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2007年, 第34卷, 第3期 刊出日期:2007-05-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 潘洋;黄世萍;汪文川*
    . 2007, 34(3): 225-229.
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    用分子动力学方法,模拟了三种具有壳对称构型,含309个原子的钯金属团簇的熔化行为。钯原子间作用势采用Sutton-Chen多体作用势能。三种壳对称构型分别为正八面体(Cubooctahedron),正十面体(Decahedron)和正二十面体(Icosahedron)。通过对升温过程中的热力学性质的分析,得到了钯金属团簇的熔点。不同构型钯金属团簇的熔点有细微差别,并且都远低于块状钯金属的熔点。进一步分析三种钯金属团簇升温过程中的结构和动力学性质,在分子水平上讨论了构型对熔化行为的影响。

  • 刘铁勇;刘丽英;丁忠伟*;杨祖容
    . 2007, 34(3): 230-233.
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    对聚二甲基硅氧烷(PDMS)/聚砜(PS)复合膜从低浓度乙醇水溶液中脱除乙醇的渗透汽化过程进行了研究。考察了操作温度、料液浓度及流速对渗透通量的影响,并对其传质过程进行分析。结果表明,乙醇渗透通量随料液温度、浓度及流速的增加而增大;利用Wilson图解法确定膜阻,并计算液相传质系数,进而获得传质准数关联式;在此传质过程中,液膜阻力占总阻力50%以上,表明液膜阻力对该渗透汽化过程有较大影响。

  • 王宇;龙秉文;黄海;杨祖荣
    . 2007, 34(3): 234-237.
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    利用自行开发的离心泵性能测定平台,考察了IHG32-125型离心泵的出口阀调节、单泵及双泵变速调节、定速泵与变速泵组合操作等不同方式的调节特性及能耗损失,并进行了对比研究。实验发现,对于单泵,当输送量由5.8m3/h降至4.7m3/h时,变速调节能耗仅为阀门调节能耗的62%;对于双泵,当输送量由10m3/h降至7m3/h时,双泵变速调节能耗为阀门调节能耗的46%,为定速泵与变速泵组合操作调节能耗的61%。因此利用变频技术而实现的变速流量调节的方式节能效果最为显著,且经济可行。

  • 郦和生1,2;陈新芳1;刘伟*1;王岽2;王洪英2
    . 2007, 34(3): 238-240.
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    采用Fenton高级氧化技术对模拟含油废水进行了氧化处理,探讨了反应时间、pH值、温度、H2O2和Fe2+投加量等因素对油去除率的影响,确定了最佳处理条件。试验结果表明,在水样中油浓度为120mg/L时,Fenton高级氧化反应最佳工艺条件为:c(H2O2)=40mmol/L,c(Fe2+)=4mmol/L,pH=3.0,温度为30℃;反应2h后,油的去除率达到最高值48.4%。这将为该工艺处理实际含油废水提供实验依据。

  • 朱会;王京刚*
    . 2007, 34(3): 241-243.
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    借助MATLAB软件,采用标准κ-ε模型,基于同位网格的SIMPLEC方法,对切向入口旋风分离器内的气相流场进行了数值模拟研究。直接调用其内置函数,对旋风分离器进行网格划分,生成插值计算、三对角追赶法以及交替方向迭代法(ADI)等求解过程的函数文件以供调用,采用while循环语句组成内迭代和外迭代运算。直接调用MATLAB绘图指令,能方便地生成旋风分离器内流场的速度分布图和u-v速度矢量图。

  • 吴平1;王立2
    . 2007, 34(3): 244-248.
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    应用作者所提出的表面-颗粒-乳化团传热理论模型对粒径0.87~1.21mm,堆积密度386~870kg/m3的5种空心刚玉球粒子流化床在950℃床温时流化床与浸没表面间的传热进行了数值计算,并与文献实验数据进行了比较。计算表明,浸没表面温度对瞬时换热系数有显著影响,表面温度为900℃时的瞬时换热系数约是表面温度为300℃时的瞬时换热系数的1.6倍;粒径减小、堆积密度增加都使换热系数增大,其中粒径和堆积密度的变化对热传导系数分量的影响最为显著,对对流和辐射换热系数分量的影响相对较小。计算了传导、对流和辐射换热系数分量占总换热系数的份额,对于所用的5种粒子,950℃床温,流化数(U/Umf)在1.1~4.0范围,对表面温度平均的总传热量中,热传导占57%~43%,辐射换热占51%~37%,对流换热占5%~3%。讨论了U/Umf对气泡相辐射换热和乳化相辐射换热的影响。

  • 李顺来1;郑艳1;尹文刚2
    . 2007, 34(3): 249-253.
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    对30个三环类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂的结构,先后用MMFF94分子力学方法进行结构初步优化以及用PM5半经验量子化学方法作全优化,荷载MOPAC电荷,并以该类化合物共同的三环结构为中心进行分子叠合。利用比较分子力场分析方法(CoMFA)和自组织分子力场分析方法(SOMFA)分别建立了该类化合物的三维定量构效关系。结果表明这2种分子力场分析方法建立的模型都可以解释已有的构效关系,并对同类化合物的预测能力较好,特别是比较分子力场分析方法(CoMFA)。

  • 杨静翎;金鑫*
    . 2007, 34(3): 254-257.
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    研究了用稀硫酸直接浸出—萃取—反萃—氨水沉钒—煅烧的提钒工艺。结果表明,采用稀硫酸直接浸出,原矿渣中总钒的一次浸取率可达95%以上;用萃取-反萃方式净化和浓缩浸出液,同时使用萃取促进剂处理酸浸液,使萃取效率比传统方法有明显提高,萃取级数大大减少;沉钒步骤摒弃了传统的铵盐沉钒工艺,使用氨水直接沉钒,提高了产品的纯度。钒的总回收率达86%以上,比传统提钒工艺效率提高了20%以上,同时由于避免了焙烧从而解决了传统提钒过程中因焙烧等产生的HCl、Cl2等污染问题。

  • 姜亚洁1;阮运进1,2;李想1;曹维良1;张敬畅1*
    . 2007, 34(3): 258-262.
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    制备了负载型疏水性固体酸催化剂H3PW12O40/HZSM-5,并将该疏水性固体酸催化剂用于丙烯酸(简称AA)与正丁醇的酯化反应中。结果表明,硅铝摩尔比为60的HZSM-5负载质量分数为40%的H3PW12O40,180℃干燥2h,H3PW12O40/HZS-5催化剂的活性最高,丙烯酸转化率可达96.44%。H3PW12O40/HZSM-5催化剂循环使用4次,丙烯酸的转化率仍保持在71.98%。采用XRD、FTIR以及原位红外对催化剂的结构和酸性进行了表征,测试结果均表明H3PW12O40较好的分散于HZSM的表面,在催化剂表面存在Lewis酸和Brnosted酸,且其负载型疏水性固体酸H3PW12O40/HZSM-5的酸量、催化活性和疏水性能均高于单组分H3PW12O40

  • 李华锋;蒲敏*;郭玉华
    . 2007, 34(3): 263-266.
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    在B3PW91/6-31G(d, p)计算水平上,对铁离子配合物[Fe(H2O)m(OH)nx(m+n=4; x=3+,2+,1+,0,1-)的5种可能构型进行优化计算,分析比较了优化结果的几何构型、电荷布居以及能量。计算结果表明:这5种配合物在理论上都有可能稳定存在,配体以氧原子与铁离子配位并形成四面体构型,有部分电荷从氧原子转移到铁离子,OH-与Fe3+的配位作用较强。铁离子的d电子以高自旋的形式排布,形成开壳层的电子结构,其中Fe(OH)4-的d电子最难以发生跃迁。比较具有相同数量Fe3+、H2O和OH-的[Fe(H2O)m(OH)n+jH2O+kOH-]体系的能量,发现随着[Fe(H2O)m(OH)nx中OH-数量的增加,H2O数量的减少,体系的能量逐渐降低。所以,[Fe(OH)4-+6H2O+2OH-]体系最稳定,与布居分析中OH-与Fe3+的配位作用较强的结果相一致。

  • 罗新泽1;郭洪猷2;于景华2
    . 2007, 34(3): 267-270.
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    以(NH4)6[Mo7O24]·4H2O、Co(NO3)2·6H2O、4,4'-联吡啶、冰乙酸和无水乙醇为原料,在150℃下反应3d,得到粉绿色晶体Mo8O26(H2bpy)2 。通过红外光谱、元素分析和单晶X-射线衍射法表征该无机-有机杂化材料的结构。结果表明:该晶体属单斜晶系,P1-空间群; 晶胞参数a=10.7200(6)A,b=15.1819(9)A, c=10.7464(6)A, β=93.7930(10)A,V=1745.15(17)A3, Z=4;用6518个独立衍射点(R(int)=0.0185)精修结构,最终残差因子R1=0.0239, wR2=0.0261。通过UV/VIS/NIR反射光谱的研究表明,此杂化材料对太阳辐射具有选择性的吸收;同时探讨了反应条件对合成产物的影响。本晶体结构数据已收录于英国剑桥晶体学数据库,编号为:CCDC286752。

  • 材料科学与工程
  • 甄洪鹏;杨冬芝;郭爽;聂俊*
    . 2007, 34(3): 271-274.
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    以静电纺丝法制备了具有抗菌性能的壳聚糖/聚乙烯醇/氧氟沙星共混无纺布,测定了共混无纺布的力学性能,通过红外光谱(FT-IR) 、X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构性能进行了表征,选出了载药量较大、力学性能较好(壳聚糖/聚乙烯醇质量比为7,氧氟沙星质量分数为4%)的共混无纺布,在不同pH值的缓冲溶液中对其进行了体外药物释放实验。结果表明,所得的无纺布纤维直径均匀,平均为200nm。聚乙烯醇可以改善氧氟沙星/壳聚糖/聚乙烯醇共混无纺布的力学性能;氧氟沙星在壳聚糖/聚乙烯醇共混膜中有良好的相容性;氧氟沙星在pH为7.40的缓冲溶液中达到释放平衡时需要6h。

  • 杜宁1;罗欣2;汪晓东1*
    . 2007, 34(3): 275-278.
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    为开发具有电磁屏蔽作用的织物,采用化学镀法制备了具有电磁屏蔽性能的聚酯类化纤织物,并研究了化学处理方法——碱减量处理对涤纶织物表面化学镀层的性能及化学镀后织物的电磁屏蔽性能的影响。研究表明,在20g/LNaOH溶液中处理既可使纤维表面形成微观凹坑,增大比表面积,又可改非极性的疏水表面为亲水表面,提高表面活性,提高敏化和活化时金属离子和金属在纤维表面的吸附性,在化学镀过程中使基体与金属形成平整的结合。碱减量处理2~3h有利于提高镀层与织物结合牢度,并使镀层光亮均匀,电磁屏蔽性能更加优异。

  • 李立朝;宋怀河*;陈晓红
    . 2007, 34(3): 279-282.
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    采用分散聚合的方法合成了粒径0.5~1.5μm的聚二乙烯苯(PDVB)微球。惰性气氛下对其进行炭化研究,结果表明:纯PDVB微球在700℃下会软化熔融,炭化收率为31.2%;空气中250~320℃的氧化处理有效提高了PDVB微球的热稳定性,经后续炭化处理得到了炭化收率大于40%的PDVB基炭微球,石墨化后得到了晶化程度提高的炭微球。用扫描电镜、透射电镜、红外光谱和X-射线衍射对样品的形貌和结构变化进行了表征,可能的交联反应机理为:在热空气中,氧气与PDVB中的悬垂双键发生反应,分子链中有羟基和羧基基团出现,羟基和羧基的酯化反应增加了PDVB的交联程度,使其能在700℃下保持球形。

  • 陈志静;张育川*;曾宇
    . 2007, 34(3): 283-286.
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    研究了不同阳离子聚合物聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(PDMDAAC-AM)对喷墨记录材料的吸墨速度、清晰度以及耐水性能的影响。结果表明,当PDMDAAC和PDMDAAC-AM的添加量为每10mL涂布液中加入0.4mL时,喷墨记录材料的记录性能达到最佳。且通过扫描电镜照片显示,向喷墨记录材料的涂层中添加PDMDAAC-AM比添加相同量的PDMDAAC能得到更好的记录性能,可使喷墨记录材料的吸墨速度加快13倍、清晰度提高0.76%、耐水性能也得到明显的改善.

  • 姜立忠;战佳宇;武德珍*;金日光
    . 2007, 34(3): 287-289.
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    采用原位一步法制备了表面甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)改性的单分散纳米二氧化硅(SiO2)粒子。该过程将纳米SiO2的缩合形成过程与功能化改性同步进行,并用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、热失重分析(TGA)等测试方法研究了粒子的表面化学结构、形态和分散性以及粒子中MPS的含量。结果表明,原位一步法制备的MPS改性纳米SiO2粒子粒径约75nm,基本上呈单分散状态,且含有大量的MPS功能性基团,其表面密度为3.45μmol/m2

  • 马晓星1;王秀芬1,2*;张立群3
    . 2007, 34(3): 290-292.
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    用氨气等离子体处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,在表面引入活性基团氨基,并通过戊二醛接枝谷氨酸。利用接触角、全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、光电子能谱(XPS)和体外血液相容性实验(APTT)表征接枝改性后的膜的表面结构和性能,比较了只用氨气等离子体处理的膜和接枝谷氨酸后的膜的性能。结果表明,两种改性膜亲水性均提高,70W放电功率下改性的膜血液相容性改善效果最好。与未处理的膜相比,用氨气等离子体处理的膜的APTT延长了5.9s,接枝了谷氨酸的膜的APTT延长了3.2s。

  • 生物科学与技术
  • 秦伟涛;陈劲春*;李冬冬
    . 2007, 34(3): 296-299.
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    将构建的含有胸腺肽α1融合蛋白的编码基因插入表达质粒pET28a(+)中,并在大肠杆菌BL21中进行表达,该菌经IPTG诱导融合蛋白高表达后,离心收集菌体,超声波破碎,包含体裂解,目标蛋白质的体外变性复性后,经DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析纯化,每升菌液中可获得260mg融合蛋白。经重组肠激酶酶切反应、Ni-Sepharose亲和层析,Sephadex G-25柱纯化后,得到了纯度达97%的重组人胸腺肽α1,该纯化工艺简单快速,经三步层析即可得到纯度达97%的重组人胸腺肽α1,且产量达82mg/L,为大批量用细菌表达重组人胸腺肽α1及纯化提供了参考。

  • 周延1;张怀2;袁其朋1*;马润宇1
    . 2007, 34(3): 300-303.
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    透性化细胞中在麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶作用下由淀粉生产海藻糖,其使用可省略酶的纯化和胞内酶的固定化。本文研究了金属离子对透性化细胞产海藻糖活性的影响,观察到Mg2+对其活性有提高作用,Zn2+、Mn2+、Cu2+、Fe2+、Hg2+5种2价离子对其活性有明显抑制作用。其中,Hg2+的抑制作用最为明显,而Mn2+的作用未见报道。Zn2+在40mmol/L浓度以上能完全抑制体系中MTHase的活性,并且这种抑制作用可以通过添加EDTA消除,这就提供了制备MTHase底物及在两种酶存在下单独测定MTSase活性的可能。本征动力学和宏观动力学分析表明透性化细胞合成海藻糖的过程中外扩散影响可忽略,内扩散影响显著。通过对该过程作用特性的研究,为透性化细胞的研究和使用打下进一步的基础。

  • 赵睿1,2;王满意1,2;周鑫1,2;谭天伟*1,2
    . 2007, 34(3): 304-307.
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    利用大孔苯乙烯树脂改性合成含硫树脂,考察了修饰条件对谷胱甘肽吸附的影响。并对其在谷胱甘肽分离中的应用进行了研究。结果表明采用pH3.0的缓冲液进行吸附,自制的含硫树脂最大吸附容量可达22mg/g湿树脂,选择质量浓度为0.5%的NaOH溶液洗脱GSH,解吸率可达70%以上。采用真实发酵液进行分离纯化,收率为35%,纯度可达90%以上。

  • 机电工程与信息科学
  • 段成红;钱才富
    . 2007, 34(3): 308-312.
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    通过试验和三维有限元分析研究了换热器中管子与管板连接的液压胀接、焊接以及胀焊结合接头(包括先焊后胀以及先胀后焊两种情况)的拉脱力大小和失效形式。有限元分析考虑了接头的几何非线性、材料非线性、接触非线性以及热固耦合,从而能模拟接头材料的弹塑性变形、热塑性以及先胀后焊过程中焊接热对胀接的影响。研究结果表明,焊接接头的拉脱力远大于液压胀接接头的拉脱力,并且略大于胀焊结合接头的拉脱力;对于先胀后焊或者先焊后胀接头,拉脱力并没有明显的变化;在拉力作用下,胀接接头的破坏主要是管子与管板接触面间的拉脱破坏,而焊接接头的破坏主要为焊缝的剪切破坏。

  • 陈娟;潘立登;曹柳林
    . 2007, 34(3): 313-317.
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    针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统,基于内模控制结构提出了一种解析解耦内模控制器矩阵的设计方法,该方法设计的内模控制器同时具有解耦器和控制器的作用。其优点是能够实现标称系统输出响应之间的近似或完全解耦,且用遗传算法对于解析模型进行降阶或近似处理,从而简化了推导解耦控制器矩阵的运算量;并可以通过调整内模控制器的滤波器时间常数来补偿被控过程的模型不确定性所导致的控制品质下降。用该方法对国产200MW火电机组带汽—汽换换热器的多变量强耦合再热汽温控制系统进行了控制系统的设计和仿真研究,仿真结果证明了该方法的有效性。并且在过程模型和过程失配时显示了较强的鲁棒性和抗干扰能力。

  • 陈代英;莫德举
    . 2007, 34(3): 318-320.
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    简要介绍了光纤布拉格光栅的传感原理,理论分析了弹性元件平膜片的受压变形规则,并将光纤布拉格光栅粘贴在自行设计的不锈钢平膜片上,构成了基于膜片的光纤布拉格光栅压力传感器,给出了光纤布拉格光栅的布拉格波长偏移量与压力的关系表达式。实验结果表明,光纤布拉格光栅压力灵敏度系数达到2.9pm/kPa,与理论分析值基本相符.另外,传感器在所测压力范围内呈现出很好的线性特性、重复性,适合于易燃易爆场合的压力测量。

  • 吕新明;孙汉旭;贾庆轩
    . 2007, 34(3): 321-325.
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    以一种新型啮合式电动机为研究对象,设计了一种结构简单、性能可靠的全数字化电机控制统。系统采用TMS320F240为主控单元,详细介绍了系统的结构组成和工作原理,包括啮合式电机驱动电路,电流、电压检测电路,位置/速度检测电路。该系统可以实现电机位置、速度的开环或闭环控制。以速度闭环控制为例,介绍了系统控制算法的设计。最后用试验结果检验了控制系统的闭环调速性能。

  • 管理与数理科学
  • 许建敏;牛兴文*
    . 2007, 34(3): 326-328.
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    本文给出了乘积构形格的几个运算性质。证明了乘积构形格L中元素是模元的充要条件,并利用该结论证明了乘积构形(a1×…×ak,V1+…+Vk)是超可解构形的充要条件是每个因子构形(a1,Vi),1≤i≤k都是超可解构形。最后证明了若因子构形(ak,Vi),1≤i≤k均是良分划构形,则乘积构形(a1×…×ak,V1+…+Vk)也是良分划构形。

  • 黄英奇;魏玉峰;胡云姣*
    . 2007, 34(3): 329-332.
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    建立了一种求解天然气系统最优分配问题的新方法。在数学模型中,引入连续变量代替离散的决策变量,这些连续变量是管道的“分段长度”,将混合整数非线性规划问题转化成连续的非线性规划问题。然后,用分解法求解连续的非线性规划问题。原来的非线性模型被分解成两个优化子系统:第一阶段子系统和第二阶段子系统。两个子系统之间的联系是天然气流速和管道“分段长度”,第一阶段计算出来的天然气流速作为输出变量代入第二阶段,第二阶段计算出来的管道“分段长度”作为输出变量代入第一阶段,它们在两个子系统之间反复迭代直到达到收敛标准。

  • 王锦玉;杨永愉*
    . 2007, 34(3): 333-336.
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    本文应用的动态优化投资组合模型是在VaR的约束下,调整投资组合的配置,使期望收益达到最大.基于投资组合中每一种资产的收益率序列,模型在不断变化的数据窗口下,首先估计模型参数,然后求解优化模型,得到每日投资组合中风险资产在VAR约束下的最优配置和借贷比率.这种方法对构筑新的风险资产投资组合的决策,以及对已有投资组合中资产配置的优化具有重要的指导意义.选取中国A股市场的4只股票,在收益率服从正态分布的假定下,确定投资组合中的资产配置以及借贷比率,并且讨论了模型参数的敏感性.