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玻璃钢/复合材料  
 
2018年 18卷 5期
刊出日期 2018-10-22
过程与工艺
综述
流动与传递
反应与分离
材料工程
环境与能源
目录
中科院过程工程所60周年特邀
目录
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2018 Vol. 18 (5): 0- [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 11393KB] ( )
中科院过程工程所60周年特邀
893 宋文立 李松庚 都林 林伟刚 崔丽杰 姚建中
低阶煤热解多联产与混合发电系统
中国煤资源中80%以上属于中高挥发分的低阶煤. 将煤炭进行热解分级，液体产物可转化为化学品和燃料油，气体产物可作为燃气或转化为天然气使用，固体半焦是洁净的固体燃料. 中国科学院过程工程研究所自1999年开始对煤热解分级高效利用技术的基础理论、工艺和设备放大等方面进行了系统研究，并在廊坊中试基地建立了煤处理量为10 t/d的煤热解燃烧中试平台. 采用该实验装置对多种低阶煤进行热解，结果表明，在燃用半焦的同时焦油产率为煤干重的6%?10%，热解煤气产率为煤干重的8%?12%. 介绍了过程所煤热解分级混合发电系统，并对该系统在燃煤发电厂的应用进行了技术经济分析.
2018 Vol. 18 (5): 893-899 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 438KB] ( )
900 刘小歌 张伦 于晓琳
小胶质细胞对阿尔兹海默病发生发展的影响作用
阿尔兹海默病(老年性痴呆，AD)是由β淀粉样蛋白(Aβ)和微管相关蛋白(Tau)聚集形成的具有毒性作用的寡聚物而引起的老年人主要以记忆力下降和脑部形成老年斑、神经纤维缠绕为特征的神经退行性疾病. 小胶质细胞作为中枢神经系统中的固有免疫细胞，是脑内免疫监视的关键成分，发挥内源性免疫防御作用. 正常生理状态的小胶质细胞能有效吞噬和清除毒性Aβ寡聚体，阻止AD发生. 在AD病理过程中，过度激活的小胶质细胞通过补体依赖途径过度吞噬突触，导致突触丧失，同时大量释放炎症因子，促进Tau相关病理变化，对神经元造成直接损伤，导致认知功能下降. 由此可见，小胶质细胞在AD发生发展过程中起着双刃剑的作用，探明小胶质细胞的极化状态及其在AD疾病机理中的作用将为攻克AD的药物研发提供突破性思路.
2018 Vol. 18 (5): 900-907 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 596KB] ( )
908 罗建泉 杭晓风 刘威 王兆帅 陈向荣 黄日波 万印华
膜法绿色制糖技术研究进展
介绍了膜法绿色制糖技术在实验室、现场中试和示范工程方面的研究进展，对甘蔗压榨汁的澄清、脱色和浓缩提纯过程中的选膜研究进行了综述，分析比较了陶瓷膜和有机膜的优劣，重点介绍了膜浓缩液中残糖回收、膜污染机理及清洗策略，展望了膜法绿色制糖技术工业化亟需解决的问题.
2018 Vol. 18 (5): 908-917 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 4898KB] ( )
918 王岚 刘阳 陈洪章
高固多相生物反应工程
以木质纤维素高固酶解发酵为例，高固形物及其复杂的理化性质会导致体系出现“固体效应”和“水束缚效应”，形成传质速度较低的固液气和微生物复杂多相体系，影响木质纤维素生物转化速率；同时，固形物增加及由此产生的高固酶解发酵流变学特性使以剪切力为主导的机械搅拌在高固多相体系下具有不适应性(会导致酶或微生物活性降低)，从而对搅拌方式、反应器及过程设计放大等提出新的要求. 本工作基于课题组多年的研究，提出高固多相生物反应工程的理念，从固体基质特性入手剖析影响高固多相生物反应速率的关键因素，提出了以周期法向力为动力源的过程强化方法，开发出周期蠕动高固多相生物反应系统，以期为高固多相生物反应工程研究提供理论和技术支持.
2018 Vol. 18 (5): 918-923 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 608KB] ( )
综述
924 马英强 盛秋月 李有多 唐浪峰
晶体化学在氧化铜矿物浮选中的应用研究进展
晶体化学是矿物分选的重要理论基础之一，在矿物浮选领域中发挥着重要作用. 本工作总结了晶体化学的研究内容及其在氧化铜矿物浮选中的应用，介绍了氧化铜矿物晶体结构特征、表面特性及可浮性研究现状，综述了晶体化学在氧化铜矿物浮选药剂作用机理研究及浮选条件控制等方面的应用，指出了晶体化学在矿物浮选中的应用研究方向.
2018 Vol. 18 (5): 924-933 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 575KB] ( )
流动与传递
934 丁国栋 陈家庆 王春升 尚超 刘美丽 蔡小垒 姬宜朋
轴向旋流式微气泡发生器的结构设计与数值模拟
设计了一种旋流式微气泡发生器，由环形注气机构和新型气泡破碎机构两部分组成，前者采用中心圆环+微孔板结构，后者由静止起旋元件和文丘里管组成，采用ANSYS FLUENT软件对新型气泡破碎机构的流道进行数值模拟，并与常规文丘里流道对比. 结果表明，新型气泡破碎机构流道内的水流速度、径向速度梯度、湍动能和湍能耗散率均大于常规文丘里流道，常规文丘里流道出口处产生的微气泡直径为新型气泡破碎机构的2倍. 采用响应曲面法优化静止起旋元件结构，优化后的叶片出口角度为35?，中心圆柱体直径为12.3 mm，叶片长度为10 mm，优化后的气泡破碎机构产生的微气泡直径为优化前的75%.
2018 Vol. 18 (5): 934-941 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1105KB] ( )
942 郑思佳 罗敏 别沁 刘颖 敬加强
采气管线浮动式球阀迎流面的冲蚀进化特性
基于冲蚀实验和数值模拟，采用3D成像技术、动网格方法研究了典型开度30%时浮动式球阀迎流曲面的冲蚀进化，提出了能概括各因素随时间变化的冲蚀进化模型. 结果表明，冲蚀过程中严重磨损区域(迎流面中部B, E和H处)冲蚀速率呈降低趋势，用250 kg粉尘冲蚀后冲蚀速率为减薄前的0.9倍，用350 kg粉尘冲蚀后冲蚀速率为减薄前的0.825倍，用450 kg粉尘冲蚀后冲蚀速率为减薄前的0.755倍；在流速9~80 m/s，粉尘粒径35~500 ?m和体积浓度1.6?10–13~5.7?10–6的球阀阀芯迎流面冲蚀下，冲蚀进化模型计算值与实验值的误差小于20%；流速19~80 m/s、粉尘粒径150~230 ?m和体积浓度1.68×10–7~2.6×10–5且几何模型与球阀迎流曲面不相似时，可将预测值和实验值控制在同一数量级.
2018 Vol. 18 (5): 942-950 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 3219KB] ( )
951 鲁进利 吕勇军 韩亚芳 钱付平
细小槽道换热器内相变微胶囊悬浮液对流传热DPM模拟
基于离散相模型，采用颗粒比热容随温度变化分段函数描述颗粒的相变过程，模拟了相变微胶囊悬浮液在细小槽道换热器内的对流传热特性，考察了不同入口流量时换热器进出口压差及温差的变化规律，并与纯水进行比较，分析了换热器内部及加热面温度分布，研究了换热器典型通道修正的局部努赛尔数Nux*沿流动方向的变化规律. 结果表明，相变微胶囊悬浮液在换热器内的压损随流量变化规律与纯水一致，较纯水有所增大；引入相变微胶囊颗粒减缓了加热面和流体温度升高的速率，使换热器出口及加热面的温度比纯水低；受进出口位置影响，换热器内温度呈现中间通道低、向两侧逐渐升高的分布规律. 不同通道的Nux*沿流动方向的变化规律存在一定差异，部分通道内相变材料完全融化，而部分通道内相变材料尚未完全融化就流出换热器. 需改进换热器进出口位置或对换热器内部结构进行优化设计以获得较好的流量分配特性，从而改善换热效果.
2018 Vol. 18 (5): 951-956 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1135KB] ( )
957 朱洋 康灿 李清
基于流热固耦合的熔盐泵转子动力特性分析
用ANSYS软件模拟了熔盐泵转子的应力与变形，研究了不同介质流量下非定常流动对转子部件的影响，考察了泵转子结构的模态性能. 结果表明，转子温度自叶轮部件沿泵轴向轴承逐渐降低，不同介质流量下叶轮内的最大等效应力均出现在叶片进口边与前盖板的结合处，泵轴与轴承的配合处出现了明显的应力集中，转子部件的最大变形出现在叶轮边缘，且最大等效应力和变形量均随介质流量增大而减小，设计流量下转子部件最大等效应力和总变形量的变化幅度最小，添加预应力后转子部件前6阶固有频率增加，但振幅变化不大，流量对转子部件模态性能的影响较小.
2018 Vol. 18 (5): 957-964 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2823KB] ( )
965 杜杰 袁志国 梁鹏飞 段姗姗 李航天
分层填料错流旋转床吸收甲醇气体的传质性能
在分层填料错流旋转床中用水吸收挥发性有机物甲醇气体，研究了超重力因子(??、空床气速(u)、液体喷淋密度(q)和甲醇气体进口浓度等操作参数对甲醇气相总体积传质系数KGa的影响. 结果表明，甲醇气体的KGa值随???u和q增加而增加，随甲醇气体进口浓度增大变化较小. 在?=100, u=0.9 m/s, q=17.6 m3/(m2?h)和甲醇气体进口浓度14000 mg/m3时，甲醇气体的吸收率为97%，KGa达27 s?1以上，是挡板填料逆流旋转床的1.1~3.9倍，是挡板填料错流旋转床的2~7.7倍，表明分层填料错流旋转床可有效减小气膜控制为主的传质阻力. 当甲醇气体入口浓度稳定时，在u大、q小的情况下，?对甲醇气体的KGa影响较大，有效强化了吸收甲醇过程中的传质效率. 分层填料错流旋转床中u达1 m/s，是挡板填料错流旋转床中的3~12倍.
2018 Vol. 18 (5): 965-971 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 357KB] ( )
反应与分离
972 董安瑞 罗孟杰 姜炜 刘程琳 李平 于建国
亚熔盐分解钾长石矿样中钾铝硅的分离
采用KOH亚熔盐法常压低温分解河北钾长石矿粉，回收过量碱后，用硫酸溶解固渣，得含高浓度钾、铝、硅的母液；采用溶胶?凝胶法和分步醇析法从母液中制备硅凝胶、钾明矾和硫酸钾，钾明矾热解制备氧化铝. 结果表明，钾长石矿中各组分含量分别为K2O 13.13wt%，Al2O3 16.66wt%，SiO2 58.28wt%. 在H+浓度3.80 mol/L及95℃条件下母液易形成硅凝胶，脱硅率达98%以上，SiO2含量大于99.0%，比表面积大于700 m2/g，孔容约为1.0 cm3/g，孔径为5?6 nm；对脱硅母液分步醇析，在25℃、醇料体积比为1时，优先析出钾明矾，铝析出率达98%，降温至5℃并增大醇料体积比至2，可从母液中结晶析出硫酸钾，钾回收率达89%.
2018 Vol. 18 (5): 972-980 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 535KB] ( )
981 陈龙 唐朝波 陈永明 李云 杨建广 何静 杨声海
高碳镍钼矿碱性还原熔炼-水浸分离与提取镍钼
在理论分析的基础上，以贵州遵义镍钼矿为原料，提出了镍钼矿碱性还原熔炼?水浸提钼的清洁冶金新工艺，考察了Na2CO3用量、温度、还原剂用量、反应时间对镍还原率及钼浸出率的影响，在最优条件下进行了扩大实验. 结果表明，在碱性介质及强还原气氛下，镍钼矿中的镍被还原成高品位镍铁合金，钼转化为可溶性的钼酸盐；最佳工艺条件为Na2CO3用量为理论量的2倍、熔炼温度1000℃、还原剂添加量为镍钼矿的5wt%、反应时间1.5 h. 最佳条件下扩大实验金属镍回收率为94.92%，金属钼挥发率为9.36%，浸出率为99.94%，固硫率接近100%，得到了高品位镍铁合金和含钼浸出液，镍钼有效分离.
2018 Vol. 18 (5): 981-988 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 477KB] ( )
989 孙颖 宁朋歌 曹宏斌 刘文昭
萃取法分离钒铬的竞争机制
采用伯胺萃取法分离钒铬，研究了不同Cr/V浓度比的钒铬溶液在一定初始pH值范围内的分离效果. 结果表明，伯胺萃取法分离钒铬具有很好的选择性，V(V)和Cr(IV)的萃取率均随溶液初始pH值降低而上升，相同加酸比[H+/V(Cr)摩尔比]下，钒铬混合溶液中V(V)萃取率高于其单金属溶液的萃取率，Cr(IV)萃取率低于其单金属溶液的萃取率，且萃取率随时间延长先上升后下降.
2018 Vol. 18 (5): 989-995 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 294KB] ( )
过程与工艺
996 许家阔 杨志强 李自航 唐红果 任保增 刘瑞霞 李涛
稀土La改性X分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应
采用液相离子交换法，通过改变交换和焙烧次数制备了5种不同浓度稀土La改性的X分子筛催化剂，使用连续进料的固定床反应器评价其催化异丁烷/丁烯烷基化反应的性能，分析了分子筛物相结构的变化，考察了分子筛的酸性. 结果表明，催化剂制备过程对催化剂结构和性能影响显著，La3+改性后X分子筛结晶度下降，但酸度显著增强，随La3+交换次数增加，分子筛的B酸量增多，L酸量减少；5种催化剂中，焙烧前离子交换2次、焙烧后再交换3次、再焙烧所制催化剂催化性能最佳，丁烯的初始转化率为89.94%, C8收率可达66.71%，这归因于酸性增加加快了氢负离子转移，降低了碳正离子上发生重复烷基化的可能性，抑制了大分子生成. 反应温度和烯烃空速对反应影响显著，温度从80℃升至100℃，副反应裂解生成的C5?C7从9.64%增加到36.74%；丁烯进料空速从0.1 h?1降至0.05 h?1时，低聚生成的C9+从7.2%增至31%.
2018 Vol. 18 (5): 996-1002 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 480KB] ( )
1003 吕利平 李航 李兵 徐建华
甲醇-苯共沸体系变压精馏分离工艺的动态控制
基于甲醇和苯共沸体系的压敏性，利用Aspen Plus和Aspen Dynamics软件对变压精馏分离该体系的稳态工艺进行了模拟和优化，研究了该工艺的动态特性，提出了控制产品纯度的3种控制结构：基础控制结构、比例控制结构和双比例与温度?组分联合控制结构，通过对控制结构添加±20%的组分和流量干扰测试控制结构的稳定性. 结果表明，基础控制结构基本能实现稳健控制，但不能解决组分干扰引起的产品纯度偏差过大等问题；比例控制结构可实现相对稳健的控制，但改进效果不显著；双比例与温度?组分联合控制结构在受到20%进料和组分干扰后，产品纯度能较快恢复至设定值的99.90%，实现稳健控制.
2018 Vol. 18 (5): 1003-1012 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 447KB] ( )
1013 杨双平 魏起书 王琛 杨波 庞锦琨
CaO-SiO2-FeO-B2O3-MnO脱磷渣熔化温度和粘度特性
采用FactSage模拟软件和修正后的Einstein?Roscoe公式计算了无氟型CaO?SiO2?FeO?B2O3?MnO预熔脱磷渣的熔化温度和粘度，考察了碱度和各成分配比对脱磷渣熔化温度和粘度的影响，得到合理的脱磷渣成分配比及控制区间和适宜的熔池温度，采用正交法进行了实验验证，通过直观分析、方差分析和主效应分析优选出最佳配比. 结果表明，该渣系粘度随碱度、FeO含量和助熔剂含量提高而降低，1400℃时最佳配比为碱度R?4.0, B2O3含量9wt%, MnO含量10wt%, FeO含量45wt%. 计算的熔化温度为1195.51℃，粘度为0.207 Pa×s，实验所测熔化温度为1192.21℃，粘度为0.199 Pa×s，计算值与实测值相近，表明正交法优选方案可靠.
2018 Vol. 18 (5): 1013-1019 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1135KB] ( )
1020 王润鹏 吴小林 刘震 姬忠礼
不同操作压力下的气液过滤特性分析
根据ISO-12500标准建立了压缩空气滤芯性能检测系统，将操作压力由0.1 MPa升至0.7 MPa，分析了操作压力对亲油型和疏油型两种滤芯内的液体分布、滤材饱和度和过程压降的影响. 结果表明，操作压力对疏油型滤芯的过程压降、液体运移与饱和度有显著影响，操作压力每上升0.2 MPa，滤芯初始压降上升0.32 kPa，各操作压力下滤芯润湿压降(平衡压降与初始压降的差)为4.5~5.1 kPa，0.7 MPa时最后1层滤材饱和度比0.1 MPa时上升了71%，饱和度沿气体流动方向呈凹型分布，小面积润湿区域增多，稳态压降前出现短暂跃升阶段，可能加剧滤芯二次夹带，导致过滤器下游管道内液滴数增多，降低过滤器效率；操作压力对亲油型滤芯的初始压降影响显著，操作压力每上升0.2 MPa，初始压降上升0.39 kPa；操作压力对液体运移与饱和度影响较小，不同操作压力下各层滤材饱和度的分布规律相同，液体分布无明显差异.
2018 Vol. 18 (5): 1020-1028 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2151KB] ( )
1029 张明振 黄冬梅 郭晨宁 王姝雯
不同点火位置时乳胶泡沫火蔓延特性
在边缘点火和中间点火条件下对多孔乳胶泡沫进行小尺寸燃烧，研究了不同点火位置时火焰的蔓延过程和规律，考察了材料表面温度分布、火蔓延速率和火焰高度随时间的变化. 结果表明，边缘和中间点火时，平均火蔓延速率分别为0.42和0.24 cm/s，蔓延至整个材料表面的时间分别为84和74 s，最大火焰高度分别为68.6和82.7 cm. 随火焰区不断增大，火焰温度不断升高，传递给未燃区的热量增多，加速了材料热解，火蔓延速率增大.
2018 Vol. 18 (5): 1029-1036 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1413KB] ( )
1037 金瑞 任志英 白鸿柏 杨洋洋 张宇杰
复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响及切削加工性的模糊综合评判
在传统奥氏体中锰钢中添加不同含量的合金元素Mo, Cr, Nb和RE进行复合合金化处理，测试了其导热性及切削加工性，研究了复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响，建立了二级模糊综合评判模型，以奥氏体锰钢的硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性和热导率作为影响因素，对切削加工性进行定量分析. 结果表明，复合合金化处理可一定程度上改善奥氏体锰钢的切削加工性，合金元素Mo, Cr和Nb含量分别为1.87wt%, 2.43wt%和0.059wt%时试样的刀具后刀面平均磨损宽度VB值比未经合金化处理的ZGMn13钢减少了14.3%. 用二级模糊综合评判模型对奥氏体锰钢的切削加工性进行评价，通过本模型获得的评价指标与刀具磨损实验获得的VB值相关性显著，相关系数为–0.87334，存在高度的线性负相关，评判结果与VB值基本一致，评判模型符合生产实际，结果准确有效.
2018 Vol. 18 (5): 1037-1044 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1111KB] ( )
1045 岳高伟 曾春林 郑新军 霍留鹏
基于DA模型的煤表面甲烷吸附线预测
采用高低温甲烷吸附解吸测试系统，在243.15, 263.15, 283.15, 303.15和323.15 K下用不同变质程度的煤(气肥煤、焦煤、贫煤和无烟煤等)对甲烷进行等温吸附，基于微孔填充Dubinbin?Astakhov(DA)模型对其它环境温度下煤的CH4吸附等温线进行预测. 结果表明，不同变质程度的煤对甲烷的吸附量均随温度降低而增大，且饱和吸附量和特征吸附能与温度具有良好的线性关系. 模型预测的等温吸附曲线与实验结果吻合较好，相对误差不超过5%.
2018 Vol. 18 (5): 1045-1051 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 435KB] ( )
材料工程
1052 徐爽 曲景奎 魏广叶 齐涛
配位沉淀制备高比表面积氢氧化铜纳米线/纳米棒
以CuSO4?5H2O、氨水和NaOH为原料，采用配位沉淀法制备了不同形貌的Cu(OH)2纳米粉末，考察了NaOH用量、氨水用量和CuSO4初始浓度对颗粒形貌、粒度和比表面积的影响. 结果表明，在CuSO4初始浓度0.1 mol/L、摩尔比NH3:CuSO4=7和NaOH:CuSO4=2~4的条件下，Cu(OH)2由纳米线组装成花簇状，随NaOH用量增加，单头簇状结构减少，双头花簇状结构增多；在CuSO4初始浓度0.1 mol/L、摩尔比NaOH:CuSO4=2和NH3:CuSO4=7的条件下，得到由长径比为20~60的纳米线组成的直径为0.3~1 μm、长1~3 μm的花形簇状Cu(OH)2颗粒，其粒度分布均一，比表面积达83.3 m2/g，表面存在吸附水；在摩尔比NH3:CuSO4=3，NaOH:CuSO4=2的条件下，随CuSO4初始浓度降低，Cu(OH)2纳米线倾向组装成花形簇状结构.
2018 Vol. 18 (5): 1052-1060 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2612KB] ( )
1061 潘乾 尚文喻 朱蓉鑫 刘红缨
石墨烯量子点修饰柔性硅纳米线阵列用于NO2检测
将化学刻蚀法与金属辅助刻蚀法相结合，制备了形貌统一、分布均匀的高质量柔性硅纳米线阵列结构，用石墨烯量子点对其表面进行修饰，得到了表面稳定且具有强载流子传输能力的柔性石墨烯量子点/硅纳米线核?壳结构阵列，用其制备气敏设备检测NO2. 结果表明，基于该阵列的电阻式气敏设备对NO2的检测灵敏性及可重复性极高，检测浓度极限达20 mg/m3；不同弯曲度的柔性石墨烯量子点/硅纳米线阵列的气敏特性未大幅度降低，弯曲90o时响应电流峰值为未弯曲时的70%.
2018 Vol. 18 (5): 1061-1067 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1209KB] ( )
1068 谢桂香 魏基坚 胡志彪 郑瑞娟
ZnO/C/TiO2复合纳米材料制备及其光催化性能
以金属有机骨架MOF-5为前驱体，在氮气气氛下高温处理得ZnO/C，通过水热法将ZnO/C负载到TiO2中获得ZnO/C/TiO2纳米复合光催化剂，对其晶体结构、形貌特征、成分等进行了表征，采用正交实验法考察了MOF-5处理温度、ZnO/C负载量、钛酸丁酯加入量对复合光催化剂催化降解甲基橙性能的影响. 结果表明，TiO2的比表面积为87.5 m2/g, ZnO/C/TiO2的比表面积为109.0 m2/g. 制备ZnO/C/TiO2的最佳条件为MOF-5处理温度600℃，ZnO/C负载量0.07 g，钛酸丁酯加入量1.5 mL. 甲基橙用紫外灯照射90 min，以TiO2为催化剂时降解率为62.1%，以ZnO/C/TiO2为催化剂时降解率达99.5%，光催化活性大大提高.
2018 Vol. 18 (5): 1068-1074 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 588KB] ( )
1075 牟玉洁 雷雄心 邢芳毓 高建萍 彭公泽 张贵锋 王明林
电纺胶原膜的制备及其生物学评价
以六氟异丙醇为溶剂，采用喷雾静电纺丝技术将胶原(CoL)溶液与不同浓度的戊二醛(GA)共纺，通过原位交联技术获得GA?CoL共纺膜，对其进行了机械性能和生物学评价. 结果表明，GA浓度为9wt%时，GA?CoL共纺膜的纤维直径集中在450?750 nm，分布均匀，且CoL三螺旋结构保存完好，共纺膜断裂强度最高，为1.21?0.03 MPa，断裂延伸率最大，为6.48%，共纺膜接触角为45.4o. 共纺膜对细胞增殖的影响与对照组(纯CoL纺丝膜)没有显著差异(P>0.05).
2018 Vol. 18 (5): 1075-1081 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 4619KB] ( )
1082 刘悦 曹磊 李达 曹坤 隋富生 赵伟 吕伟 齐涛
混合表面活性剂体系合成锆掺杂介孔分子筛
在水热体系中研究了以阳离子表面活性剂为主，阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、中性伯胺等为辅的混合表面活性剂对合成锆掺杂介孔分子筛的影响，考察了水/SiO2摩尔比、晶化温度、晶化时间及混合表面活性剂/SiO2摩尔比对所制分子筛结构的影响，对优化条件下合成的样品进行了表征. 结果表明，锆掺杂介孔分子筛的最佳合成体系为阴阳离子表面活性剂混合体系，最佳合成配方为水/SiO2摩尔比58，混合表面活性剂/SiO2摩尔比0.15, 100℃下晶化48 h. 最佳条件下合成的样品在小角区域有一个明显的衍射峰，表明其具有一定的长程有序性，晶面间距d=9.71 nm，平均孔径为5.55 nm，壁厚4.16 nm，具有三维蠕虫状孔道结构，吸附亚甲基蓝、罗丹明B与甲基橙的混合溶液时，对亚甲基蓝的吸附选择性较好，吸附率达90.24%.
2018 Vol. 18 (5): 1082-1087 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 492KB] ( )
1088 张浩 高青 刘秀玉 刘影
基于BP神经网络优化制备化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料
以化学改性脱硫灰取代部分炭黑与丁苯橡胶复合制备化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料，运用均匀设计结合BP神经网络建立制备工艺参数与力学性能的BP神经网络优化模型，获得制备最优化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料的工艺参数，对最优复合材料进行了表征. 结果表明，最优化学改性脱硫灰/丁苯橡胶复合材料的制备参数为促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺用量1.2 g、硫磺用量1.3 g、硬脂酸用量1.1 g、氧化锌用量2.4 g、硫化时间27 min，该条件下所制复合材料的拉伸强度为20.31 MPa、撕裂强度为45.68 kN/m、邵氏A硬度为66，最优实测值与最优模型预测值吻合较好，相对误差为3.03%~3.22%.
2018 Vol. 18 (5): 1088-1092 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 589KB] ( )
环境与能源
1093 尧兢 朱鹏飞 任佳伟 吴震
耦合相变储热的金属氢化物反应器吸氢过程模拟
基于金属氢化物储氢反应，建立了相变材料蓄热的固体储氢反应器模型，模拟研究了吸氢压力等操作参数及相变材料的相变温度、固(液)态导热系数、相变潜热等物性参数对固体储氢反应器工作过程的影响. 结果表明，相变材料的固态导热系数和相变潜热对固体储氢反应器性能的影响较小，相变温度和液态导热系数对反应器性能影响较大. 相变温度越低，液态导热系数越大，储氢反应器性能越好. 在使用最优的相变材料储能时，提高充入氢气的压力可加快反应速率，强化相变材料的传热，有助于进一步优化反应器的储氢性能.
2018 Vol. 18 (5): 1093-1101 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1982KB] ( )
1102 胡多多 张引弟 刘畅
O2/H2O气氛下CH4燃烧特性与置换天然气水合物联产方案
对O2/N2, O2/CO2和O2/H2O三种气氛下CH4燃烧特性及主要污染物生成进行了数值模拟，将出口O2浓度作为污染物排放的协同考虑因素，提出了基于O2/H2O气氛燃烧置换天然气水合物的新技术方案，比较了3种燃烧气氛对甲烷燃烧温度、燃烧速率、污染物(NOx和碳黑)生成量及燃烧效率等的影响. 结果表明，相较于O2/N2和O2/CO2气氛，O2/H2O气氛下燃烧温度最低、燃烧速率最高、污染物生成量最少、燃烧效率最高、出口O2浓度最低. 确定了与传统燃烧温度分布特征曲线相匹配的浓度配比为32vol% O2/68vol% H2O. 基于模拟研究结果，提出了一套O2/H2O燃烧技术与开发天然气水合物联产的技术新思路.
2018 Vol. 18 (5): 1102-1111 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 652KB] ( )
1112 常远 郑家乐 都林 李松庚 宋文立
流化床用树脂基球形活性炭及其VOCs吸附性能
以聚苯乙烯树脂为原料，采用水蒸气活化、氯化锌活化及水蒸气?氯化锌协同活化方法制备了3种流化床用树脂基球形活性炭，采用固定床反应器考察了活性炭对乙酸乙酯的动态吸附行为，对比了其传质区长度，并利用Yoon?Nelson模型对实验数据进行了拟合. 结果表明，3种活性炭的摩擦磨损指数均小于0.1%，耐磨性能出色，物理、化学协同活化活性炭比表面积高达1702.49 m2/g，对二甲苯的静态吸附容量达0.86 g/g.
2018 Vol. 18 (5): 1112-1118 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 484KB] ( )
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