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2009年, 第36卷, 第1期 刊出日期:2009-01-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 陆骁骏;程华容;乐园;沈志刚;陈建峰*
    . 2009, 36(1): 1-4.
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    采用低温液相法(LTAS)制备浆料结合水热后处理工艺,得到分散性良好、羟基缺陷少、平均粒径为50~100nm的BaZr0.2Ti0.8O3纳米粉体。采用X射线衍射、热重分析、TEM等表征手段,考查了水热温度、水热时间及初始n(Ba)/n(Ti+Zr)对粉体颗粒形貌、粒度大小及羟基脱除情况的影响。研究表明,水热温度、水热时间及初始n(Ba)/n(Ti+Zr)均影响BaZr0.2Ti0.8O3晶格中羟基缺陷的脱除,但初始n(Ba)/n(Ti+Zr)对粒度的影响比水热条件影响更为显著,说明可通过调整初始下料比有效控制粒度大小而羟基缺陷的脱出可通过调整水热工艺控制。该粉末烧结性能良好,在1000℃下烧结BaZr0.2Ti0.8O3得到陶瓷体介温曲线明显展宽且室温下介电常数高达8000。

  • 李群生;刘阳
    . 2009, 36(1): 5-8.
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    应用化工流程模拟软件ASPEN PLUS对聚氯乙烯生产工艺中氯乙烯精馏过程进行模拟。通过比较,选用NRTL方程来计算液相活度系数,所得模拟结果与实际生产值基本吻合。对低沸塔和高沸塔的操作变量进行了灵敏度分析,得到高低沸塔适宜进料位置、回流比和馏出比分别是8和2,0.5和0.8以及0.93和0.25。

  • 李红;郭奋*;梁磊;刘艳;陈建峰
    . 2009, 36(1): 9-12.
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    考察了在纳米氢氧化铝(ATH)的制备中分散剂对其收率及对纳米粒子团聚、粒度和形貌的影响。结果表明分散剂的加入使碳分反应液黏度下降,反应传质得到强化,碳分时间缩短,收率从9.4%提高到40%。TEM照片显示得到的纳米ATH粒度均匀,为分散良好的规则六角片状,约100nm×10nm。

  • 吴相森1;赵瑞红2;郭奋1*;崔文广3;陈建峰1
    . 2009, 36(1): 13-17.
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    采用等体积浸渍和原位合成方法以硝酸铝作为铝源,聚乙二醇1540为模板剂,磷酸氢二铵为辅助剂,硝酸铜为铜源,制备出负载铜金属有序介孔氧化铝催化剂,并采用氮等温吸附—脱附线、透射电镜、X射线衍射、热失重分析多种测试技术对合成催化剂的物理化学性质和结构特征进行了表征。实验结果表明,两种方法均可以制备出比表面积大(大于210m2/g)、孔径分布窄(4nm左右)的负载铜金属介孔氧化铝催化剂。与等体积浸渍法相比,原位合成法所制备的负载Cu金属有序介孔氧化铝金属铜在载体上的分布更均匀,铜离子与载体的相互作用力更强,且孔结构的有序性较好。

  • 马广亮;丁忠伟*;刘丽英;杨祖荣
    . 2009, 36(1): 18-22.
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    采用中空纤维膜为分散介质,以制备纳米BaSO4为例,探索膜分散制备纳米颗粒技术。实验以Na2SO4溶液为连续相,将BaCl2溶液通过中空纤维膜均匀分散到Na2SO4溶液中,在透过膜的微小液滴形成的微环境中实现两种溶液的微观混合,并反应生成BaSO4颗粒。实验研究了膜组件构型、反应物浓度、分散剂、膜孔孔径大小等因素对BaSO4颗粒形貌、大小和粒度分布的影响。结果表明:采用膜截留分子量为10000的中空纤维膜制成的浸没式膜组件,反应物Na2SO4和BaCl2溶液浓度均为0.02mol/L,加入分散剂聚乙二醇(PEG)制得了平均粒径在10~30nm、球形度好、单分散性好的纳米BaSO4颗粒.

  • 王菲;王连军*;李健生;孙秀云;徐一品
    . 2009, 36(1): 23-27.
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    通过静态吸附实验,研究了Pb2+在D152大孔弱酸阳离子交换树脂上的吸附行为,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱法探讨了吸附机理。结果表明,在所研究的条件范围内,Pb2+在D152树脂上的吸附为自发进行的吸热过程,符合Freundlich等温吸附方程;液膜扩散为吸附速率的主要控制步骤;在所研究的浓度范围内,333K温度下树脂的最大静态饱和吸附容量为214mg/g,298K温度下用3mol/L的硝酸作为解吸剂,解吸率可以达到98;该树脂吸附操作简单,易再生,重复使用性良好,可望用于含铅废水的治理及铅的富集。

  • 秦培勇1,2;杨洁1;陈翠仙2;李继定2;孙本惠1
    . 2009, 36(1): 28-32.
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    以杂萘联苯聚醚砜酮/聚乙烯吡咯烷酮/N-甲基吡咯烷酮(PPESK/PVP/NMP)为铸膜液体系,对杂萘联苯聚醚砜酮的膜结构进行了计算机直接试验设计。结果发现采用膜结构参数——趋向海绵膜结构特征分数St,可以对膜结构进行定量化表征和设计。以聚合物浓度和PVP添加剂作为影响因素,通过直接实验设计,分别得到了描述PPESK膜水通量、截留率、膜结构的3个数学模型。这3个数学模型表明,PVP添加剂和聚合物浓度能显著地影响膜的水通量、截留率和结构;随着聚合物和PVP添加剂浓度的增加,膜的水通量显著下降,截留率降低,膜结构逐渐由指状结构变为海绵结构。实验值和模型的预测值吻合得较好,表明采用直接实验可以实现对PPESK超滤膜的膜结构与性能的调控。

  • 林冠春;左胜利*;金锋;刘建军
    . 2009, 36(1): 33-35.
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    以1,6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-羧酸二乙酯为原料,经LiAlH4还原得到1,6-亚甲基桥[10]轮烯-3,4-二甲醇,二醇在BaMnO4的氧化下高收率得到一种新型γ-内酯。提出了二醇氧化反应的机理,并通过IR,MS,1H-NMR和13C-NMR等波谱对合成产物的结构进行了表征,结果表明该产品为1,6-亚甲基桥[10]轮烯骨架的新型γ-内酯。

  • 材料科学与工程
  • 曹宏伟;徐日炜;余鼎声*
    . 2009, 36(1): 36-39.
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    合成了八马来酰亚胺基苯基POSS(OMPS),并对产物进行了测试表征。将OMPS与4,4′-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMI)/双酚A型氰酸酯(BCE)(BT树脂)进行共混,差示量热扫描仪(DSC)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)测试结果表明,在220℃左右,OMPS/BT树脂固化反应能充分进行;在140~220℃范围内分段固化,动态粘弹分析仪(DMA)测试结果显示固化后树脂的Tg不高,250℃下固化1h后,DMA测试结果显示Tg有明显提高。OMPS/BT树脂复合材料的介电测试结果显示,加入适量的OMPS能明显降低BT树脂的介电常数。

  • 李常清;袁姗;刘晖;童元建;徐樑华*
    . 2009, 36(1): 40-43.
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    采用浸渍的方法,将钠、铁离子引入聚丙烯腈(PAN)纤维。经预氧化、低温碳化后,分别在1200、1300、1500℃温度下,对PAN纤维进行高温碳化处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、体密度、力学性能等测试手段研究了金属离子对PAN基碳纤维结构和性能的影响。结果表明,添加金属离子后,1500℃处理的碳纤维(002)面的层间距减小,碳纤维的抗拉强度降低,碳纤维的弹性模量增加;碳纤维横断面结构尺寸大小不一,结构疏松。金属离子的加入,一方面能促进碳纤维的乱层结构向石墨结构的转变,弹性模量增加;另一方面使碳纤维的缺陷增加,抗拉强度降低。

  • 刘杰;李翔;魏刚*
    . 2009, 36(1): 44-49.
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    研制了一种太阳热反射型隔热涂料,考察了成膜基料、隔热颜料和填料的种类、颜基比及涂抹厚度对涂层隔热性能的影响。采用太阳热反射率和红外光反射率表征了涂料的隔热性能。结果表明,以水性丙烯酸树脂为成膜基料,以金红石型钛白粉、硫酸钡、空心陶瓷微珠为隔热功能颜填料,再加上云母、水及助剂等,制备出的反射型隔热涂料的热反射率达92%,对红外线的反射率约为95%。

  • 程明;吉静*;常雨鑫
    . 2009, 36(1): 50-54.
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    首先研究了颜填料的折光指数、含量和粒径等因素对涂层反射率的影响,通过正交分析实验,获得了浅色系涂料的优化配方;进一步分析了颜填料的光谱属性与反射率之间的关系,并利用现有颜填料数据库,开发出五种深色系的具有近红外高反射的颜填料。实验结果为:浅色系涂料的优化配方为(质量分数)金红石钛白粉25%,白色陶瓷微珠13%,重钙10%;颜填料折光指数越大,热反射性能越好; 添加高反射颜填料制得的节能涂料与同色系普通涂料相比,平衡温度下降了10~20℃,表面吸收的热量大幅降低。

  • 杨灵芳;左禹*
    . 2009, 36(1): 55-58.
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    在类仿生溶液中用电化学沉积法在阳极氧化后的钛表面直接得到了羟基磷灰石(HA)涂层,通过极化测量和电化学反应分析探讨了在类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层的过程,提出了电化学反应、扩散和涂层生长3个阶段的反应机理,理论计算的电化学反应电位和极化曲线所测得的转折电位有较好的一致性。研究结果表明在类仿生溶液中直接电沉积HA涂层具有明显优势,可以通过控制pH值和溶液成分制备出不同性能的HA涂层。

  • 包昀鑫;王海侨;李效玉*
    . 2009, 36(1): 59-62.
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    利用Wittig-Horner方法合成了一种新的联吡啶基π-共轭分子,将其作为n-型发光单元(A2单体),同时将溶解性较好的丁氧基二取代的二苯乙烯基苯作为p-型发光单元(A′2单体),采用A2+A′2+B4的路线合成了一类新型的部分共轭型超支化发光聚合物。采用红外、核磁共振等手段对产物的结构进行了初步表征,用差示扫描量热仪(DSC)、热失重仪(TGA)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计等仪器对产物的性能进行了研究。结果表明,相比于同类的线性聚合物聚对亚苯基乙烯,该聚合物具有优良的热稳定性、更高的玻璃化转变温度,在氯仿,四氢呋喃等溶剂中均具有优良的溶解性能,尤其是呈现出特有的光物理性能。

  • 张智勇;张学军*;沈曾民
    . 2009, 36(1): 63-67.
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    以磺化聚苯乙烯为模板,酚醛树脂为前驱体,利用模板法制备了球壳厚度为50~85nm的中空碳球。采用红外光谱(FTIR)表征聚苯乙烯的磺化程度,并借助扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究中空碳球的中空结构。结果表明,随着磺化时间的增加,中空碳球的直径和球壳厚度都有增加的趋势;当磺化时间小于2?h,形成的球壳较薄,在碳化过程中容易发生塌缩。酚醛树脂的加入量也影响中空碳球的直径与球壳厚度。当酚醛树脂加入量较少时,球壳容易发生破裂。

  • 高承香1;韦藤幼1;李殿卿2;童张法1*
    . 2009, 36(1): 68-72.
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    为了改善蒙脱石与弱极性高分子聚合物的亲合性,本文采用硬脂酸(STA)改性碱性钙基膨润土,制备了硬脂酸蒙脱石(STA-MMT)。改性反应是在有机分散剂中进行,并通过回流分水使反应充分。实验采用单因素分析方法,考察了硬脂酸用量、分散剂中乙醇添加量、分散剂用量、反应时间等因素对硬脂酸蒙脱石烧失量的影响。结果表明,获得有机烧失量为36.25%产品的最佳制备工艺条件为:硬脂酸4.50g,分散剂75mL(乙醇与环己烷的体积比为1∶9),碱性土5.00g,反应时间1.5h。采用X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对产品进行了表征测试。结果显示硬脂酸根进入蒙脱石(MMT)层间后,使MMT的层间距扩大的同时,部分发生了剥离。这种剥离硬脂酸蒙脱石在乙醇溶剂中能分散到300nm。

  • 生物技术与环境工程
  • 冯咏梅1,2;常秀莲2;王文华2;马润宇1*
    . 2009, 36(1): 73-76.
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    采用葡聚糖凝胶Sephadex G-25柱对低聚半乳糖混合物进行了分离提纯,确定了适宜的洗脱流速和温度。结果表明,操作温度70℃,洗脱流速20mL/h,凝胶柱90cm×1cm,当进料量由1mL增至10mL,低聚半乳糖(GOS,三糖及三糖以上的低聚糖组分)的产量提高了4.62倍,整个洗脱过程只需4.1h,可以有效地去除葡萄糖,得到纯度为85.03%的含少量乳糖的GOS混合物。此混合物经过二次上柱后,分离效果明显优于一次上柱,得到的GOS质量分数达89.39%。

  • 陈阳;陈劲春*
    . 2009, 36(1): 77-80.
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    对大肠杆菌表达的重组人胰岛素原包涵体蛋白的变性复性条件进行了优化。考察了变性液中DTT的浓度,复性液的pH值,还原型谷胱甘肽(GSH)与氧化型谷胱甘肽(GSSG)的物质的量比,甘氨酸(Gly)浓度对复性的影响。结果表明,在变性液中加入60mmol/L DTT,复性液pH9.5,GSH与GSSG物质的量比为5∶1,Gly浓度为50mmol/L条件下复性率最高。复性后的重组人胰岛素原过DEAE-Sepharose FF柱,经过TPCK-胰蛋白酶和羧肽酶B酶切后,再过Sephadex G-25柱,得到纯度较高的重组人胰岛素。目的蛋白收率为96mg/g干菌体。

  • 修 宇; 袁其朋*
    . 2009, 36(1): 81-84.
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    在三孢布拉氏霉发酵48 h添加3.6 mmol/L 2-(4-甲基苯氧)-三乙基胺(MPTA)可有效抑制96% β-胡萝卜素的合成;添加15g/L烟草可促进总类胡萝卜素的产量(170mg/L),但其对β-胡萝卜素的合成抑制作用低于MPTA。L27(3 13)正交实验从抑制剂添加时间、添加量以及两种抑制剂的交互作用等方面考察了同时添加MPTA和烟草对番茄红素产量的影响。发酵48?h同时添加烟草10g/L与MPTA 2.2mmol/L,番茄红素的产量可达205mg/L(占总类胡萝卜素产量的94%)。

  • 机电工程与信息科学
  • 张 强; 何立东*; 张 明
    . 2009, 36(1): 85-88.
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    针对汽轮机叶片振动导致叶片断裂的问题,提出用喷射或抽取气流的方法来抑制叶顶密封气流激振。在叶片顶部密封装置上设计了带倾角的气流口,用于喷射和抽取气流。实验研究了在叶片顶部喷射或抽取气流对叶片振动的影响。当倾角小于30°时,在叶片顶部喷射气流加剧叶片振动;当倾角大于40°时,喷射气流明显地抑制了叶片振动,叶片振动量随着喷气压力的增加而减小,最低可减至初始振动量的81%。从叶片顶部抽取气流能够减小叶片振动10%以上;对于普通叶片,当抽气口采用正倾角时抽取气流抑制叶片振动的能力比采用负倾角时大;对于带冠叶片,抽取气流抑制叶片振动效果更好,减振能力可达23%,且叶冠宽度较大时减振效果更稳定。

  • 张宇昕; 卢 涛*; 江 波; 王奎升
    . 2009, 36(1): 89-92.
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    建立了双螺杆挤出机轴向加热双通道机筒的有限元模型,分别对试压工况、正常工况和极限工况等条件下,双通道机筒的温度分布、应力分布和变形进行了有限元分析。本算例3种工况的热力耦合载荷作用下的有限元分析结果表明,轴向加热双通道机筒的设计合理,能够满足强度和加热需要。对机筒进行的有限元分析,不仅对机筒结构的强度进行了校核,也对加热通道的优化设计有所帮助。

  • 李 辉; 范新普; 王瑞波
    . 2009, 36(1): 93-96.
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    在分析WAP协议族中的无线传输层(WTLS)协议后,指出了其中的匿名认证过程存在中间人攻击的风险。本文将Kerberos认证系统加入到WTLS协议中改进了WTLS协议的安全性,详细设计了该解决方案中涉及的数据结构,并给出了一个该方案的仿真模型,讨论了仿真参数的合理设置。

  • 夏 涛; 贾 涛; 程 杰
    . 2009, 36(1): 97-101.
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    提出了一种同步综合换热网络的群智优化方法。采用超结构建立换热网络模型,以不同的换热网络结构为演化个体,个体的各维分别表示各换热器的换热量,以最小总费用为优化目标,同步考虑投资和运行费用,采用遗传算法优化网络结构、粒子群算法优化换热量。避免了传统方法的复杂计算,解决了各换热器的换热量受到换热条件约束并相互制约等设计的难题,提高了设计的速度和设计的智能性。仿真研究验证了方法的有效性。

  • 管理与数理科学
  • 潘维强1; 李五四1; 高重密1; 马永红2*
    . 2009, 36(1): 102-104.
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    为了规避传统供应链库存管理的缺点,在VMI模式下对库存成本控制进行研究,建立了基于数量发货策略的库存成本控制模型。对库存成本进行分解得到了完整的总成本表达式,通过优化方法对模型进行求解得到了最优化发货数量、发货次数和最优运营成本。优化结果有助于保证企业取得规模经济效益,降低企业的投入成本,提高企业的竞争能力。

  • 张伟东; 江新华*
    . 2009, 36(1): 105-107.
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    以非线性发展方程的行波解为基础,探讨了几个非线性发展方程的求解。利用最新提出的扩展sine-cosine方法,研究了如下几个非线性发展方程:KleinGordon型方程、RLW型方程、Boussinesq型方程以及KdV方程的一种变化型,得出了它们的紧孤立波解。所得出的解不仅涵盖了几个已经得出的解,而且还包括了几个新的精确解。

  • 卢晓珊1; 杨丰梅1*; 李 健2
    . 2009, 36(1): 108-111.
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    讨论了一个在竞争环境下使获利最大的竞争选址双层规划模型,其中上层模型做出选址决策,下层模型确定产品的纳什均衡价格。在保证了不合作状态下双方价格均衡解的存在性和唯一性的前提下,设计了求解该模型的选址定价启发式算法程序。通过贪心算法和交换算法产生禁忌搜索的初始解,设置了合理的禁忌搜索算法参数,最后通过具有一定规模的实例计算,证明了该算法在求解此类问题中的可行性和科学有效性。