理想替代能源之一，其开发备受各个领域科学家的重视，更是从根本上解决环境地球化学工作者的主要目标：对已被破坏的环境和生态进行修复以及对可能破坏环境与生态的人类活动进行干预和指导。在众多的氢能开发手段中，利用太阳能光催化分解水制取氢气是一种兼顾能耗、资源和环境的最为理想和最有前途的氢能开发手段之一。在光催化分解水过程中，最为首要的研究内容就是开发具有适宜能带结构能响应可见光，稳定地、高量子效率地光解水的固相半导体光催化剂。 本论文中，通过高温固相反应合成了呈四方晶系钨青铜结构的半导体光催化剂K4Ce2M10O30(M=Ta, Nb)，吸收边分别达到580 nm (M＝Ta) 和690 nm (M＝Nb)，对应带隙为2.2 eV和1.8 eV。可见光下（λ> 420 nm）光催化分解H2O产生H2和O2的活性表明它们不仅有适宜的带隙响应可见光，并且其价带和导带位置能满足完全分解水的电化学电位需要。在担载Pt、RuO2以及NiO（NiOx）等助催化剂对产氢性能有显著的提高。同时以乙醇钽和草酸铌可溶性前驱体，分别通过溶胶凝胶法（Sol-gel）和聚合物络合法(Polymerizable Complex)制备了K4Ce2Ta10O30和K4Ce2Nb10O30。通过湿法化学合成的光催化剂显示了更高的光催化活性，并且通过PC法制备的K4Ce2Nb10O30更是实现了在大于300 nm 的光辐射下完全分解纯水产生摩尔比为约2:1 的H2和O2。 通过高温固相反应得到Nb取代K4Ce2Ta10O30中部分晶格Ta形成的单相无限固溶体系列K4Ce2Ta10-xNbxO30（x=0~10）是结构一致的同系物，吸收边介于540 nm～710 nm 之间，并且随着x的增加，吸收边依次红移，光催化产氢活性依次降低，但是x=2，5，8时的产氧活性比x=0和10的高，光催化活性的差异主要源于它们光吸收特性和能带结构的差异。基于密度范函理论DFT的第一性原理计算结果表明，光催化剂K4Ce2M10O30(M=Ta, Nb)的能带结构为：导带主要由Ta 5d (Nb 4d)组成，处于高能级的电子未占据态的Ce 4f 与其有很明显的重迭，但由于其高度局域特性，不能很好地参与光生电子在导带的传导，从而其对光催化活性的贡献很小，而价带则由O 2p与Ta 5d (Nb 4d)以及电子占据态的Ce 4f杂化轨道组成。同时通过高温固相反应合成了系列含稀土元素的光催化剂K4Re2M10O30(Re=La, Ce, Nd, Sm, Y; M=Ta, Nb)，通过对它们及其前驱体氧化物的光吸收特性以及电子结构的第一性原理计算研究，合理的解释了只有当Ln＝Ce时才具有可见光响应特性的微观机理。

Continuous oxygen ion transfer medium as a catalyst for high selective oxidative dehydrogenation of ethane

An oxygen permeable mixed ion and electron conducting membrane (OPMIECM) was used as an oxygen transfer medium as well as a catalyst for the oxidative dehydrogenation of ethane to produce ethylene. O2- species transported through the membrane reacted with ethane to produce ethylene before it recombined to gaseous O-2, so that the deep oxidation of the products was greatly suppressed. As a result, 80% selectivity of ethylene at 84% ethane conversion was achieved, whereas 53.7% ethylene selectivity was obtained using a conventional fixed-bed reactor under the same reaction conditions with the same catalyst at 800 degreesC. A 100 h continuous operation of this process was carried out and the result indicates the feasibility for practical applications.

Structure and base properties of calcined hydrotalcites

Five hydrotalcites with Mg/Al molar ratio range of 3-15 were prepared. The structure and basicity of Mg-Al mixed oxides (Mg(Al)O) transformed from hydrotalcites were investigated by TPD, XPS, XRD, FT-IR and NMR techniques. The results of elemental analysis and XPS indicate that Al is enriched in the surface regions of Mg(Al)O, and its amount increases with the Mg/Al molar ratio and, the calcination temperature. Al-27-MAS-NMR results show that Al exists in two chemical environments: tetrahedral aluminium (Al(t)) and octahedral aluminium (Al(o)) in Mg(AI)O. The amount of Al(t) increases with the Mg/Al molar ratio and the calcination temperature. It is assumed that Al(t) may be mainly from the surface Al. Temperature-programmed desorption (TPD) of CO2 shows that the number of basic sites of Mg(Al)O samples increases with the Mg/Al molar ratio, and the maximum number of basic sites is obtained for hydrotalcite calcined at 773 K. Infrared spectra of adsorbed CO2 and B(OCH3)(3) reveal that there are two kinds of basic sites: weak basic OH- sites and strong basic O2- sites on the Mg(AI)O samples, the base strength depends on the Mg/Al molar ratio and calcination temperature.