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2009年, 第36卷, 第2期 刊出日期:2009-03-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 张昊;吴慧雄*
    . 2009, 36(2): 1-4.
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    对合成甲基叔丁基醚的膨胀床反应器进行了动态模拟研究。根据物料、热量守恒方程和反应动力学方程建立了膨胀床反应器的动态简化模型;选择了适当的数值计算方法,并对偏微分方程模型中的空间变量进行离散化处理,加快求解速度,满足了动态模拟的要求。开发了动态模拟程序模块,并根据此模块模拟计算了原料进料比对异丁烯转化率的影响以及反应器轴向温度随时间的分布规律。模拟结果表明,本模型可以对反应器轴向温度变化规律进行模拟,并能预测不同甲醇/异丁烯物质的量比条件下异丁烯的转化率。模型计算结果与生产实际情况比较一致,模型的动态过程能很好的反映实际生产变化趋势。
  • 任钟旗1;郭玉海2;张卫东1*;杨进玉1
    . 2009, 36(2): 5-8.
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    采用配位键合理论对疏水性膨体聚四氟乙烯膜(ePTFE)膜进行亲水改性,并对其用于水过滤过程的性能进行了研究。结果表明,亲水改性物质与ePTFE膜结合较好,在26.6kPa的过滤压差驱动下,初始纯水通量达2.0m3/(m2·h)以上,纯水通量较大,且随过滤压差的增加而增大。将亲水改性后的ePTFE膜用于含CaCO3微粒悬浮液的过滤过程时,截留率在99.0%以上。对ePTFE改性亲水膜在中药浸出液过滤过程中的应用进行了研究,水中悬浮物的去除率可达99.0%以上。
  • 胡婷婷;乐园;赵宏;沈志刚;陈建峰*
    . 2009, 36(2): 9-13.
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    采用高压均质技术对布地奈德颗粒进行了纳米化制备,考察了均质压力和循环次数对产品粒径和粒度分布的影响。实验结果表明,粒子的大小和分布随着均质压力的增大和循环次数的增多明显下降。在100MPa和循环60次的最优条件下可制得平均粒径为0.64μm、峰宽为0.44的布地奈德颗粒。该浆料经喷雾干燥后形成了平均粒径为2.90μm的多孔微球,比表面积为8.71m2/g。与布地奈德的甲醇溶液喷干产品相比,多孔微球粒度分布更均匀、比表面积更大。经FT-IR和XRD表征,结果表明高压均质和喷雾干燥过程均没有改变布地奈德分子的化学结构,多孔微球为结晶型颗粒,而溶液喷干产品为无定型颗粒。
  • 李方;常秋连;李群生*;田原铭;刘旺国
    . 2009, 36(2): 14-17.
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    以空气-水为物系,在内径为500mm的有机玻璃塔内测定了不同喷淋密度下BH800、BH1000型金属丝网规整填料的流体力学及传质性能,比较了气相动能因子与单位填料层压降及传质系数的关系。结果表明:当液体流量增大时,填料层的压降增大,而单位填料层等板高度减小;在相同喷淋密度及动能因子下, BH1000型的压降大于BH800型; BH800型填料的操作弹性较优,但传质效率远远低于BH1000型;丝径变小可以提高传质性能且对工况操作弹性影响较小。
  • 钟薇;秦培勇*;刘长霞;谭天伟
    . 2009, 36(2): 18-22.
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    制备了考马斯亮蓝和多壁碳纳米管混合物修饰玻碳电极(CBB G-250/MWNT/GC),考察了固定在该修饰电极上的辣根过氧化物酶的电子转移情况。结果表明,辣根过氧化物酶在该电极上实现了稳定的直接电子转移反应,循环伏安图上出现了一对对称性良好的氧化还原峰。直接电子转移反应的表观速率常数ks=4.68s-1,式量电位E0′几乎不随扫速(至少在20~270mV/s的扫速范围内)而变化,平均值为(-0.333±0.002)V(参比Ag/AgCl pH 7.0)。式量电位和pH的良好的线性关系表明该修饰电极上辣根过氧化物酶的直接电化学反应是有质子参与的。实验结果还证实了该修饰电极上酶对底物H2O2有良好的电催化活性。该方法可为生物传感器和生物燃料电池酶电极的制备提供基础数据。
  • 张建刚;许连河;魏刚*;宋曰海;熊蓉春
    . 2009, 36(2): 23-26.
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    针对当前饮用水药剂消毒的弊病,制备了新型的不锈钢电催化阳极,设计了电催化反应装置。电镜和XRD分析表明制备的新型电催化阳极具有高的比表面积,与基体结合紧密,能有效提高电催化活性;采用这种新型阳极对饮用水作电催化消毒处理,比较了不同运行参数的电催化消毒效果,确定出最优的工艺参数为:电压3.0V、处理时间60min、搅拌速度468r/min、电极间距7mm;此电催化消毒工艺具有很好的持续消毒能力。
  • 李正莉;张有智;王煊军;樊瑞君
    . 2009, 36(2): 27-32.
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    采用量子化学中的DFT/B3LYP和MP2方法研究了1,1,1-三甲胺基甲酰亚胺HC(=O)N-N+(CH3)3的分子结构,在计算得到的平衡几何构型基础上进行了分子轨道(MO)和自然键轨道(NBO)计算。通过几何构型全优化,发现该分子存在Z型(顺式)和E型(反式)2种异构体,2种异构体中都存在一个对称平面,胺基酰亚胺官能团C(=O)N-N+位于这个对称平面上。分子的几何结构参数及MO和NBO分析都表明在这2种异构体中,N-的p轨道孤对电子都与羰基π键存在很强的共轭效应,Z型异构体中存在2个强度较弱的分子内氢键O…H—C。由分子总能量、离域π键的强度和H键可以表明Z型异构体比E型异构体更稳定。

  • 尹静梅;徐波;贾颖萍;崔颖娜;周广运;高大彬
    . 2009, 36(2): 33-37.
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    在光促进温和条件非贵金属催化下,实现了环氧化合物(环氧丙烷、1,2-环氧丁烷)与HCOOCH3的羰基化反应,合成得到了相应的β-羟基酸甲酯。通过对β-羟基丁酸甲酯和β-羟基戊酸甲酯的MS图分析,并与CH3OD或CD3OD代替CH3OH 的同位素实验所得MS图的比较,说明HCOOCH3在光照下是先分解为CO和CH3OH后再与环氧化合物作用的,同时还证实β-羟基酸甲酯有两种氢参与McLafferty重排,即γ-H和β-OH中的H都可以参与McLafferty重排,且β-OH中的H参与的McLafferty重排比γ-H参与的McLafferty重排作用强。另外,当β-OH中的H由D取代后,更易进行McLafferty重排。
  • 材料科学与工程
  • 何亚东;信春玲*;李庆春;王珊
    . 2009, 36(2): 38-42.
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    以超临界CO2为发泡剂,采用升温法和降压法制备PMMA微孔发泡材料,重点考察了发泡温度对所得PMMA微孔结构的影响。研究结果表明:对于升温法,随发泡温度升高,泡孔密度先增大后减小,这是高温下泡孔破裂合并的结果;对于降压法,随发泡温度升高,泡孔密度减小,泡孔尺寸增大,这与CO2在PMMA中的溶解度随温度升高而降低相关。
  • 曹延鑫;贾梦秋*
    . 2009, 36(2): 43-48.
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    利用脉冲电位法,在置于硫酸溶液中的Pt片电极上电聚合导电高分子聚苯胺,将其用于催化剂Pt负载。采用恒电位法和脉冲电位法沉积Pt催化剂制备了聚苯胺载铂复合电极(Pt-PANi/Pt)。通过循环伏安和SEM测试证明:Pt的电沉积方法和铂载量的大小对聚苯胺载铂电极催化乙醇的电活性具有很大影响。在一定的铂载量下,脉冲电位法电沉积Pt形成的复合电极较恒电位法电沉积Pt得到的复合电极对乙醇具有更高的催化活性;交流阻抗测试Pt-PANi/Pt复合电极结果表明:电化学反应阻抗小,催化活性高;反应温度提高,有利于乙醇的催化氧化,反应温度为80℃时,催化电流达到32mA/cm2
  • 高冬;刘莲英;杨万泰*
    . 2009, 36(2): 49-52.
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    以9,9'-bixanthydrol (Bixan)为引发剂,在四氢呋喃溶液中于80℃下引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,制得了末端带有引发剂残片的聚合物PMMA-XTOH。1H-NMR分析证实了聚合物链中含有引发剂残片,紫外光谱分析说明聚合物链两端均含有引发剂残片,聚合过程中单体转化率随反应时间的延长而增加,聚合物PMMA-XTOH分子量也随之增加,分子量分布为1.5~2。进一步以PMMA-XTOH为大分子引发剂引发苯乙烯本体聚合,制得了PMMA-b-PS嵌段共聚物,随反应时间延长,共聚物的分子量迅速增长,分子量分布明显下降。
  • 石浩;王海侨;何立凡;李效玉*
    . 2009, 36(2): 53-56.
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    以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸-2-乙基己酯(EHA)为基本单体,分别以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、N-羟甲基丙烯酰胺(NAM)、丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)为功能性单体,采用半连续的乳液聚合工艺,合成了丙烯酸酯类的多元共聚物乳液。通过对所得乳液表面能和黏度的变化分析,筛选出低表面能低黏度的功能性单体,最优用量为w(AA)1%~2%,w(AM)05%~1%,w(NAM)为0.5%以下,HEA的引入使乳液体系的表面能增加,尽量不用或少用。优化后的乳液,加入少量的成膜助剂,可以很好地铺展在电晕后的BOPP塑料薄膜表面,干燥后涂膜与基材的耐揉搓性、耐水性等性能优异,剥离强度可以达到500N/m。
  • 李静敏;何立凡;李效玉*
    . 2009, 36(2): 57-61.
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    采用种子乳液聚合法制备了核壳结构聚合物乳液,研究了乳化剂用量、核壳比例对乳胶粒形态及聚合物成膜性能的影响;将上述乳液经过喷雾干燥制得可再分散胶粉,对乳胶粉微观形貌进行了表征。实验结果发现,当乳化剂占单体质量分数大于0.5%,核/壳单体质量比在7:3以上,制得的乳液稳定性较好,TEM照片显示存在清晰的核壳结构,测得乳液成膜温度在30℃以下,制得可再分散胶粉直径小于40μm。
  • 李亚东1; 强克刚1; 张忠厚1;曹少魁2;张治军3
    . 2009, 36(2): 62-67.
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    采用火焰喷涂法制备了聚酰胺12(PA12)及PA12/纳米SiO2复合涂层,利用差示扫描量热法(DSC)对PA12及其复合涂层的非等温结晶性能进行了分析,对所得的数据分别用Jeziorny法和Mo法进行处理。结果表明:用Jeziorny法和Mo法处理PA12及其复合涂层的非等温结晶过程比较理想;用Jeziorny法求出的Zc(结晶速率常数)和n(Avrami指数)均随冷却速率的增加而增加;而纳米SiO2的加入使复合涂层的Zc和n均大于纯PA12涂层,且使结晶半衰期缩短、结晶速率及结晶度增大。表明纳米SiO2具有明显的成核剂作用。
  • 宋蔚1; 郝敬梅2; 邓宇2
    . 2009, 36(2): 68-72.
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    用酰基化方法对二胺扩链剂间苯二胺进行了改性以解决聚脲反应高活性存在的问题。实验以间苯二胺为原料,在冰乙酸和磷酸条件下一步合成新型位阻型酰胺扩链剂二乙酰间苯二胺。并用红外光谱和核磁共振氢谱分析,对其结构进行了表征,确定了合成产物的化学结构。用改性前后的不同扩链剂与端氨基聚醚和4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)通过二步溶液法合成聚脲,考察扩链剂酰基化改性对聚脲性能的影响。当用改性扩链剂代替原扩链剂合成聚脲时,其凝胶时间大大延长(从13s延长至1min5s),且显示出较高的拉伸强度和断裂伸长率(分别由30.4MPa 13.9%增加到35.7MPa和21.1%)。
  • 生物技术与环境工程
  • 赵磊; 张栩*; 谭天伟
    . 2009, 36(2): 73-76.
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    对管囊酵母1771进行硫酸二乙酯(DES)与紫外线(UV)复合诱变,筛选得到一株菌DU-13,其糖醇转化率较出发菌株提高28.7%。用DU-13菌株在甜高粱渣酸水解液和发酵培养基中进行发酵,乙醇产量分别为3.5g/L和7.4g/L;转化率分别为0.173g/g和0.250g/g,水解液发酵效果不如发酵培养基。在甜高粱渣酸水解液中添加营养物质,并设计正交实验优化添加方案。将优化水解液在相同条件下利用DU-13菌株进行发酵,结果表明优化水解液发酵效果优于发酵培养基和水解液:乙醇产量为13.5g/L,转化率为0.378g/g。
  • 王磊1; 魏芸2; 袁其朋1*
    . 2009, 36(2): 77-80.
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    95%乙醇提取五味子种子的粗提物,经过硅胶分离后的1g粗品用高速逆流色谱首次分离得到122mg纯度为99.9%的五味子酚,结构经ESI-MS,MS/MS鉴定。同时分离得到86mg纯度为98%的五味子甲素、93mg纯度为97%的五味子乙素和114mg纯度为99%的五味子酯甲。
    两相溶剂系统确定为正已烷-甲醇-水(体积比为7:6:1)的三元溶剂系统,上相为固定相,下相为流动相,转速为800r/min,流速为2.0mL/min。
  • 张建春1,2; 金付强1; 杨儒1*; 李敏1; 郝新敏2; 张华2
    . 2009, 36(2): 81-86.
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    按体积比将20%的橡胶籽油生物柴油与80%的-10#柴油混合配制了B20生物柴油,12150ZL型涡轮增压柴油机和福田风景BT6516B1DBA型面包柴油车上研究了燃用B20时的外特性、负荷特性、万有特性以及自由加速烟度与排放特性。结果表明,与燃用-10#柴油相比,柴油机燃用B20时燃油消耗升幅不高于1.7%,而功率和转矩分别升高0.16%~1.16%和0.07%~1.17%,最大爆发压力变化不大,并且排气温度和烟度值均有所降低。燃用B20有助于降低污染物排放,与燃用-10#柴油相比,自由加速烟度的净化率达15.79%。
  • 机电工程和信息科学
  • 郭丽杰; 高金吉; 杨剑锋; 王世达; 李大成
    . 2009, 36(2): 87-91.
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    为了有效地利用有限的维修资源,在传统的以可靠性为中心的维修(RCM)中,引入了基于风险的故障模式重要度评价,建立了适合石化旋转机械的故障模式风险评价准则和风险矩阵,根据故障模式的风险评价结果,提出了针对常见故障原因的维修方式逻辑决断方法。为了验证该方法的有效性,以中石化某乙烯装置旋转机械为实例,进行了风险评价,提出了维修和监/检测建议。结果表明,该方法可为石化旋转机械的维修决策提供依据。
  • 李博; 范德顺*
    . 2009, 36(2): 92-95.
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    为验证动静环式螺旋挤压过滤机的可行性及其优点,运用ANSYS、CFX有限元软件对动静环式螺旋挤压过滤机结构的承载特点及过滤流场进行模拟。结果表明,相比较于传统滤网结构螺旋挤压过滤机,动静环式螺旋挤压过滤机可以有效地避免过滤堵塞,实现自清洗;提高了过滤间隙的流体速度,而且随物料黏度的提高,流速增加趋势越明显。
  • 姜大光; 易军凯
    . 2009, 36(2): 96-99.
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    基于静态约束调度及其组件结构,建立了一种动态约束优化调度的软件模型结构,可以适应于调度环境的动态变化。从软件模型上分析,动态约束优化调度的组件包括动态解析器、动态分配器和推理引擎。动态解析器规范了变元和约束条件,动态分配器解决了约束条件的重新分配和冲突,推理引擎实现了快速搜索。实验表明该模型可以满足实际动态逻辑约束问题的求解,并且把传统优化调度的封闭形式扩展为开放状态。
  • 管理与数理科学
  • 周荣喜1; 王秀国2
    . 2009, 36(2): 100-104.
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    基于股票期权定价熵模型,本文给出了一套平行于Black-Scholes期权定价模型(BS模型)的套期保值参数的定义及其计算公式,并与BS模型框架下的套期保值参数进行了相应的数值模拟比较与分析。结果表明:熵模型套期保值参数的灵敏度要大于BS模型,从而为不完全市场中衍生产品风险管理提供了一种新途径。
  • 陶敏静; 任小磊; 杨永愉*
    . 2009, 36(2): 105-109.
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    研究了风险谱函数的构造及谱风险度量在金融市场中的应用。根据风险厌恶系数和效用函数理论,提出了一种风险谱函数的设计构造方法,得到了指数风险谱函数和幂风险谱函数。实证分析表明,运用这两种谱函数所得到的谱风险度量的结果,差别并不大。最后,提出了以谱风险度量为目标函数的投资组合优化配置模型,并讨论了模型的求解结果。
  • 谢鑫; 胡云姣*
    . 2009, 36(2): 110-112.
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    将入侵检测技术引入到股票的选择中,给出了一种基于并行遗传算法的入侵检测技术。将数据随机分为若干个小组,对每一个小组中的数据进行检测,把每个小组中的最可疑的行为特征汇合后进行比对,最后选择出异动股票。对上海电力股票2008年4月24日至7月22日的数据利用MATLAB进行了模拟,与标准遗传算法比较,改进后的算法降低了误报率,缩短了运算时间。