LIS与HIS集成研究
L IS与HIS集成研究
周庆利1Δ 何剑虎1 刘 军2
1(浙江大学医学院附属妇产科医院,杭州310006)
2(浙江大学生物医学工程系,杭州310018)
摘要 医院业务的发展要求能实现信息系统的集成。我们分析了医疗信息系统互联的不同方式,提出一种集成现有实验室信息系统(L IS)与医院信息系统(HIS)的方案。它使用多层分布式技术改进客户机/服务器应用模式,参考IHE(Integrating the Healthcare Enterprise)实验室技术框架(LAB2TF)确定参与工作流程集成的功能单元和事务,并采用Health Level7(HL7)医疗信息交换标准实现信息交互。可保留原有的大部分处理,避免系统整合带来安全性、可维护性和实时性问题,保护了原有的投入,避免重建系统所带来的风险。
关键词 实验室信息系统 医院信息系统 集成 HL7
中图分类号 TP393.0 文献标识码 A 文章编号 100125515(2008)0621294205
A Study on the L IS and HIS Integration
Zhou Q ingli1 H e Jianhu1 Liu Jun2
1(Women’s Hospital,School of Medici ne,Zhejiang U niversity,Hangz hou310006,Chi na)
2(Depart ment of Biomedical Engi neeri ng,Zhejiang U niversity,Hangz hou310018,Chi na)
Abstract The development of hospital business demands the integration of information systems.After studying the relative technologies for system connection,system integration and different modes of connecting system,we put forward a protocol to integrate the existing laboratory information system(L IS)and hospital information system(HIS).It introduces the multi2tier distributed technical methods for improving the client/server applications;it ascertains the units and transac2 tions participating in workflow integration by referencing the IHE(Integrating the Healthcare Enterprises)Laboratory Technology Framework;it implements information exchange by Health Level7(HL7)standards;and it can conserve pre2 vious investment and avoid some problems of security,maintenance and realtime process without the risk of massively up2 dating system.
K ey w ords Laboratory information system(L IS) Hospital information system(HIS) Integration Health Level7(HL7)
1 引 言
信息化对优化医院工作流程和加强医院管理起到了重要的作用,其建设过程一般都是分阶段地采用多种产品逐步进行。随着信息化工作的深入开展,对医院信息管理提出了更高的要求,需要在一定的基础上,实现多个异构医疗信息系统的无缝联接[1,2]。目前有为数不少医院的实验室信息系统(Laboratory information system,L IS)和医院信息系统(Hospital information system,HIS)已经使用多年,这些医院往往是较早有能力上计算机系统的大
Δ通讯作者。E2mail:zhouql@https://www.360docs.net/doc/5d12051146.html, 中型的医院,业务量较大,逻辑复杂,面临新需求,大规模地翻新或重建系统都存在很大的风险。我们在这种背景下,参考IHE实验室技术框架(Laboratory technology framework,LAB2TF),在现有系统的基础上对我院的L IS和HIS进行了改造,进而能够采用HL7标准实现临床检验测试工作流程集成。
2 相关技术与规范
为了减少日后的接口开发和维护工作,医疗信息系统间应当遵循HL7标准进行交互。IHE LAB2 TF提供了一些集成模式(integration profile),对实现L IS与HIS的集成具有参考意义。
2.1 IHE LAB2TF
第25卷 第6期2008年 12月
生物医学工程学杂志
Journal of Biomedical E ngineering
V ol.25 N o.6
December 2008
LAB2TF是IHE实验室领域的技术框架,它涵盖体外标本测试的大部分专业,其目标是利用HL7、ASTM、ISO、CL SI和W3C等标准,集成各种与实验室相关的医疗信息产品,促进信息共享。LAB2TF所定义的集成模式由角色(actor)和事务(transaction)按一定的结构和逻辑组织而成,表示了现实系统的能力[3]。
LAB2TF共有七个工作流程集成模式和一个内容集成模式。其中L TW(Laboratory testing work2 flow)集成模式定义了一个临床检验标本测试工作流程,包括“提交申请→接受申请/采集标本→测试→报告”,既有正常的申请处理和执行过程,也包括申请的修改和取消,支持急诊和院外标本的处理,整个过程中申请状态是可监视的。L TW集成模式中,事务由一系列HL7消息组成,实现时可先选择事务,后确定需要支持的HL7消息类型。
参与交互双方的系统应当认可相同的代码集,如申请代码,LCSD(Laboratory code set distribution)集成模式通过代码集管理事务来同步其它角色的相应代码集。LAB2TF不能单独实现完整的系统集成,病人资料的获取和更新、一致时间、安全认证和数字签名等功能需通过IHE另一个技术框架ITI2 TF(IT infrastructure technical framework)来实现[4]。
2.2 H L7医疗信息交换标准
HL7是美国HL7组织为医疗领域内不同应用系统之间进行电子数据交换而研究制定的一个电子数据交换标准,它目前已涵盖医疗机构的所有方面,包括病人管理、医嘱处理、病人记账、临床观察、医学信息管理、就诊者和资源的安排计划等[5]。在概念上HL7概念上处于OSI(Open system interconnec2 tion)模型的应用层,给予用户自己定义的底层协议的自由。所以HL7可以是一种会话模式实现,也可以是一种存储/转发模式(如电子邮件或文件传输)的实现。
HL7标准的消息(message)是文本文档,它由若干个段(segment)组成,段首使用三个字母标识类型(如MSH),而每种段类型又由若干个字段(Field)组成,使用时根据段格式定义填充字段,再与其它相关段组合为消息后发送。HL7标准通信实现一般需要有HL7消息数据结构、消息构造器和解析器。
3 医疗信息系统互联方式
医疗信息系统的互联主要有开放数据库互联、通过独立适配器的互联和通过中间件互联等几种方式,后两种方式可建立基于HL7标准的系统互联[7～12]。
3.1 开放数据库互联
该类型主要用于C/S(Client/Server,客户机/服务器)结构医疗信息系统间的互联,客户机需连接互联双方数据库,直接访问对方服务器中的数据,一般不遵循任何医疗信息交换标准,具有技术要求低、开发快捷的特点,是国内大多数医院L IS和HIS广为采用的互联方式。但开发往往针对具体系统,需要进行较多的协调工作。由于客户端集中了几乎所有的业务处理,所以系统互联必然导致客户端逻辑急剧复杂化,难以避免紧密耦合导致的系统安全性、扩展性和可维护性的下降。
3.2 独立连接器互联
该方式采用单独运行的连接器来实现两个系统的互联,不受客户端的直接调用或控制,如图1所示,有两种具体形式。图1(a)连接器跨接两个服务器,通过定时搜索数据库,将需要交换数据从一侧传送另一侧保存,一般不遵循医疗信息交换标准。有时为了接口标准化需要,把连接器分裂为两部分,分别由不同人员开发,如图1(b)所示。
通过独立连接器的互联,分离了系统接口处理逻辑,从而保持客户端的相对稳定。但必须用轮询方式定期处理信息交换,因而降低了服务器的利用率,实时性也受限制。互联可以采用HL7标准实现一种点对点的通信,以增强接入能力,但同样存在服务器利用率和实时性的问题。采用连接器的互联只适合建立简单的标准接口,当参与集成的系统增多时,接口配置和管理工作将变得复杂。
3.3 中间件互联
中间件互联是通过调用基于HL7标准的中间件来实现医疗信息系统间的信息交互,虽然开发复杂,但扩展性好、交互实时。该方式依托于多层应用模式,使用DCOM、CORBA和SOAP等技术,或Web服务,提供跨网络、硬件和操作系统的服务平台。多层应用主要分为三层:数据层、业务层和表示层,其中业务层是一个服务平台,聚集了主要的处理逻辑,并以共享服务组件(中间件)的方式提供业务处理。中间件互联的方式不需要在客户端包含大量的接口处理,可通过更新和添加中间件来增强系统交互能力。
4 L IS与HIS集成实现
包括我院的国内许多医院,C/S结构是L IS和
5921
第6期 周庆利等。 L IS与HIS集成研究
图1 独立连接器互联
Fig 1 Connecting systems by independent linker
HIS 广为采用的模式,系统互联也一般采用开放数
据库或独立连接器的方式,集成能力和扩展性能有限。对于一个庞大的在用系统,大规模地翻新或重建系统来消除原有缺陷有很大的风险,鉴于中间件
互联的优点,我们引入多层分布式技术来改进原有系统的架构,并参考IHE 实验室技术框架L TW 集成模式,采用HL7标准来实现L IS 与HIS 的工作流程集成。4.1 集成架构
本文研究中以Delphi7为开发环境,通过创建基于DCOM 技术的多层分布式应用服务(Multi 2tier distributed applications services ,M IDAS )
[12]
来改进
系统。因此,系统集成架构是一个具有多层分布式特点的混合结构,如图2所示。L IS 和HIS 各增加了一个应用服务器,安装服务组件,实现数据库存取、数据加工、TCP 通信和HL7通信等功能。
图2 集成系统多层分布式改进方案
Fig 2 Improved multi 2tier distributed mode of system integration
应用服务器与数据库服务器连接,通过组件从数据库获取需要发送的数据,或将接收到的数据存入数据库。客户机保留了原有的大部分处理逻辑,增加组件访问代理接口,客户机可带参数调用应用
服务器上的服务组件。4.2 工作流程集成
工作流程集成的步骤是:(1)分析和确定临床检验工作流程;(2)确定参与集成的L IS 与HIS 功能单元;(3)选择L IS 与HIS 交互所需要的IHE 事务;(4)选择需要支持的HL7消息。系统集成所涉及的内容很多,以下介绍不包括跨系统检验申请代码集维护和病人资料更新的实现。
4.2.1 临床检验工作流程的分析和确定 以申请
提交为起点,结果发布为终点,一个全院性的临床检验工作流程是:①门诊:医生通过医生站提交电子申请;检验科工作人员在检验窗口确认电子申请,打印条形码标签并采集或接收标本;实验室收到标本后,执行相应的电子申请,向自动化实验仪器发送工作申请或进行手工实验;标本测试完成并经报告审核后,实验室将结果数据发往可供临床部门查询的数据中心。②病区:医生通过医生站提交电子申请(或称医嘱);护士打印条形码标签并采集标本;标本送达检验科后,检验科工作人员以扫描标本条形码的方式进行接收确认,若发现有标本不符合要求,则要求病区重新采集,其后流程与门诊相同。可见,标本、申请和结果主导了临床检验工作流程,在L IS 与HIS 的集成中需要交互它们的电子化信息。标本的
确定、采集和接收处理全在L IS 中实现,检验科不涉及收费,由HIS 中的模块实现检验收费/记费功能,因此,系统间不交换标本和收费信息。L IS 与HIS 只需要交换检验申请、病人基本资料、测定结果和申
请状态等信息。
4.2.2 参与集成的功能单元确定 根据L IS 和HIS 原有的功能和模块划分情况,确定参与集成的
功能单元,如表1所示。HIS 门诊登记或出入院管
理功能单元为AD T (Admission/Discharge/Transfer )角色;HIS 医生站功能单元为OP (Order placer )角色;HIS 的报告存档功能单元增加过程状态监测,为OR T (Order result tracker )角色;L IS 的标本采集和
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接收功能单元为OF (Order filler )角色。
表1 参与集成的主要功能单元
T able 1 Main units p articip ating in integration
系统
功能单元
作用
角色
HIS
门诊登记和出入院管理单元负责添加或更新病人的基本资料和来院就诊信息。ADT 医生站单元创建和提交可在临床实验室执行的申请和申请组合。OP 报告存档单元存储实验室观测数据,记录申请状态的所有变化。
ORT L IS
标本采集和接收单元
接收申请,收集和控制相关标本,接受或拒绝申请,创建工作申请清单,并将申请传递到其它L IS 单元。
OF
4.2.3 IHE 事务选择 参与集成的功能单元对应
于IHE 角色,参照LAB 2TF 的L TW 集成模式,不考虑系统内部的信息传输,功能单元之间需要以下IHE 事务:①LAB 21,用于OP 向OF 提交申请或申请组合,OF 通过该事务通知OP 申请状态或内容的改变;②LAB 22,用于OF 向OP 通知L IS 方添加的申请;③LAB 23,用于OF 向OR T 通知申请状态改变、标本到达和测试结果。
4.2.4 HL7消息选择 IHE 事务由一系列HL7消息组成,通信组件选择支持以下HL7消息:①OML —实验室申请消息,可携带申请、标本主体(病人)、标本和测试结果等信息,用于传递申请、病人资料和结果;②ORL —实验室申请应答消息,应答OML 消息,用于传递标本主体、标本、测试结果和错误等信息;③ORU —主动提供的实验室观测消息,用于向HIS 传送申请状态、结果状态和结果数据。4.3 服务组件实现
应用服务器中的服务组件分为三种:(1)客户接口组件,承担与客户端建立远程连接,基于M IDAS 创建;(2)数据加工组件,受本地其它组件的调用,实现数据库存取和数据预加工;(3)通信组件,受客户接口组件调用,实现HL7通信,是L IS 与HIS 互联的直接接口。4.3.1 通信组件结构 如图3所示,通信组件分两层实现:①基础通信层:实现TCP (socket )通信,收
发HL7消息;②医疗信息交换层:实现应用层的医疗信息交换,遵循HL7V215语义标准,按照标准封装消息或解析接收到的消息。 基础通信层提供服务端和客户端两个接口,TCP 服务端可接受其它系统的请求建立通信连接,TCP 客户端则在本系统需要时发起连接。发起和接受通信连接有可能并发进行,因此两个接口在分离的线程工作。4.3.2 医疗信息交换 HL7协议交换的实现方法是:①创建消息表示数据结构:段用一个包含属性和
图3 通信组件结构
Fig 3 Architecture of communication component
成员函数的类来表示,消息用可包含段类对象的数
组表示,将段的类对象组合后形成HL7消息数据结构;②建立消息构造表:用来保存消息与段、字段与段的层次和位置关系;③创建用于构造和解析HL7消息的函数。需要传送信息时,首先选择消息,再由信息构造函数从消息构造表获取必要段类型,接着创建各段类型对象,填入属性值后调用文本构造函数和消息构造函数,转换为可传输的消息文本。接收到消息时,先用消息解析函数将消息分解为多个段,再根据段标识区分类型,并逐段调用段文本解析函数。4.3.3 通信协调 根据不同的消息类型,作不同处理:①应答消息,表示已被成功接收,可继续下一步发送;②错误返回,则要暂停当前发送并予以提示或忽略;③检验申请或结果报告,则将消息文本进一步解析,存储、刷新或删除记录。为了应对可能发生的交互失败,设定一个重试次数和应答等待超时时间,允许通信组件尝试信息重发,当重试失败后予以记录和警示。
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5 小 结
计算机应用不断普及的今天,医疗工作日渐依赖于计算机系统,标准化是医疗信息系统的发展方向。单纯的C/S应用模式,难以满足复杂的系统整合对性能要求。面对新需求和原有系统的缺陷,往往难以抉择是改造升级还是重建。在现有的条件下,采用多层分布式技术改进原有的医疗信息系统是一种选择。通过部分改造和扩展L IS或HIS客户端,以服务组件集中互联处理逻辑,可避免系统整合带来安全性、可维护性和实时性问题,保护了原有的投入,避免重建系统所带来的风险。参考IHE实验室技术框架实施集成,不仅有利于理顺临床检验工作流程,还方便选择和采用HL7标准建立通用系统接口。
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(收稿:2008203221 修回:2008208220)
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赤霉素类型和生理应用 摘要:随着农业生产技术的不断提高,植物生长调节剂已经在农业生产中被广泛的应用。现主要阐述赤霉素的生理功能及其在农业生产中的主要应用,以利于赤霉素在农业生产中的正确使用。 关键词:赤霉素;剂型;生理功能;化学调控 赤霉素(GAs)是控制植物生长并作用于植物整个生命周期的一种激素。其化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得。可刺激叶和芽的生长。已知的赤霉素类至少有38种。赤霉素具有促进种子发芽和植物生长、提早开花结果等作用。被广泛用于多种粮食作物,在蔬菜上应用更为广泛,对作物、蔬菜的产量和品质都有明显的促进作用。 1赤霉素剂型 1.1赤霉素粉剂 1.1.1赤霉素结晶粉。赤霉素结晶粉是赤霉素发酵液经一系列过滤、浓缩、萃取、结晶制得。赤霉素结晶粉稳定性好,便于运输,且保质期较长[1]。但使用时需先用少量酒精或白酒将其溶解,然后再按所需浓度对水稀释,但加水不当容易再结晶,从而影响药效,也给实际应用带来不便。 1.1.2赤霉素可溶粉。赤霉素可溶粉是在一定条件下按一定程序将赤霉素结晶粉和其他辅料烘烤、粉碎、混合而制得。可溶粉细度均匀、流动性好、易于计量,在水中溶解迅速,有效成分以分子状态均匀地分散于水中,因此与其他剂型相比,更能充分发挥药效;因该剂型不含有机溶剂,不会因溶剂而产生药害和污染环境;贮存时稳定性好,生产成本较低,且使用安全。故近年来赤霉素可溶性粉剂得到了较广泛的发展。 1.2赤霉素乳油赤霉素乳油是将萃取后的赤霉素母液与溶剂和乳化剂配制而成的棕色透明液体,其中常用的溶剂是酒精,乳化剂是蓖麻油聚氧乙烯醚[1]。赤霉素乳油的生产历史较长,具有成熟的加工技术,且药效高,施用方便,性质稳定,所以产量大、应用范围广,已成为我国赤霉素市场上一个主要剂型。然而乳油剂型中的有机溶剂,对幼果有刺激作用,可使果面皮孔增大,降低果面光洁度,还有增加农药渗入动、植物和人体内的作用,如使用不当,容易造成药害。 1.3赤霉素水剂赤霉素水剂是赤霉菌通过深层发酵、板框压滤、薄膜浓缩后,在浓缩液中加入适量的保护剂和乳化剂而得到的一种赤霉素产品。该生产方法工艺简单、设备投资少、生产周期短、收得率高、成本低、安全且无酸性废液处理[2],但其水溶液在5℃以上时易被破坏而失效,故市场上赤霉素水剂产品应用较少。 1.4赤霉素片剂片剂是医药上常见的基本剂型,而在农药中的应用并不普遍。赤霉素片剂是用一定比例的赤霉素原药和其他填料等经酒精喷浆得到的粒剂压片制得。它克服了粉剂和水剂的缺点,可直接投入水中溶解,溶解彻底,无粉尘污染,对作业者安全,减少了对环境的污染;剂量准确,使用时勿需称量,操作方便;减少有效成分与空气直接接触的面积,有效成分及产品的理化性质容易保持稳定,延长保质期。目前赤霉素片剂主要用于出口。 2赤霉素的生理功能 赤霉素是一种高效能的广普性植物生长促进物质。能促进植物细胞伸长,茎伸长,叶片扩大,加速生长和发育,使作物提早成熟,并增加产量或改进品质;能打破休眠,促进发芽;减少器官脱落,提高果实的结实率或形成无籽果实;还能改变一些植物雌雄和比率,并使某些二年生的植物在当年开花。 2.1赤霉素使茎叶伸长 赤霉素能刺激茎的节间伸长,而且效果比生长素更为显著,但节间数不改变,节间长度的
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3、小球藻能够提供丰富、均衡的天然营养素，含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质、叶绿素、藻多糖、核酸等。这些营养成分有助于提高防病能力和抵抗力。 4、小球藻具有较高的营养价值，可作为虾蟹贝幼苗的开口饵料，滤食性鱼类的的直接饲料，促进生长、降低成本，提高水产动物的成活率。 5、可以更好的进行光合作用，增加水体溶氧，大大减少缺氧浮头的可能。 小球藻在水质处理方面的应用案例 应用前：水质清瘦，透明度50cm以上（图1），晴天上午9点指标检测为：溶氧3.31mg/L，水温23.5℃，pH值7.8，氨氮0.4，亚硝0.15，藻相镜检（图2）：基本上没有藻类，无浮游动物。 解决方案：晴天上午9点使用小球藻1kg/亩，第二天使用硅藻旺1kg/亩+EM菌1kg/亩，在中午11点至下午13点开增氧机2小时。 处理后：第三天水体透明度至40cm以内，水色呈现淡绿色，第三天，水体透明度至30cm 以内，水色呈现绿色，第四天，水体透明度在20cm左右，水色呈现绿色（图3）。第四天上午10点指标检测：溶氧6.05mg/L，水温24.6℃，pH值8.3，氨氮0，亚硝0。藻相镜检：以小球藻为主，部分硅藻（图4）。
赤霉素在蔬菜上的应用
赤霉素在蔬菜上的应用 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
赤霉素在蔬菜上的应用 杨碧富 1、菠菜 赤霉素使用于菠菜，能够促进植株生长，使叶片肥大青绿，增加产量。 做法是： （1）操作方式：喷施植株。 （2）使用时期：收获前。 (3) 具体步骤：赤霉素喷施菠菜, 最适期, 是在菠菜收获前21天进行喷施, 每隔5天喷一次, 共喷二次, 每次喷施赤霉素的浓度为10毫克/升即可。 2、苋菜 喷施了赤霉素的苋菜, 可以促迅速生长, 使叶片宽大, 叶肉肥厚, 提高苋菜收获量, 增加菜农收入。 做法是： (1) 操作方式：喷施叶面。 (2) 使用时期：5—6叶期。 （3）具体步骤：苋菜使用赤霉素，适宜是选在苋菜5—6叶期进行喷施，每隔4天喷施一次，共喷二次，每次喷施赤霉素的浓度以%为宜。 3、韭菜
应用赤霉素于韭菜，能够促进韭菜生长，使叶片长而肥厚，增加产量。 做法是： （1）操作方式：喷洒叶面。 （2）使用时期：收割后。 (3) 具体步骤：赤霉素处理韭菜, 要在每次收割后, 发芽达10厘米时, 用浓度为10—30毫克/升的赤霉素溶液喷洒1—2次。 4、芹菜 用赤霉素处理芹菜，能够促植株长高，茎叶肥大，提高产量。同时还使叶柄色白、质嫩，品质也得到了提高。 做法是： （1）操作方式：喷施植株。 （2）使用时期：采收前。 (3) 具体步骤：赤霉素用于芹菜, 是在芹菜收前15天开始, 每隔4天喷一次浓度为20—30毫克/升的赤霉素溶液，共喷施2次。 5、芫荽 赤霉素对芫荽的作用，能够促进生长发育，增加产量，从而增加菜农的经济收入。 做法是： (1) 操作方式：喷施植株。 (2) 使用时期：收获前。
铋系半导体材料制备及水污染治理研究进展
铋系半导体材料制备及水污染治理研究进展 发表时间：2019-07-18T09:06:38.667Z 来源：《科技尚品》2019年第3期作者：顾传波董梅 [导读] 近年来，铋系光催化剂因为具有合适的带隙及独特的电子构型和层状结构，在可见光照射下即可表现出优良的光催化性能。无论在有机物降解还是气体净化方面，铋系光催化剂材料都展现出了优越的性能，受到了越来越多的关注。 中芯国际集成电路制造（天津）有限公司 随着环境污染的加剧和能源的短缺，人类已陷入能源危机。寻找有效的高性能新能源来代替不可再生能源，已成为当前人类解决能源危机的有效方法之一。新能源材料是引导和支撑新能源发展的重要基础，是降低碳排放、优化能源结构、实现可持续发展的重要途径。其中，光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能，成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。 一、铋系半导体材料制备 1.一元金属铋系化合物。一元铋系光催化剂主要包括氧化铋和硫化铋。目前已经报道的氧化铋有α，β，γ，δ 相( Bi2O3) 和非计量相( Bi2O 2. 33和Bi2O0. 75) 等多种晶态结构氧化铋物理性质的特殊性及晶体形态的多样性使其广泛应用于电子陶瓷、高折光率玻璃、光电材料、核工程、传感器、微电子元件、高温超导材料、核反应堆燃料和催化剂等领域中。氧化铋属于间接带隙半导体，且不同晶相的氧化铋的禁带宽度差别较大，范围约为2 ～ 3. 96 eV，光催化性能差异也较为明显，其中带隙能依次递减，在可见光下都表现出了较好的降解污染物性能，且呈现依次增高的趋势。目前氧化铋的制备方法包括沉淀法、高温煅烧法、静电纺丝法、铋单质氧化法、水热合成法、熔体雾化燃烧法等。 2. 卤氧化铋系化合物。卤氧化铋系半导体材料是近几年来研究最为广泛的一种新型光催化材料，包括氯氧化铋，溴氧化铋和碘氧化铋等，属于四方晶系。随着卤素原子序数的增加，卤氧化铋的禁带宽度呈现逐渐递减的趋势，BiOBr 和BiOI 的带隙能分别在2. 6 和1. 8 eV 左右，具有很好的可见光光催化活性。卤氧化铋制备方法非常简单，常温常压下将含铋盐的溶液与含卤素的钾盐混合搅拌即可得到。通过水解法、微乳液法、溶剂热法、静电纺丝法和固相法等还可制备出光催化性能更为优异的特定形貌纳米卤氧化铋。铋系半导体材料的开发显然有效解决了TiO2的可见光吸收问题，但量子效率低和光生载流子复合依然是铋系光催化剂在光催化过程中亟待解决的难题。近年来研究者们一直努力探索采用各种方法如掺杂、复合、助催化剂负载等手段来改善铋系光催化剂的量子效率，以期获得优异的光催化性能，并将其运用于环境污染物去除。目前，铋系光催化剂在大气净化、有机废水处理、重金属离子去除、杀菌等方面的应用已取得了一系列的重要研究成果。 二、水污染治理研究进展 1.有机染料去除。有机染料广泛应用于纺织、印染、涂层、医药等行业。在这些工业生产过程中，有10% ～ 15% 的有机染料随工业废水排放到周围的水体、土壤及大气中。这些有机染料色度高、毒性大、成分复杂、化学需氧量( COD) 高、化学性质稳定，对生态环境尤其是水环境造成了严重的污染。铋系光催化材料作为光催化领域研究的热点，常常用于降解水中罗丹明B、甲基蓝和亚甲基蓝等染料类化合物。由于染料敏化作用的存在，某些铋系光催化剂( 如碳酸氧铋、卤氧铋等) 即使本身不能吸收可见光，在可见光下也可以快速地使染料褪色。可见光下染料本身先吸收电子被激发，进而向铋系催化剂导带上注入电子，注入的电子进一步和催化剂表面吸附的氧气发生反应，生成超氧自由基、羟基自由基等活性物种。在多种活性物种的共同作用下，染料分子逐步被氧化分解成小分子并最终被矿化成二氧化碳、水等。表征结果显示该界面异质结材料具有较大的比表面积，更重要的是ZnO 的耦合能明显改善BiOI 光生载体的转移，既有效抑制了光生电子和空穴的复合，又显著延长了光生载流子的寿命，因此我们将p-n 型ZnO/BiOI 异质结的超高光催化活性归结为该材料的高比表面积和界面异质结结构。 2.有机农药去除。我国是农业生产大国，有机农药( 原药) 的年使用量高达数十万吨。虽然农药在农业病虫草害防治方面具有重要应用，但是近年来的过度使用使其在环境中尤其是水中的残留量日益增多，严重威胁着人类健康。除了有机染料，铋系光催化剂被广泛地用于有机农药光催化降解。例如，在非离子型表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚的辅助下，将Bi2WO6用于疏水性抗生素诺氟沙星的可见光催化降解。结果表明，适量的会吸附在Bi2WO6表面，促进诺氟沙星的吸附、降解; 当TX100 浓度为0. 25 mM，pH 值为9 时，降解效果最佳。此外，他们还通过捕获剂实验探明了起决定作用的活性物种，利用高效液相色谱-串联质谱联用仪( HPLC /MS /MS) 检测了诺氟沙星降解的中间产物，并提出了可能的降解历程。由此可见，铋系半导体材料在染料、农药和抗生素等难降解有机污染物的可见光去除上具有极大的应用前景，虽然催化剂和改性方法的不同在一定程度上改变了铋系半导体的光催化机理，但其深度降解有机污染物的根本原因在于利用可见光下其表面所产生的多种类型氧化性活性物(空穴、羟基自由基、超氧负离子和单线态氧等) 的氧化还原协同作用。 3. 无机废水处理。无机废水主要源于现代化工、冶铁、采矿等部门在生产过程中所排出的废水，且多数含有强氧化物、重金属离子、高价态盐等有害物质，对人类和环境都造成了危害。其中重金属离子可通过迁移逐步在植物和其他生物体内富集，进而通过食物链转至人体或牲畜体内蓄积，对动植物乃至人类造成更大的危害。目前，无机废水的治理已经引起了广泛关注。现有的处理技术包括化学沉淀法、活性炭吸附法、湿法氧化法等。但这几类治理方法均存在成本高、易造成二次污染等缺点。而光催化因为以太阳能为直接驱动力，具有环境友好、循环可逆等优点，受到研究者的广泛青睐。由此可见，铋系半导体材料不仅可以通过其表面强氧化性活性物种实现有机污染物的深度氧化，还可以利用其导带电子的还原能力有效还原重金属离子和溴酸根等。鉴于实际废水的复杂性，利用铋系光催化剂同时实现有机污染物和高价态有毒离子的去除显然具有重大意义。 三、发展态势 铋系半导体作为一种新型的光催化剂，尽管其在紫外光和可见光照射下均具有较好的光催化性能，但其研究尚未成熟，还存在一些问题。１）目前已开发的新型光催化剂，其光催化反应机理的研究还处于设想与推测阶段，需要通过不断的实验进一步进行验证。换言之，只有通过深入的研究和实践，才能使得新型光催化剂实用化。２）光催化剂的固化一直是光催化剂应用于实际生活中的主要问题之一。光催化剂的粉体在实际应用时不便回收、多次利用，且容易造成二次污染，因此，光催化剂固化是将来发展的必然趋势。目前主要的固化方法是制备光催化剂薄膜，基板的选择、薄膜与基板的连接、薄膜的制备工艺等都是需要定量定性考虑的问题。３）虽然已开发出多种可见光响应光催化剂，但大部分光量子效率不高。部分光催化剂在可见光区的催化能力也较低，且某些高价铋光催化剂容易失去活性。部分光
小球藻的应用研究进展
应用科技 小球藻的应用研究进展 单俊秀张平刘丽丽 (天津师范大学化学与生命科学学院，天津市300374) {}|。。’。。’…’1。jl|2 11，。。r? ¨……’。。。。。?。…?j’。“。4”j。’j j。j”j””?“j j…???。j’”?2、 ：?嘲要]小球藻是单细胞真核藻，细胞内含有多种营养物质。随着生物技术的迅速发展，有大量关于小球藻的研究工作被报道。本文通过，?，介绍小球藻在食品、饲料、饵料、医药、环保等方面的应用，说明小球藻是一种重要的微藻资源，有广阔的应用前景。 i呋键词]小球藻；保健食品；饵料；医药；环保， 小球藻为绿藻门【Chl or ophyt a)、绿藻纲、绿球藻目(C hl oro—cocCal es)、小球藻属(Chl or el l a)球形、普生性～般为聚集成群的单细绿藻，是第一种进行人工培养的微藻。小球藻比表面积大光合效率高，含有多糖、蛋白质、细胞色素、不饱和脂肪酸和生长因子等多种丰富的营养物质，是一种有重要意义的藻类具有广阔的开发利用前景，受到各国研究者的青昧。 1小球藻在食品、饲料、饵料方面的研究进展 L1小球藻应用。卜鑫品方面 小球藻包括海洋小球藻与淡水小球藻，其有高含量的维生泰如C、A、B，矿物元素钙、钾、碘、铁，小球藻特殊的细胞生长因子，还含有高达50％左右的粗蛋白。目前人们重视小球藻在保健食品方面的应用，开发出了如酶解小球藻保健饮料、小球藻豆腐、小球藻胶囊等。 12小球藻应用于饲料添加剂 小球藻具有耐酸性、耐抗生素和比一般微生物制剂热稳定性高的特点，因此小球藻可用于动物饲料添加剂一方面可以为动物提供多方面的营养物质，另一方面小球藻在动物体内可直接杀灭细菌，增强动物免疫性，长期使用，利于动物的生长发育j 13饵料方面的应用 小球藻可作为水产品的天然饵料，研究表明接种在养殖水体中可调节优化浮游生物的群落结构，降低水体中氨、磷的浓度，增加溶解氧，改善水体的化学环境条件，达到防病的目的。目前资料显示小球藻作为轮虫的首选饵料，能够增加轮虫体内的EPA和D H A的含量，而这两种物质对水产品如鱼、虾等的生长发育有重要的作用。 2小球藻药理作用 21凝集素 凝集素是一类能与糖类专一结合并具有细胞凝集活性的蛋白质与糖基结合时不需要糖分子的还原碳原子具有游离的羟基。郑恰，余萍等从蛋白核小球藻藻粉中分离纯化出了蛋白核小球藻凝集素(C PL)，经鉴定对兔、绵羊及鸽子红细胞有凝集作用掷怡等，2003)。 22抗肿瘤 小球藻，含有丰富的蛋白质，可以作为免疫激活剂具有抗肿瘤作用。汪炬等将小球藻提取物C E作用于动物肿瘤肉瘤细胞和肝癌H C A 腹水瘤，发现C E对这两种细胞有较强的杀伤力(汪炬等，2004)。 23生长因子 小球藻生长因子《Chl orel aG r ow t hFac t or，CG F)又称小球藻精，可以提高机体的免疫力和抗感染能力，还能防治胃溃疡、高血压和心血管等疾病。小球藻具有抑制脂肪吸收和刺激高脂食品排泄的作用，可用于防治包括高血脂症在内与脂肪过剩有关各种疾病。 24抗生素 近年来的研究表明，许多微藻中含有对其他微藻、细菌、真菌、病毒或原生动物有割生的抗生素物质。据报道小球藻细胞内也含有刘以抗生素。江红霞等从蛋白核小球藻中提取脂溶性化合物，进行了抗细菌和抗真菌活性实验，说明此脂溶性化合物的粗提物对真菌的抑制涮生明显大于对细菌的抑制活性(江红霞等，2003)。 25抗氧化 机体新陈代谢产生的自由基包括羟基自由基、超氧阴离子自由基等能对人体组织造成损伤，从而导致许多疾病的发生。小球藻中含有的叶黄素(L ut e i n)和蛋白质具有抗氧化作用。韩春然等研究7圆形海水小球藻异养培养的最佳生长条怖发酵生产叶黄素的条件为产生叶黄紊的最佳条件是B G—I I培养基中葡萄糖浓度1O g／L，尿素浓度O．59，L，培 养基初始Ph7．0'28℃下培养，叶黄索可以达到1．45m g／g，认为高细 胞浓度培养小球藻生产叶黄寨是=-J：f5的(韩春然，2007)。 3小球藻基因工程方面的研究进展 小球藻一方面培养简单、生馅幽枣、无毒无害、培养成本低廉，另 一方面能对蛋白质等肽类物质进行正确的加工修饰弥补了大厂杆菌原核 细胞生物反应器的特点，可以作为真核生物反应器应用于基因工程。王 义琴等以小球藻为载体成功表达了正常活性的兔防御素N P～，为实现 产业化奠定了基础【王义琴等，2001o 4小球藻在环保上的应用 重工业的飞速发展，人口数量过多带来的各方面环境污染，严重 影响到人1门的健康，威胁着人类的生存。随着科学技术的发展越来越多 的国家希望能够通过生物技术寻求一种成本低高效率的治污方式。小球藻在治理污染方面业发?省重要作用。 4．1清除重金属离子 藻类可以吸收富集水体中的金属，并加以回收和利用并具有原料 廉价易得、不产生二次污染、吸附容量大、应用范围广等优点。据文献 报道小球藻可以对以下金属离子有清除作用：固定化小球藻去除Cp的 研究、C u2+、C d2+、Z n2％小球在在治理水体污染方面有广阔的应用前景。 42降解原油 陶永华等通过实验证明普通小球藻和蛋白核小球藻具有降解原油 的能力，普通小球藻降解原油的能力最强，对于18．4m L含油污废水， 降解去除率高达94％一95％，实验还表明，单种藻株降解原油的能力 比混合藻株好。普通小球藻可作为净化含油污废水的材料深入进行应用 研究(陶永华等，2006)。 5小球藻的研究前景与展望 小球藻光和作用很强，细胞内含有多种营养物质，未来在开发小 球藻的健康食品、保健和药学功能，从实验转向产业化生产方面，小球 藻等藻类生物的开发利用有着广阔的前景，工厂化生产人类的优质天然 绿色食品即将成为现实。 [参考文献]7【1】郏怡．余薄，划艳如蛋白核小球藻凝粜素的分离纯化及部分性质研究Ⅱ】．i 水生生物学报3003． {21汪姬确含林，头岸等、蛋白核小球藻提取物的抑瘤作甩及对免疫功能的 影驹硎营养学报，2004．? 13】3i E-．红霞，郑怡．林雄平蛋白核，j球藻脂溶性化合物的抑菌活性及成分分7析【11植物资糖与环境学报．2003． 【4】陶永华，殷明．伍俊荣．高效原油降解小球藻株用于7由污废水净化的实验／研究U j海军医学袭吉，20067 233
生物吸附剂的应用及研究进展
生物吸附剂的应用及研究进展 含重金属废水是对生态环境危害极大的一类污染源。重金属进入环境后不能够像有机物那样能够被生物降解，且大多参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害生物体健康[1,2]。另外，我国又是水资源相对匮乏的国家，我国每年缺水超过300亿吨[3]。因此，水污染防治及废水回用越来越受到人们重视。因此，如何有效地处理重金属废水，回收贵重金属已经成为当今环保领域中的一个突出问题。 虽然重金属离子对生物体有很强的毒害效应，超过一定的浓度后，就会对生物体产生不良的影响，抑制生物生长或使生物体死亡，但是有的微生物，如某些藻类、细菌、真菌等等本身或是经过驯化以后对重金属有一定的耐受性，甚至失活的微生物体，也能够除去水中的重金属离子。利用微生物体作为吸附剂进行废水处理或回收金属的来源十分广泛，具有良好的经济效益。 1 生物吸附剂的来源 1.1藻类生物吸附剂 全球已知的藻类约4万种。多数情况下，藻类的细胞壁是由微纤丝形成的网状结构，含有丰富的多糖，如果胶、木糖、甘露糖、藻酸或地衣酸，这些多糖一般带负电荷，可以通过静电引力与许多金属离子相结合，因而，藻类对大多数重金属都有很强的吸附能力[6]。海草arrassum能够积累去除水中的Cd和Cu，Zn 等重金属[7,8]；而Scenedesmus obliquus对UO22+最大吸附容量可达75mg/g干物质，能够使水中的铀浓度从5.0降至0.05mg/L，与Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+之间的竞争也很小[9]；绿微藻(Tetraselmis chui)在悬浮状态下能够吸附Cr[10]；一些大型海藻的吸附容量比其它种类生物体高得多，甚至比活性炭、天然沸石的吸附容量还高，与离子交换树脂的相当[11,12]。 1.2真菌生物吸附剂 真菌在自然界中分布很广。现已记载真菌约有12万种，其中大多数都应用于工业生产。它们的细胞壁含大量几丁质和葡聚糖，对重金属具有吸附能力[13,14]，利用其来吸附去除污水中的重金属，不仅可以节约处理费用，还可以达到以废治废的目的。 酿酒厂的废菌体啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，可吸附多种重金属离子和放射性核素，水中的一些常见的离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+及盐度对吸附的影响很小或不影响[15-20]；曲霉属的一些真菌菌株多种重金属和放射性核素的吸附效果也好，如酱油曲霉(Aspergillus sojae)对Pb2+和Cd2+的吸附率为69.76%和72.28%，米曲霉(Aspergillus oryzae)为60.64%.，81.34%[21]；烟曲霉(Aspergillus fumigatus)能够很快地从水溶液中去除U(Ⅳ)，Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+的存在对它的吸附去除无影响[22]，在脂肪酶生产产生的废弃菌丝体Aspergillus terreus显示了良好的铜吸附容量并且不受竞争离子的影响[23]；无花果曲霉(Aspergillus ficuum)对铅的吸附率可达92.44%[24]；黑曲霉(Aspergillus niger)对241Am有很好的吸附选择性，其吸附率均高达96%，即使溶液中的金、银浓度较241Am高2000多倍，对其吸附也无明显影响，当它生长在含金属氮化物的金矿废水中时，它可通过细胞表面的吸附作用而积累金、银、铜、铁、锌[25]；根霉属(Rhizopus)的菌株对大多数的金属也有良好的吸附效果。根霉(Rhizopus oligosporus)进行固定化后，对Cd的最大吸附量为34.5mg/g，为非固定化的一倍[26]；少根根霉(Rhizopus arrhizus)铅有高吸附容量，而且是一种很有前途的处理核工业放射性废水的吸附剂[27~29]。黑根霉(Rhizopus nigricans)能快速地吸附多种金属离子，最大吸附容量为140到160mg/g干重[30]。 1.3 细菌生物吸附剂 细菌是地球上最丰富的微生物，其总生物量占地球总生物量的大部分，其细胞壁的化学组成为肽聚糖，含丰富的羧基和氨基。因此细菌与重金属表现出很强的吸附能力。 地衣芽孢杆菌((Bacillus licheniformis)R08对吸附Pd2+时，45min吸附量可达224.8mg/g[33]；Bacillus polymxa对铜有潜在的吸附能力[31,32]。一些芽孢杆菌，如Bacillus pumilus、Bacillus cereus等，对Ce2+，Co2+、Th4+、U4+等重金属离子具较高亲合性[34]。 假单孢杆菌菌属(Pseudomonas)的一些微生物能抵抗Cu2+的毒性，并对Cu2+有较好吸附能力[35]；Pseudomoas sp.GX4-1的发酵液经乙醇沉淀后得到的吸附剂WJ-I含多糖和蛋白质等成分，能吸附水溶液中的Cr6+，吸附率最大可达98%，最大吸附量达9.34mg/g[36]。
赤霉素920
赤霉素920 本品为原厂产品 包装：1克/袋（包装大小类似方便面里的干燥剂包装） 每袋可兑水1斤左右。 赤霉素是植物生长调节剂，对人体皮肤无毒无害，但禁止食用哦~ 【产品特征】赤霉素最明显的生物活性是刺激植物细胞伸长，是植株长高，叶片增大；能打破种子、块茎、块根的休眠，促使其萌发；能刺激果实生长，提高结实率或形成无籽果实春茵网。 可以代替低温，促进一些需要低温才能通过生育阶段的植物提早花芽分化，也可以代替长日照的作用，使一些植物在短日照下抽苔开花，能诱导α淀粉酶形成，加速胚乳细胞中贮藏物质的水解。 赤霉素可以明显提高种子发芽率，为薰衣草、迷迭香发芽的最佳搭档。 【使用方法】直接加水溶解，水量达500-1000倍调匀后浸泡种子。 【说明书】 赤霉素九二〇是多种同系物的混合体，它们对植物的生物活性差异较大，其中赤霉素 A 3 、A 4 、 A 7 、 A 14 的活性较强，赤霉素 A 3 则为突出。为此我厂采用现代化设备，新的工艺流程，产品质量完全可靠，使用时请认定“三六”注册商标。 赤霉素 A 3 是白色或微黄色结晶，难溶于苯、氯仿和石油醚。易溶于甲醇、乙醇、丙酮、冰醋酸、乙酸乙酯和 PH6.2 的磷酸缓冲溶液。其盐类，如甲盐、钠盐易溶于水。本品在酸性情况下（pH为3- 4）较为稳定，在中性特别是碱性溶液中易水解而失效，其干品很稳定。 赤霉素最明显的生物活性是刺激植物细胞伸长，是植株长高，叶片增大；能打破种子、块茎、块根的休眠，促使其萌发；能刺激果实生长，提高结实率或形成无籽果实；可以代替低温，促进一些需要低温才能通过生育阶段的植物提早花芽分化，也可以代替长日照的作用，使一些植物在短日照下抽苔开花，能诱导α淀粉酶形成，加速胚乳细胞中贮藏物质的水解。 小店销售的75% 赤霉素结晶粉，俗称赤霉素、九二〇，为原厂出品，春茵网用户可放心使用。 【注意事项】1. 赤霉素（九二〇）与碱性物质混合容易失效，故不能与碱性农药混合使用，只能与酸性农药混合使用。 2. 赤霉素（九二〇）粉末配用时，直接加水溶解后使用。 3. 配好的本品水溶液不宜久放，以免失效。
铋基材料的发展综述汇总
环境友好型铋基材料的制备及其性能研究 1 概述 能源危机和环境问题的日益加重已成为影响全人类可持续发展的重要问题。近年来，可再生与不可再生资源日益枯竭，使得人们不得不高度重视排放物、废弃物的妥善处理和循环再生，减少不可再生资源的消耗和环境的污染，同时寻求绿色环保、可持续发展的新能源就逐渐受到世界各国的广泛关注。 光催化实际上是光催化剂在某些波长光子能量的驱动下，体内的空穴电子对分离，后又引发了一系列氧化还原反应的过程。光催化氧化技术由于其具有环境友好，能有效去除环境中尤其是废水中的污染物，且能耗少，无二次污染等优点已被慢慢重视起来。 自1972 年Fujishima等[1]在《Nature》报道了TiO2在紫外光照射下可以催化水的分解后，半导体光催化剂一直是广大学者们研究的热点。光催化被认为是解决能源问题的关键有效方法之一，近年来受到广大研究者的不断探究。 为了充分利用太阳光，人们对光催化材料进行了众多研究：一方面是对TiO2半导体进行改性，另一方面是寻求新型的非TiO2半导体光催化材料。含铋光催化材料属于非TiO2半导体光催化材料中的一种，电子结构独特，价带由Bi-6s和O-2p轨道杂化而成。这种独特的结构使其在可见光范围内有较陡峭的吸收边，阴阳离子间的反键作用更有利于空穴的形成与流动，使得光催化反应更容易进行。 本文将对近年来含铋光催化剂的研究进展进行综述。 2 铋类光催化剂的制备 2.1铋氧化物光催化剂
铋氧化物是很重要的功能材料，在光电转化、医药制药材料等方面有着很广泛的运用。其中，纯相还具有折射率高、能量带隙低和电导率高的特点。 Bi 2O 3有单斜、四方、体立方和面立方四种结构，只有单斜结构室温下可稳定存在，其他结构在室温下均会转变成单斜结构。 化学沉积法、声化学方法、溶胶-凝胶法、微波加热法等都是制备纳米Bi 2O 3的方法。产品的形态也可根据方法不同而不同，如颗粒状、薄膜状、纤维状等。Wang 等[2] 利用沉积法合成钙铋酸盐（CaBi 6O 10/Bi 2O 3）复合光催化剂，在可见光下（波长大于420nm ）降解亚甲基蓝，催化效果显著。反应过程见下图，CaBi 6O 10的导带边比Bi 2O 3更接近阴极，当CaBi 6O 10受到太阳光照射后，产生的光生电子迅速转移到Bi 2O 3的导带边上，Bi 2O 3的光生空穴转移到CaBi 6O 10的价带上，有效实现了光生电子-空穴对的分离，减少了复合率，光催化活性大大提高。 2.2 卤氧化铋光催化剂 卤氧化铋BiO X （X=Cl 、Br 、I ）因其较高的稳定性和光催化活性受到研究者的关注，发现光催化活性明显高于P25，并且随着卤素原子序数的增加，卤氧化物BiO X （X=Cl 、Br 、I ）的光催化活性逐渐增大，表2.1列出了卤氧化铋光催化剂几种典型制备方法[3-6]。 表2.1 卤氧化铋光催化剂的制备方法与形貌 BiO X （X=Cl 、Br 、I ）的晶型为PbFCl 型，是一种高度各向异性的层状结构半导体，属于四方晶系[7]。以BiOCl 为例，Bi 3+周围的O 2?和Cl ?成反四方柱配位，Cl ?层为正方配位，其下一层为正方O 2?层，Cl ?层和O 2?层交错 BiOX 制备方法 形貌和尺寸 BiOCl 水解法 珠光皮状，粒度5~10μm BiOBr 水热合成法 球状颗粒，2~10μm 软模板法 200~300nm 的纳米颗粒 BiOI 快速放热固态复 分解法 粒径约为70nm 复合而成的微米层
微藻利用现状综述
微藻利用现状综述 摘要：微藻是一类古老的原低等原核生物，其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等，是一种纯天然的营养物质。其营养物质对许多疾病有防御作用，对动物、鱼虾生长和品质有促进作用，还可以净化水质等，具有广阔的前景，在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。本文从微藻营养物质的特点，在不同行业中的应用，及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。关键词：微藻利用综述 1 微藻简介 藻类是最原始的生物之一，广泛存在于海洋、淡水湖泊等水域，通常呈单细胞、丝状体或片状体，结构简单，整个生物体都能进行光合作用，所以光合作用效率高，生长周期短、速度快。藻类按大小可分为大藻（如海带、紫菜等）和微藻[1]。微藻是一群小型藻类的总称，通常为单细胞或丝状体，直径小于1mm。微藻细胞微小，形态多样，适应性强，分布广泛，有原核藻类和真核藻类。原核藻类是指蓝藻，而蓝藻一般不产油。真核藻类包括绿藻、硅藻、裸藻、黄藻、金藻、褐藻、红藻和隐藻。 2 微藻的营养成分 多中微藻具有丰富的营养价值，其中最具代表性的是螺旋藻。螺旋藻被认为是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。既可作为蛋白质原料，又可作为食品及饲料的添加剂[2]。 微藻藻粉中含有多种成分，如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。并且微藻细胞壁结构中纤维素极少，容易被人和动物消化吸收，越来越受到人们的关注。其营养价值特点如下： 2.1 蛋白质 微藻中蛋白质含量很高，约为40%-60%，可作为单细胞蛋白的一个重要来源，小球藻属中以蛋白核小球藻的蛋白质含量最高，一般不低于50%，明显高于常规植物蛋白源[3]。螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%，且蛋白质品质优良，易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。螺旋藻蛋白质中至少含有18种以上氨基酸，包括动物体所必需的8种必需氨基酸且含量丰富[4]。 2.2 多糖 糖类约占藻细胞干重的15%-20%，主要为多糖类。例如甘露糖、甲基糖、藻酸、鼠李糖等，尤其是藻酸、甘露醇是水产珍贵动物所必需，所含的多糖有调节和提高机体免疫力、以及抑癌和抗辐射作用[5]。
赤霉素简介
赤霉素 赤霉素，广泛存在的植物激素。化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得。赤霉素种类至少38种，应用于农业生产，可刺激叶和芽的生长，提高产量。 历史 1926年日本黑泽英一发现，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象，病株往往比正常植株高50%以上，而且结实率大大降低，因而称之为“恶苗病”。科学家将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上，发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌，却出现了与"恶苗病"同样的症状。1938年日本薮田贞治郎和住木谕介从赤霉菌培养基的滤液中分离出这种活性物质，并鉴定了它的化学结构。命名为赤霉酸。1956年C.A.韦斯特和B.O.菲尼分别证明在高等植物中普遍存在着一些类似赤霉酸的物质。到1983年已分离和鉴定出60多种。一般分为自由态及结合态两类，统称赤霉素，分别被命名为GA1，GA2等。[1] 结构 赤霉素都含有赤霉素烷骨架，它的化学结构比较复杂，是双萜化合物。在高等植物中赤霉素的前体一般认为是贝壳杉烯。赤霉素的基本结构是赤霉素烷，有4个环。在赤霉素烷上，由于双键、羟基数目和位置不同，形成了各种赤霉素[2] 。自由态赤霉素是具19C或20C的一、二或三羧酸。结合态赤霉素多为萄糖苷或葡糖基酯，易溶于水。分布 广泛分布于被子、裸子、蕨类植物、褐藻、绿藻、真菌和细菌中，多
存在于生长旺盛部分，如茎端、嫩叶、根尖和果实种子。含量：1~100Ong·g-1鲜重，果实和种子(尤其是未成熟种子）的赤霉素含量比营养器官的多两个数量级。每个器官或组织都含有两种以上的赤霉素，而且赤霉素的种类、数量和状态（自由态或结合态）都因植物发育时期而异。GA与生长素不同，其运输不表现极性，（根尖合成---沿导管向上运输，嫩叶产生---沿筛管向下运输）。不同植物间的运输速度差别很大。 提取 赤霉素可以用甲醇提取。不同的赤霉素可以用各种色谱分析技术分开。提纯的赤霉素经稀释后处理矮生植物，如矮生玉米，观察其促进高生长的效应，可鉴定其生物活性。不同的赤霉素生物活性不同，赤霉酸(GA3）的活性最高。活性高的化合物必须有一个赤霉环系统（环ABCD），在C-7上有羧基，在A环上有一个内酯环。 植物各部分的赤霉素含量不同，种子里最丰富，特别是在成熟期。 合成 种子植物中赤霉素的生物合成途径，根据参与酶的种类和在细胞中的合成部位，大体分为三个阶段，一、二、三阶段分别在质体、内质网和胞质溶胶中进行。 1）从异戊烯焦磷酸（isopentenyl pyrophosphate）到贝壳杉烯（ent-kaurene）阶段 此阶段在质体中进行，异戊烯焦磷酸是由甲瓦龙酸（mevalonic
碘氧化铋光催化复合材料的制备及其应用进展
第47卷第13期2019年7月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.13Jul.2019碘氧化铋光催化复合材料的制备及其应用进展 * 刘著扬,丁 旋,董慧玲,陈梦云 (南昌航空大学环境与化学工程学院,江西 南昌 330063)摘 要:环境和能源问题是当今世界面临的两大难题三半导体光催化为这两个问题的解决提供了途径三铋化合物是一类重要的光催化材料,其中碘氧化铋因为具有极窄的禁带宽度而能有效利用可见光而备受关注三把碘氧化铋与其它材料进行复合是增强其光催化性能的主要方法之一三本文对卤氧化铋复合材料的制备方法和应用性能进行综述,为开展新的碘氧化铋复合材料研究提供思路三 关键词:碘氧化铋;光催化复合材料;进展;制备;应用 中图分类号:TB331 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2019)13-0024-03 *基金项目:南昌航空大学 三小”项目,南昌航空大学校级创新创业课程培育项目(KCPY-1806):现代波谱解析三 第一作者:刘著扬,男,本科生,主要研究光催化降解污染物三Research Progress on Preparation and Application of BiOI-based Photocatalytic Composites * LIU Zhu -yang ,DING Xuan ,DONG Hui -ling ,CHEN Meng -yun (Department of Environmental and Chemical Engineering,Nanchang Hangkong University,Jiangxi Nanchang 330063,China) Abstract :Environmental and energy issues are two major challenges for human today.Semiconductor photocatalysis provides a solution to these two problems.Bismuth compounds are an important class of photocatalytic materials,and bismuth iodide is attracting attention because of its extremely narrow band gap.The combination of bismuth iodide with other materials is one of the main methods to enhance its photocatalytic performance.The preparation methods and applications of bismuth iodide composites were reviewed,and ideas for the development of new bismuth iodide composites were provided.Key words :bismuth iodide;photocatalytic composites;progress;preparation;application 1972年Fujishima 和Honda 利用TiO 2薄膜电极成功光解水[1]以来,光催化技术由于巨大的潜力受到了研究者的广泛关 注三TiO 2在紫外光下具有良好的光催化性能,但由于其禁带宽 度较大(3.2eV),不能利用可见光三太阳能是很好的清洁能 源,而太阳光的能量仅4%在紫外波段,可见光波段占43%[2]三能利用可见光进行光催化反应的半导体材料具有重要的应用价值三 众多材料中,BiOI 因为具有窄的禁带宽度和独特的层状结 构而受到关注三禁带宽度越窄,能利用的光的波长就越大三BiOI 的禁带宽度为1.77~1.92eV,其吸收带约为635nm [3]三卤氧化铋的间接半导体特性使得光生电子在穿越k 空间(k -space)才会到达导带,这降低了电子和空穴的复合速率 [4]三此外,卤氧化铋的晶体结构使它很容易形成内电场,帮助分离光生载流子 [4]三但BiOI 在可见光下的降解效率并不好,可能是由于光生电子与空穴分离效率不高或其价带太低使得氧化能力弱[5]三 复合改性是是改善光催化性能的重要手段,目前已有许多对于BiOI 基复合材料的研究三本文主要从合成方法和应用两方 面对相关研究予以介绍三1 BiOI 复合材料的制备方法BiOI 复合材料的合成方法,如水热法二溶剂热法二浸渍法二沉淀法二煅烧法二静电纺丝法和溶胶凝胶法等三Yang 等[6]通过温和水热法原位合成了AgI /BiOI 异质结构三AgI 和BiOI 可以形成良好的异质结三并且它们都是碘化物,所以作者使用了一锅法合成三他们以冰醋酸为溶剂,以Bi(NO 3)3四5H 2O 和AgNO 3等为原料一锅反应后转移到水热釜中,结果证实了AgI 和BiOI 之间形成了有利于加速光生电子和空穴的分离的界面电场三但由于Ag 是贵金属,此方法难以推广三Yang 等[7]通过离子液体超声辅助法,在室温下数小时内合成了BiOI /BiOCl 复合材料三即把加入Bi (NO 3)3二1-乙基-3-甲基咪唑碘化物([EMIM]I)和1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([BMIM]Cl)的水溶液,暴露于超声中1h三该材料在可见光下25min 完全降解了RhB三这种新方法不仅比较简单,而且制备反应时间也不长(约