氢是地球上数量最多、最简单的元素。它可以储存和释放可用能量。然而,氢并不单独存在于自然界中,必须由包含它的不同元素制成。例如,它可以与碳(如石油、天然气)和水中的氧(H 2 O)结合[1]。氢的每千克比能量是所有燃料中最高的(即 120-140 MJ/kg),但其能量密度不太适合储存(即 2.8-10 MJ/L),具体取决于物理储存方式(如压缩(350-700 bar)、液体)[2]。一方面,全球利用重整工艺从天然气、煤炭和石油中生产的氢气约占 96%。另一方面,利用水电解工艺将去离子水分解为氢气和氧气约占全球氢气产量的 4% [3]。尽管氢气本质上是一种清洁的能源,但它需要能量来生产;所采用的能源类型有所不同。由化石燃料生产的氢气由于间接污染而被称为灰氢。为了供应水电解过程,可再生能源 (RES)(例如风力涡轮机、光伏)是最适合的,因为它们可以限制对环境的影响。通过这种方式,可以获得所谓的绿色氢气。将这种氢气混合到现有的天然气管道网络中已被提议作为增加可再生能源系统产量的一种手段。通过管道输送氢气和甲烷混合物也有悠久的历史;最近,风电装机容量的快速增长以及对燃料电池电动汽车近期市场准备的关注,增加了利益相关者的兴趣 [ 4 , 5 ]。
通过应用适当的振幅和参数的电场脉冲来提高膜渗透率。此方法称为“电抛液”或“电穿孔”(EP)。使用EP应用,在正常细胞条件下无法穿越膜的颗粒可以通过膜。强烈和短期的电脉冲导致细胞膜上的跨膜电位(TMP)上升(1-5)。当TMP达到临界值时,水孔的形成将允许通过膜进行分子过渡。尽管无法完全表达分子水平的精确机制,但在观察到最高TMP的膜区域已经证明了分子流量(6-8)。EP的有效性取决于应用的电脉冲参数(持续时间,强度脉冲形状和脉冲数)。基于这些参数的影响,EP可以是可逆的或不可逆的(9-11)。可逆EP在医学和生物技术领域中有许多应用,包括电疗疗法和电化学疗法(ECT)(5,12)。不可逆的EP用于肿瘤消融(由于其非热作用)和灭菌目的(11-13)。
藻酸盐是一种从棕色藻类中提取的自然存在的生物聚合物,它提出了一种有希望的途径,用于开发可持续和效率的废水处理膜。本综述全面研究了基于藻酸盐的膜在制造,修饰和应用有效的水纯净方面的最新进展。纸张研究了各种制造技术,包括铸造,静电纺丝和3D打印,这些印刷不存在所得藻酸盐膜的结构和功能特性。为提高性能,采用了交联,掺入诸如诸如效果,并且采用了表面功能化。这些修改优化了至关重要的特性,例如机械强度,孔隙率,选择性和防毒性抗性。此外,响应表面方法论(RSM)已成为系统地优化制造参数的宝贵工具,使研究人员能够确定达到所需膜特性的最佳条件。将藻酸盐膜与生物处理过程的整合,例如植物修复(利用微藻)和霉菌修复(采用真菌),提供了一种协同方法,以增强废水处理能力。通过将这些微生物固定在藻酸盐基质中,它们的生物修复能力得到扩增,从而改善了污染物降解和营养去除。总而言之,基于藻酸盐的膜表现出显着的潜力,作为废水处理的可持续和有效技术。持续的研究和开发,重点是优化制造过程,并与生物系统探索创新的整合策略,将进一步推动藻酸膜膜在应对水污污染的全球压力挑战时的应用。
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微藻对生物燃料和生物产生产生的强大潜力;但是,有效的收获方法仍然是增强微藻产品的经济竞争力的关键挑战。这项研究引入了一种简单的方法,用于制造适合场景的自我清洁微滤膜。微藻溶液通过用ZnO涂层氧化铝底物。使用反应性磁控溅射沉积ZnO层,并通过受控涂层厚度调整膜的功能性能。表面表征证实了均匀的晶体ZnO层的形成。发现Zno涂层膜的太阳光吸收随涂层厚度而变化。膜的水接触角从ZnO涂层后的80°降低至42°,表明亲水性大幅增加。最初均未涂层和ZnO涂层的氧化铝膜显示出约55 l m⁻2H⁻1(LMH)的渗透通量,但ZnO涂层的膜表现出优质的结变耐药性,与32%滤过32%的embrane incembrane incebrans相比,在32%的滤膜后仅5%通量下降。 在最佳条件下,ZnO涂层的膜在太阳能模拟器暴露的30分钟内实现了完全的通量恢复,突出了它们出色的光催化自我清洁能力。 在三个重复的过滤周期和膜恢复的情况下,Zno涂层的MEM麸皮的性能保持稳定,标准DEVI <5%,证实了Zno涂层的耐用性。最初均未涂层和ZnO涂层的氧化铝膜显示出约55 l m⁻2H⁻1(LMH)的渗透通量,但ZnO涂层的膜表现出优质的结变耐药性,与32%滤过32%的embrane incembrane incebrans相比,在32%的滤膜后仅5%通量下降。在最佳条件下,ZnO涂层的膜在太阳能模拟器暴露的30分钟内实现了完全的通量恢复,突出了它们出色的光催化自我清洁能力。在三个重复的过滤周期和膜恢复的情况下,Zno涂层的MEM麸皮的性能保持稳定,标准DEVI <5%,证实了Zno涂层的耐用性。这些发现突出了Zno涂层的陶瓷膜的潜力,作为可持续微藻收集的具有成本效益的解决方案。
1 俄罗斯农场动物遗传育种研究所 - LK Ernst 联邦畜牧业研究中心分部,普希金,196601 圣彼得堡,俄罗斯 2 俄罗斯科学院圣彼得堡联邦研究中心西北粮食安全问题跨学科研究中心,普希金,196608 圣彼得堡,俄罗斯 3 肯特大学自然科学学院,CT2 7NJ 坎特伯雷,英国 4 动物基因组学和生物资源研究组(AGB 研究组),农业大学理学院,乍都乍,10900 曼谷,泰国 5 LK Ernst 联邦畜牧业研究中心,杜布罗维齐,波多利斯克,142132 莫斯科州,俄罗斯 *通讯地址:dementevan@mail.ru (Natalia V. Dementieva);m.romanov@kent.ac.uk (Michael N. Romanov)
在儿童中,骨骼生长和发育主要受磷酸钙稳态控制。大约99%的全身性钙和80%的磷用于形成羟基磷灰石,这是骨支撑的基本成分。在Addition中,电离形式中的少量钙调节质膜的渗透性,起作用的含量和传输刺激的辅助因子。磷酸盐反过来是参与蛋白质磷酸化的细胞内阴离子。它通过高能键(ATP,CAMP)的形成和破裂来实现能量的存储和逐步转换。钙和磷的效应器官是胃肠道,骨骼和肾脏。磷酸钙稳态由甲状旁腺激素(PTH),钙三醇 - 1,25(OH)2 D,磷酸蛋白(如成纤维细胞生长因子(FGF-23))以及降低降钙素[1-3]。效应器官和调节钙代谢的因素之间的序言反应如图1所示,磷酸代谢的调节如图2所示。甲状旁腺激素被甲状旁腺分泌,以响应低钙血症。它刺激肾小管中的钙重吸收,增加骨吸收并抑制其磷酸盐的吸收。它还激活了25-羟基维生素D到钙三醇(1,25二羟基维生素D)的转化。成纤维细胞生长因子23(FGF-23)是由OS-Teocytes产生的,在较小程度上是由成骨细胞产生的。它通过影响依赖钠的磷共转运蛋白(NPTS)来抑制肾小管中的磷酸盐重吸收。FGF-23进一步降低了1α-羟化酶的表达并增加了24-羟化酶的表达,从而降低了循环中1,25(OH)2 d的浓度(图2)[2,3]。钙化三醇,也称为二氢胆石钙酚,这是维生素D 3的最活跃形式,可调节钙和磷酸盐含量。在胃肠道中,它增加了钙
1 IPO-PORTO研究中心(CI-IPOP)/RISE@CI-IPOP(健康研究网络),葡萄牙PORTO(IPO-PORTO)/PORTO COMPO CAMPORAGIES CANCE RAQUEL SERUCA(PORTO.CCC RAFEL SERUCA,PORTO,PORTUGAL,PORTUGAL,PORTUGAL; 2葡萄牙波尔图大学医学与生物医学科学学院Abel Salazar(ICBAS); 3芬兰图尔库大学生物医学研究所和药品研究实验室; 4 Turku Bioscience,Turku University andÅboAkademi大学,芬兰Turku; 5 Infumes Research旗舰店,芬兰图尔库大学,芬兰特区; 6葡萄牙波尔图市费尔南多·佩索阿大学卫生学院; 7葡萄牙波尔图(IPO-porto)免疫学系,葡萄牙波尔图; 8葡萄牙波尔图(IPO-porto),葡萄牙波尔图的葡萄牙肿瘤学研究所手术系; 9 Glycomatters Biotech,Espinho,葡萄牙1 IPO-PORTO研究中心(CI-IPOP)/RISE@CI-IPOP(健康研究网络),葡萄牙PORTO(IPO-PORTO)/PORTO COMPO CAMPORAGIES CANCE RAQUEL SERUCA(PORTO.CCC RAFEL SERUCA,PORTO,PORTUGAL,PORTUGAL,PORTUGAL; 2葡萄牙波尔图大学医学与生物医学科学学院Abel Salazar(ICBAS); 3芬兰图尔库大学生物医学研究所和药品研究实验室; 4 Turku Bioscience,Turku University andÅboAkademi大学,芬兰Turku; 5 Infumes Research旗舰店,芬兰图尔库大学,芬兰特区; 6葡萄牙波尔图市费尔南多·佩索阿大学卫生学院; 7葡萄牙波尔图(IPO-porto)免疫学系,葡萄牙波尔图; 8葡萄牙波尔图(IPO-porto),葡萄牙波尔图的葡萄牙肿瘤学研究所手术系; 9 Glycomatters Biotech,Espinho,葡萄牙
膜技术被视为一种环保且可持续的方法,在解决高能耗丙烯/丙烷分离过程中产生的大量能源损失方面具有巨大潜力。寻找用于这种重要分离的分子筛膜引起了极大的兴趣。在这里,一种氟化金属有机骨架 (MOF) 材料被称为 KAUST-7(KAUST:阿卜杜拉国王科技大学),具有明确的窄 1D 通道,可以根据尺寸筛分机制有效区分丙烯和丙烷,成功地被掺入聚酰亚胺基质中以制造分子筛混合基质膜 (MMM)。值得注意的是,KAUST-7 纳米粒子的表面功能化具有卡宾部分,可提供制造分子筛 MMM 所需的界面相容性,同时聚合物-填料界面的非选择性缺陷最少。具有高 MOF 负载(高达 45 wt.%)的最佳膜显示出 ≈ 95 barrer 的丙烯渗透率和 ≈ 20 的混合丙烯/丙烷选择性,远远超过了最先进的上限。此外,所得膜在实际条件下表现出坚固的结构稳定性,包括高压(高达 8 bar)和高温(高达 100°C)。观察到的出色性能证明了表面工程对于制备和合理部署用于工业应用的高性能 MMM 的重要性。