摘要：在执行作战、应急救援及事故处理等任务的过程中,经典化学战剂(Chemical warfare agents,CWAs)和有毒工业化学品(Toxic industrial chemicals,TICs)扩散均会对人员呼吸安全造成严重威胁,从而要求防毒面具必须能够同时对CWAs和TICs提供广谱有效的防护。目前,国内外过滤式防毒面具主要使用ASZM-TEDA型浸渍活性炭作为防护材料,该材料对TICs防护性能较差,且表面物理吸附的有毒物质分子室温下易发生解吸。因此,需要设计开发新型呼吸道防护材料,在对CWAs和TICs进行广谱防护的同时,实现有毒物质的原位降解。金属-有机骨架(Metal-organic frameworks,MOFs)材料比表面积高、结构多样,其模块化的构筑方式使人们可以灵活地对MOFs性质进行按需设计,因而被认为是最有潜力实现有毒物质广谱防护和原位消毒的新型呼吸道防护材料。其中,锆基金属-有机骨架(Zr-MOFs)材料具有丰富的表面活性中心与良好的稳定性,并表现出优异的CWAs和TICs吸附与催化降解性能,近年来受到各国研究者的关注。就用于CWAs和TICs吸附消除的Zr-MOFs材料而言,目前的研究工作主要集中于UiO-66-NH 2体系。研究人员分别对其粉体和成型颗粒的吸附性能进行了系统研究,发现UiO-66-NH 2粉体对NH 3、Cl 2和NO 2等多种TICs具有优异的本征吸附能力,并进一步探索通过构筑等级孔隙结构改善有毒物质分子在UiO-66-NH 2成型颗粒孔道内的扩散性质。针对用于CWAs和TICs催化降解的Zr-MOFs材料,目前的研究工作主要围绕具有不同节点连接数的一系列Zr-MOFs展开。研究人员通过优化孔径尺寸、节点连接数以及有机配体种类,实现了对Zr-MOFs有毒物质催化降解性能的有效调控,并拓展研究了Zr-MOFs在多相缓冲介质及纯液体环境中对有毒物质的催化降解能力,以推进其作为防护材料的实际应用。本文围绕Zr-MOFs呼吸道防护材料,在分析其结构与表面酸碱性质特点的基础上,综述了Zr-MOFs材料在有毒物质吸附与催化降解方面的研究进展,探讨了Zr-MOFs结构与其性能间的构效关系,并展望了未来研究工作的重点方向。

摘要：通过向氢氧化锆(Zr(OH)4)颗粒表面浸渍负载活性组分Zn、三乙烯二胺(triethylenediamine,TEDA)和ZnTEDA,分别研究了Zn和TEDA单独或同时改性的Zr(OH)4对NO2的净化性能及净化机理,探讨了Zr(OH)4基体、Zn和TEDA 3种组分与NO2及所生成的NO之间的相互作用机制。结果表明:同时负载质量分数为4%的Zn和6%的TEDA,可使Zr(OH)4对NO2的净化能力得到显著提升,改性后材料的穿透时间可达84 min,NO2穿透吸附量可达24.8 mg·cm-3,NO释放比例降低至6%;Zr(OH)4基体主要通过表面端式羟基与NO2形成硝酸盐和亚硝酸盐,从而将其脱除,活性金属组分Zn主要作为表面碱性吸附位点提供辅助作用,而有机胺TEDA则能够催化NO2的表面水解反应,使之转变为酸性更强的HNO3和HNO2,进而得到快速消除;当负载Zn和TEDA时,基体、金属和有机胺可进行有效配合,形成的协同效应对材料的NO2净化性能产生了显著的提升效果,在延缓NO释放的同时大幅降低了NO的生成比例。以上研究结果可为新型氮氧化物净化材料的设计制备提供参考。

摘要：目的建立聚合酶螺旋反应(polymerase spiral reaction,PSR)检测结核分枝杆菌的方法并评价效果。方法针对结核分枝杆菌插入序列IS6110设计引物进行PSR检测。提取结核分枝杆菌基因组DNA,加入Bst DNA聚合酶的RM2X反应液中,在荧光定量PCR仪上于63℃反应45 min,通过荧光信号进行检测。通过对引物序列进行优化,筛选出最佳引物序列,并对其检测特异性和最低检出限进行评估。于2019年5—8月间从郑州市第六人民医院连续收集200例肺结核患者痰液样本(同一患者收集3份),对痰标本进行痰涂片、固体痰培养和PSR检测。以痰培养结果为参照,评价PSR对结核病患者的检测效能。结果通过引物序列优化,筛选出一套对结核分枝杆菌检测的PSR引物,使用该引物进行PSR的最低检出限可达到10~3菌落形成单位(CFU)/ml;检测特异性实验表明该方法与15株非结核分枝杆菌无交叉反应。200例肺结核患者中,痰涂片检测阳性48例,阳性检出率为24.0%(48/200);痰培养检测阳性83例,阳性检出率为41.5%(83/200);PSR方法检测阳性87例,阳性检出率为43.5%(87/200)。以痰培养结果为标准,PSR检测结核病的敏感度和特异度分别为96.4%(80/83)、94.0%(110/117),阳性预测值为92.0%(80/87),阴性预测值为97.3%(110/113),与痰培养检测方法基本一致(Kappa值为0.898)。结论PSR检测适用于结核分枝杆菌的快速筛查。