欢迎访问北京化工大学学报（自然科学版），今天是
Email Alert RSS
采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应作为工作体系，对撞击流反应器内的微观混合特性进行了研究。考察了进料速率、氢离子浓度、撞击角度等因素对离集指数的影响规律,估算了撞击流反应器内的微观混合时间。结果表明：撞击角度在30°～180°范围以内，离集指数随着撞击角度的增加而下降；在实验范围流速以内（064～468?m/s），随着溶液A流率的逐渐增大而减小。与常用的搅拌反应器相比，撞击流反应器具有优良的微观混合性能，更适合于快速反应过程。
应用计算流体力学商业软件（CFX）模拟了直径0.5m×0.35m的无挡板半球底搅拌槽的流场，计算了流体的停留时间分布(RTD)，研究了转速、流量、全槽平均表观黏度对RTD以及全混釜数（m）的影响。结果表明：基于CFX对假塑性流体连续搅拌槽内RTD的模拟结果与实验基本吻合；低转速下，转速的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响要大于牛顿流体，但当转速达到一定值时，对两流体的RTD和(m)值影响较小；转速较高趋于全混时，流量对假塑性流体及牛顿流体的RTD和(m)值影响较小，且对两流体的影响差别很小；高转速条件下，全槽平均表观黏度的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响较牛顿流体大。
通过恒温水浴振荡器使静态溶解平衡的二氧化碳-水体系中的流体产生回旋运动，以此研究流体的流速对二氧化碳-水体系静态溶解平衡的影响，从而归纳出了二氧化碳和水的动态溶解平衡状态。采用示踪法测出振荡器不同振荡频率对应的流体的回旋流动线速度，进而计算流体的雷诺准数以考察流体运动状态。实验结果表明，流体的流动引起二氧化碳-水体系远离原有静态溶解平衡。在常温25.5℃下，原有静态饱和状态下溶解在水中的二氧化碳的量约有6.55%被解吸出来，亨利系数可产生高达15%的偏差。
采用颗粒成像测速仪（PIV），实验测定了相同功率下两种不同叶片长度的六直叶涡轮桨（RT桨）的流动场，分析了叶片长度对液相速率、湍流动能和尾涡特性的影响规律，并研究了桨叶离底距离对尾涡特性的影响。结果表明，径向速率分布差别不大，而长桨叶的轴向速率大于短桨叶，最大相差达40%。对于湍流动能，二者在近桨叶区数值相近，但在远桨叶区长叶桨较短叶桨的湍动要强，最大差值30%；对于尾涡特性，上下尾涡发展轨迹、涡量大小是不对称的，下尾涡较上尾涡发展稍快，且涡量较大，涡量大20%左右。
以活性碳为载体，考察了4种季铵盐类离子液体催化正丁醇和盐酸气相反应制备1-氯丁烷的性能。离子液体分别为盐酸三乙胺(［Et3NH］Cl)、盐酸吡啶(［PyH］Cl)、盐酸N-甲基咪唑(［HMIM］Cl)和氯代1-丁基-3甲基咪唑(［BMIM］Cl)。前3种为离子液体的前驱体，［BMIM］Cl为室温离子液体。考察了催化剂种类、反应温度、催化剂负载量和停留时间对反应的影响。结果表明，在负载量为15%，停留时间为1.5min，温度140～180℃条件下，正丁醇的转化率最高可达99%以上，1-氯丁烷的选择性最高可达98%以上。催化剂失活的原因主要是由于有机物在活性碳表面结焦所致。
采用涂敷法将工业加氢脱硫催化剂(FHUDS)负载到草酸预处理过的堇青石上，制得堇青石基负载FH-UDS新型整体式催化剂，用XRD、N2吸附脱附、SEM和XPS等分析手段对所制备催化剂的结构进行了表征，并以噻吩加氢脱硫为模型反应，基于高压固定床反应装置，对所制备催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行了实验研究。结果表明，酸处理增大了堇青石的比表面积，使其Mg、Al含量急剧减少，但未改变其物相结构；堇青石预处理条件、活性胶的pH值以及扩孔剂的加入对催化剂性能影响较大。在满足机械强度要求情况下，堇青石预处理时的酸浓度越大，煮沸时间越长，涂敷效果越好，催化剂的HDS活性越好；由质量分数50%草酸煮沸4 h的堇青石、pH=3的活性胶制备的催化剂具有较好的加氢脱硫活性，当反应温度为350℃时，噻吩的转化率已达到95%；在活性胶中加入尿素扩孔剂有利于催化剂活性的提高，反应温度较低时，此作用更显著。当反应温度为300?℃和325?℃时，噻吩的转化率分别由66%，78%提高到77%，91%。
以巯丙基三甲氧基硅烷为原料，在甲醇体系中进行水解缩合，在盐酸催化下合成得到笼型、无规、梯形等多种结构倍半硅氧烷的混合物；在四甲基氢氧化铵或苄基三甲基氢氧化铵碱性条件催化下，均可合成得到成分单一、纯净的巯基官能化笼型结构倍半硅氧烷，其产率分别为46%和64%。利用 FT-IR、13C-NMR、29Si-NMR、XRD和DSC等手段,对其结构和性质进行了表征。巯基笼型倍半硅氧烷具有较高的熔点352℃和分解温度530℃，热性能优良且具进一步反应性。
以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和苯乙烯（St）为单体，采用半连续种子乳液法，合成了PS/P(MMABA)聚合物乳液。通过粒径分布、DSC和透射电镜（TEM）表征了乳胶粒结构，并利用原子力显微镜(AFM)对不同温度处理下的乳胶粒子结构及形态变化进行了研究。结果表明，合成的聚合物乳液为反相核壳结构；随着热处理温度的升高，乳胶粒子的结构和形态发生明显的变化，出现粒子的变形、融合并发生正反核壳的翻转。
通过“顶角戴帽”法合成了一种带双键的单官能团笼型倍半硅氧烷纳米粒子（POSS），对其结构进行了表征；再利用双键可反应的化学特性，用自由基聚合制备出聚苯乙烯(PS)/POSS共聚物，研究了共聚物的结构、热性能及POSS纳米粒子在PS基体中的分散情况。实验结果表明， POSS粒子容易自组装成直径6～8nm的纳米微球，这些微球均匀分散在PS基体中；POSS纳米粒子的加入阻碍了PS的链段运动，从而使得PS/POSS共聚物的玻璃化温度比纯PS提高了10℃以上。
采用芳砜纶、玄武岩和硅灰石为纤维增强体，锆英石为磨料，石墨为固体润滑剂，蛭石和重晶石分别为降低噪音和成本的填料，腰果酚型苯并嗪改性的酚醛树脂为基体，制备了含芳砜纶的制动摩擦材料。测定了摩擦材料的热衰退性、热恢复性和体积磨损率。结果表明，芳砜纶具有降低摩擦系数和改善体积磨损率的作用，含9%体积分数芳砜纶的制动摩擦材料具有最佳摩擦性能。
采用固相合成法在惰性气氛下合成了LiFePO4/C复合正极材料，采用比表面积（SSA）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及电化学测试等手段对合成样品进行了结构表征和性能测试；考察了采用蔗糖、柠檬酸、蔗糖与炭黑掺杂、蔗糖柠檬酸与炭黑掺杂等不同碳源对最终复合正极材料性能的影响。结果表明，当采用蔗糖柠檬酸与炭黑的复合碳源时，正极材料在碳含量相近的情况下比表面积得到了控制，粒度分布和振实密度没有明显的变化，0-1C比容量达154mAh/g，1C比容量达到了142mAh/g；但是采用复合碳源，材料的初始内阻和极化程度有所增大。
采用苯胺在活性炭表面原位化学聚合的方法合成了聚苯胺/活性炭(PANI/AC)复合材料。在合成过程中添加钴盐，并研究了钴离子对复合材料结构和电容特性的影响。利用场发射扫描电镜、傅立叶红外光谱仪对其表面微观形态和化学结构进行了对比分析；在6mol/L KOH电解液中，以Hg/HgO为参比电极对复合材料进行了循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等电化学性能的测试。结果表明，添加钴盐改性时聚苯胺在活性炭表面包覆的更均匀，循环伏安结果表明添加钴盐改性时复合材料的电化学活性提高，恒流充放电测试结果显示其电容量从不添加钴盐改性时的387F/g提高到了530F/g，提高了将近38.2%，并且显示出良好的大电流充放特性。
采用酒石酸铵为络合剂，碱性溶液作为电解液沉积体系，利用电化学共沉积法在铜基底上制备得到了Co-Pt合金薄膜，并对制备得到的合金薄膜进行了不同温度的退火热处理。电化学极化曲线研究表明，酒石酸铵络合剂的加入有效地使两种金属离子沉积电位接近。原子吸收光谱研究表明，合金薄膜中金属成分比率易受电解液中金属离子比率和沉积电流密度的影响。X射线衍射(XRD)研究表明，电沉积制备得到的不同组分Co-Pt合金薄膜均为无序排列面心立方(fcc)结构，经过450?℃退火热处理后部分转变为L10型超晶格结构。磁性研究表明，经过450?℃退火热处理后的合金薄膜具有较好的磁晶各向异性。
以聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸(DMPA)、水合肼等为原料，制得了自乳化的肼基封端聚氨酯稳定乳液。以苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸和双丙酮丙烯酰胺为单体，通过乳液聚合制得了含酮羰基丙烯酸酯共聚物乳液。将含肼基和酮羰基的两种乳液共混，所得复合乳液用作塑塑复合粘合剂，使其在室温下发生酮肼交联反应以提高粘接性能。考察了预聚反应时间对预聚反应程度、不同DMPA含量和R-值(预聚体中n(—NCO)/n(—OH))对聚氨酯乳液性能以及两种乳液配比对胶膜凝胶含量、吸水率及180°剥离强度的影响，并比较了含肼基聚氨酯和小分子己二酰肼对丙烯酸酯共聚物乳液的改性效果。结果表明：当预聚反应210min、DMPA质量分数4.5%、R值小于1.5时，可制得稳定的聚氨酯乳液；随着共混乳液中肼基含量的增加，乳胶膜凝胶含量增大，吸水率增加，180°剥离强度降低；含肼基的聚氨酯对丙烯酸酯共聚物乳液的改性效果优于小分子己二酰肼的改性。
采用聚乙烯醇（PVA）在室温下静置或UV光照射下活化改性马来酸酐共聚物，探讨了改性作用机理。结果表明：将PVA加入到醋酸乙烯酯/马来酸酐共聚物(P(MAn/VAc))的二甲基亚砜(DMSO)溶液中，溶液颜色立刻由浅紫红色变为深紫红色，紫外光谱分析在400～650nm处出现很强吸收峰，PVA羟基与酐基形成了四面体两性离子(tetrahedral zwitterion)结构；将PVA加入到苯乙烯/马来酸酐共聚物(P(MAn/St))的DMSO溶液中则观察不到溶液颜色变化及紫外吸收变化，四面体两性离子结构不稳定而使酐基直接开环得到块状交联凝胶。紫外辐照可促使四面体两性离子结构向其电中性同分异构体转化而使酐基开环，实现温和条件下马来酸酐共聚物的改性。
以维生素C(Vc)和若干种脂肪酸为底物，采用自制假丝酵母Candida sp. 99-125固定化脂肪酶，催化合成维生素C脂肪酸酯。结果表明，在该酯化反应中，油酸为最佳脂肪酸底物，丙酮为最佳反应介质。同时研究了各反应因素对Vc转化率的影响，优化后的反应条件为：当Vc浓度为006mol/L时，温度40℃，固定化酶量1.5g，油酸与Vc物质的量比为5∶1，反应时间48h，分子筛添加量0.5g，底物Vc分4次流加，Vc转化率可达91%，批次实验表明该固定化酶在重复使用10次后仍具较高活力.
以密度、基于分子表面的弱电场参数、投影参数及氢键供体数等11个结构描述符为输入，通过支持向量机(SVM)方法对99个活血化瘀类药物活性建立了构效关系的分类模型。全部化合物被随机分为包含85个化合物的训练集和包含14个化合物的测试集，使用十重交互检验方法选择最优的惩罚函数及核函数参数值，研究表明这个模型对活血化瘀类药物的活性有很好的预测效果(训练集中准确率为100%，测试集中准确率为92.9%)，显示出了支持向量机算法在研究中药构效关系方面有很好的应用前景。
以细胞破损率为评价指标，分别考察了进料速率、操作压力、清洗等因素膜法浓缩盐藻对细胞破损的影响。结果表明，膜表面的流动速率与细胞破损率呈正比，流速与细胞破损率同比例增大。压力差的影响次于进料速率，且操作压差越大，对细胞破损率的影响越明显，0.03MPa压力差下的细胞破损率高于0.01～0.02MPa下破损率3%～3.5%。从细胞受力角度分析得出剪切流动是造成细胞破损的关键因素，因此在盐藻浓缩工艺中，进料速率将会是工艺的制约因素。
分析了目前的叶片减振技术，设计开发了一种叶片闭环可控吸气减振系统，在叶片振动试验台上完成了对比实验，测试了减振系统的减振效果。实验过程中，系统实时监测叶片的振动情况，当叶片振动超过预先设定的门槛值时，系统自动地采取吸气减振措施，降低叶片振动。实验表明，当叶顶是光滑密封时，减振系统能使叶片振动减少16％; 当叶顶是蜂窝密封时，减振系统能使叶片振动减少15.3％。
基于ANSYS软件建立了蜂窝铝芯和蜂窝铝板的有限元模型，模拟计算了薄壁蜂窝铝芯在深度、对边距不同时受共面载荷作用下的应力强度。利用壳单元计算了蜂窝铝芯的共面弹性模量，模拟分析了同样大小的蜂窝铝板在蜂窝芯格尺寸不同情况下受共面相同载荷时的应力情况，分析结果表明选择适当的蜂窝芯格大小和深度，可以减小蜂窝芯格及蜂窝铝板所受的最大应力。分析结果有助于找到合适的蜂窝芯格尺寸以满足较大的强度要求。最后对蜂窝铝板进行了实验研究计算，实验结果和ANSYS模拟数据基本吻合。
将定量模型检验和验证的思想应用于符号有向图（SG或SDG）定性故障诊断模型，以使其达到较高的完备性和分辨率。基于SDGHAZOP平台，提出了针对SDG定性模型检验和验证的非正式检验、静态检查、动态试验和诊断结果半定量风险分析的4个关键步骤，给出了静态检查中的操作点非正常原因可达性检验和不利后果可达性检验步骤的具体内容。以加热炉SDG故障诊断模型为例，验证了上述步骤的有效性。
基于主产物浓度和反应温度的RBF神经网络模型，使用粒子群优化算法(PSO)求解该间歇反应主产物产率最大化问题，进而得到反应温度优化曲线。利用RBF神经网络建立了反应器冷却水控制温度阶段的预测模型，采用非线性预测控制，并引入了模型误差项，增强了控制方法的鲁棒性和间歇过程的抗干扰性能。利用 Lyapunov 原理对该预测控制算法做了稳定性分析，确定了系统稳定条件下的参数的取值范围。同时编制控制程序在多功能过程及控制实验装置(MPCE)装置上实现了算法的控制，并与以升温速率为基准的特殊PID调节器的控制结果比较，结果证明了基于RBF神经网络非线性预测控制方法的有效性。
对三维欧氏空间中平面构形的特征多项式进行了研究。用代数与几何的方法，以特征多项式为不变量，把平面个数不多于5的构形进行了分类，同时计算了空间中一些图形有规律的非中心平面构形的特征多项式。
应用数值方法研究了边界条件为双固壁，旋转轴偏离重力方向的Bénard问题的线性算子谱问题。记线性化线性算子所有特征值σ的实部的最小值为ξ0，通过改进的Chebyshev-tau方法研究了ξ0和临界瑞利数Rc与旋转偏向角β的关系。计算结果表明：ξ0和Rc都是β的减函数，此外它们的变化还依赖于Prandtl数Pr。
