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2010年, 第37卷, 第2期 刊出日期:2010-03-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 李振峰;季生福;赵福真;李成岳
    . 2010, 37(2): 1-5.
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    以SiO2为载体,采用浸渍法分别制备了Fe-Mn(物质的量比为1:1)质量分数为5%~35%的Fe-Mn/SiO2催化剂,以及Fe-Mn质量分数为30%,Fe-Mn物质的量比(x=0.1~0.9)的Fex-Mn1-x/SiO2催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、氢气程序升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。结果表明Fe、Mn物质的量比为1:1、Fe-Mn质量分数为30%的Fe-Mn/SiO2催化剂具有最好的活性,在280℃的反应条件下甲苯可完全催化燃烧。在Fe-Mn/SiO2催化剂体系中,Fe-Mn质量分数小于30%时检测不到Fe或Mn的物相。Fe-Mn质量分数于30%时只检测到了Fe2O3物相;在Fex-Mn1-x/SiO2催化剂体系中,x的值在0.5~0.9之间时只检测到了Fe2O3物相,x的值在0.1~0.3之间时只检测到了Mn2O3物相。催化剂的氧化还原性能与Fe-Mn的质量分数和Fe、Mn的物质的量比有很大的关系,这些可能都影响着催化剂的性能。
  • 陈庚;江漪;张卫东*;李江
    . 2010, 37(2): 6-10.
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    采用纯CO2-去离子水为实验体系,在板式膜器中研究了孔隙率对膜吸收过程传质效果的影响,并考察了吸收剂搅拌与否对传质性能的影响。结果表明,吸收剂静止时,孔隙率对传质效果影响小。当吸收剂处于搅拌状态时,传质得到强化,但由于膜壁面处溶质浓度分布情况不同使得传质效果随孔隙率的增加而增大。为改变近膜壁面处溶质浓度的分布情况,利用固体粒子将动量引入液相边界层内,使膜壁面处溶质浓度分布趋于均匀。固相粒子的加入减小了不同孔隙率膜之间的传质效果差异,同时还强化了传质,传质效果提高40%以上,且孔隙率越小强化效果越大。此外,随固含率的增加,强化效果增强,固含率的继续增大,强化效果的增强变得平缓。随着搅拌转速的增加,强化效果减弱。
  • 彭少君;张志强;屈一新;王水;王际东*
    . 2010, 37(2): 11-15.
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    以硅胶为载体,碱金属磷酸二氢盐MH2PO4 (M=Li,Na,K)为原料,利用浸渍法制备了3种硅胶负载的含有不同碱金属阳离子的聚合磷酸盐催化剂MH2PO4/SiO2。在固定床连续流动反应器上考察了不同碱金属阳离子对聚合磷酸盐催化乳酸甲酯转化生成丙烯酸和丙烯酸甲酯的影响。3种催化剂中,NaH2PO4/SiO2催化生成丙烯酸和丙烯酸甲酯的总选择性最高,380℃时,乳酸甲酯转化率为99.5%,目标产物选择性可达52.0%。催化剂表征及量子化学计算的结果表明,碱金属阳离子的性质影响聚合磷酸盐链末端P—OH的酸性和催化剂的表面酸量,导致3种催化剂上乳酸甲酯转化成丙烯酸和丙烯酸甲酯的选择性的差异。
  • 王伟宸;刘伟*
    . 2010, 37(2): 16-20.
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    用偶联剂N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AEAPTS)对网状多孔陶瓷表面改性,改性陶瓷用于辣根过氧化物酶的固定化。采用X射线能谱法对改性后的陶瓷表面元素进行了分析,结果表明AEAPTS向陶瓷表面引入了氨基;对陶瓷表面改性的研究结果表明,最适工艺条件为活化陶瓷的盐酸浓度2.5mol/L,改性剂AEAPTS质量分数15.0%,温度7.0℃,pH为4.5,反应时间3.5h。在此条件下,1g陶瓷与改性剂的最大结合量为2.13g。
  • 李群生;杨明;李伟锋;常秋连
    . 2010, 37(2): 21-24.
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    用两种双曲(SQ)型金属丝网波纹填料在内径为500mm,填料高度为1m的有机玻璃塔内进行冷膜实验。通过研究SQ型填料的流体力学和传质性能可知,此填料特殊的弧形波纹结构改善了气液分布。实验结果显示SQ型填料的传质性能要优于传统填料CY-700,当L=25.48m3/(m2·h)时SQ-700的HETP值比CY-700相对降低44.5%。对于同种SQ型填料,其压降,泛点和等板高度符合一般填料的变化规律,而SQ-800的比表面积大于SQ-700,故而传质效率高,能耗高,可操作范围小。
  • 李群生;黄小侨;张继国;何秀琼
    . 2010, 37(2): 25-29.
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    在101.32kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑唑盐([BMIM]BF4)的异丁醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当[BMIM]BF4的摩尔分数为10%时异丁醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[BMIM]BF4摩尔分数为20%,30%时,偏离程度越大;[BMIM]BF4表现出盐效应,使异丁醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丁醇-水物系的共沸点;[BMIM]BF4含量越大,盐效应越明显,随着[BMIM]BF4含量的增加,异丁醇对水的相对挥发度也随着增加。[BMIM]BF4可以做为异丁醇-水物系萃取精馏分离的有机盐,适宜的[BMIM]BF4摩尔分数为20%。
  • 阎林胤;刘霖;樊芳;杨作银*

    . 2010, 37(2): 30-33.
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    采用ONIOM(B3LYP/6-31G(d):AM1)方法, 对β-二酮二亚胺Al配合物LAl[η2-(CSiMe3)2](L=HC[(CMe) (NAr)]2, Ar=2,6-iPr2C6H3)和LAl[η2-(CPh)2](L=HC[(CMe) (NAr)]2,Ar=2,6-iPr2C6H3)的CO插入反应进行了理论研究,并在B3LYP/6-311G(d,p)水平上分析了反应物、过渡态和产物的键合特征。结果表明:反应活化能和前线分子轨道能级差较低,该插入过程易于进行;与过渡金属原子的酰基配合物不同, 主族元素Al的酰基配合物中, Al原子与酰基碳原子之间不存在σ-π配键, 而是Al的3s轨道与酰基C原子的sp2杂化轨道形成的电价配键, 且Al的酰基配合物可能较过渡金属类似物有更高的化学活性。
  • 材料科学与工程
  • 付红艳1;曾晓飞1*;王国全2;陈建峰3
    . 2010, 37(2): 34-38.
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    采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。
  • 阎晓霏;陈劲春
    . 2010, 37(2): 39-43.
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    通过二环己基碳二亚胺将聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)活化,又与溶菌酶进行化学键合,再采用单乳化-溶剂挥发技术制备表面带正电荷的壳聚糖(CHS) PLGA纳米微球。对纳米微球制备条件进行了优化。结果表明在ρ(CHS)=3 mg/mL,ρ(PLGA)=5 mg/mL,溶菌酶与PLGA的质量比为0.2的条件下,得到的纳米微球包封率为87.8%,载药量为14.7%。微球粒径φ可控制(450±50)nm之间,在pH=4时,纳米微球表面ζ电位为42.5mV。SEM图像显示经CHS修饰的Lysozyme-PLGA的纳米微球形状规整。药物释放试验显示纳米微球在20d后释放达到70%,且释放曲线规整。
  • 卜劲鸿;唐聿明;左 禹
    . 2010, 37(2): 44-48.
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    用CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3为原料,通过高温固相反应,分别制备了组成单一的无机相粉体C3-S2、C3-A1和C4-A1-F1,以此来模拟混凝土无机相的主要成分。这3种粉体被分别浸泡到含有氯离子的混凝土孔隙模拟溶液中。针对浸泡实验的固液共存体系,分别做了钢筋的极化曲线测试、溶液相的氯离子浓度测试以及过滤产物的XRD晶相分析。分析结果表明,无机相粉体对钢筋起到减缓腐蚀的作用;溶液相中氯离子浓度随时间的延长均呈下降趋势,其中C3-A1和C4-A1-F1粉体对自由氯离子都有很强的结合能力;C3-A1和C4-A1-F1粉体的过滤产物中均发现了Friedel盐相(Ca2Al(OH)6Cl·2H2O),而C3-S2粉体的过滤产物中没有发现含有氯离子的产物晶体相,表明C3-A1和C4-A1-F1粉体模拟的铝酸钙(C-3A)通过离子交换结合氯离子,而C3-S2粉体模拟的C-S-H凝胶相则通过物理吸附结合氯离子。
  • 马赟喆;黄 丽
    . 2010, 37(2): 49-53.
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    采用中空玻璃微珠改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),提高其耐热性。研究了经偶联剂处理前后玻璃微珠质量分数对UHMWPE/玻璃微珠复合材料维卡软化温度的影响,并对维卡软化温度所呈现的趋势进行了机理假设与分析;对复合材料各种性能进行测试和表征。结论表明:玻璃微珠、UHMWPE、偶联剂共同组成贯穿网络,使UHMWPE的耐热性得到提高;这种网络增加了非晶区内的缠结点密度,使材料的断裂伸长率和冲击强度提高;另外,适量的玻璃微珠能够起到异相成核作用,一定程度上增加了UHMWPE的结晶度。
  • 辛岳红;魏 刚;魏云鹏;金广见;施 亮
    . 2010, 37(2): 54-58.
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    以经预处理的沸石为基体,采用溶胶-凝胶法制备了以Sn和Ti组成的双组份氧化物为负载层的新型粒子电极。SEM、XRD、EDS的表征显示,Ti和Sn的氧化物薄膜以高度分散的形态沉积于沸石孔道内。电催化活性的测定结果表明,Sn与Ti的物质的量比、溶胶的pH值、膜的热处理温度是影响粒子电极催化活性的主要因素,当n(Sn)∶n(Ti)为0.1,溶胶的pH值为3,膜的热处理温度为450 ℃时,复合金属氧化物粒子电极的催化活性最高,所构成的电催化反应器对抗生素废水的CODCr去除率达89%以上,电流效率为74.37%,每kg COD能耗为18.24kW·h。
  • 孙兴春;邱 藤;李效玉
    . 2010, 37(2): 59-64.
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    通过环氧树脂与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及有机硅氧烷单体乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)的接枝共聚反应,向环氧树脂中引入亲水性基团,使环氧树脂水性化,并在改性环氧树脂骨架中引入有机硅氧烷单元,改进环氧树脂的柔韧性和耐候性,制备具有良好水分散性和优异综合性能的有机硅氧烷接枝改性水性环氧树脂;在采用红外光谱分析接枝产物结构的基础上,采用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)以及差示扫描量热仪(DSC)对A-172含量不同的接枝产物的水分散体及其涂膜进行了详细表征,并结合对涂膜机械性能的测试结果,分析了A-172用量对水性环氧乳液固化涂膜的微观结构及宏观性能的影响。结果表明,当A-172的质量分数为环氧树脂的6%时,改性环氧树脂乳液具有良好的分散性能和储存稳定性,其固化涂膜的耐水性、柔韧性和抗冲击强度等性能得到很大改善。
  • 宁 娈1;陈晓红1;宋怀河1;岳永德2
    . 2010, 37(2): 65-69.
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    采用机械球磨法将竹炭和MnO2按不同比例复合,得到一系列不同配比的MnO2/竹炭电容器电极复合材料,对其进行扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和热重分析(TG-DSC),并进行循环伏安和电化学充放电测试。结果发现,当MnO2在复合材料中的质量分数为1%时,电极比容量可以达到338F/g,100次循环后维持在260F/g,显示很好的电化学性能。
  • 冯 凌;李 敏;刘国强;韩 磊;杨 儒
    . 2010, 37(2): 70-76.
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    以Na2O·nSiO2和Mg(NO3)2为原料,经沉淀法合成得到三硅酸镁。采用BET、吡啶吸附和亚甲基蓝吸附等表征手段,考察了不同加料顺序和不同活化方法对样品孔道结构、表面酸性及吸附性能的影响。结果表明,滴定顺序对样品的表面织构有明显影响,Mg(NO3)2溶液滴入Na2O·nSiO2溶液合成的样品为微孔材料,主要为3 nm以下的微孔,比表面积达568.93 m2/g,孔容为0.3524 cm3/g;Na2O·nSiO2溶液滴入Mg(NO3)2溶液合成的样品为大孔材料,比表面积为179.40 m2/g,孔容为0.8350 cm3/g;各样品孔径均呈多峰分布;煅烧和酸化均可提高样品的表面酸量;各样品的亚甲基蓝吸附量与表面织构规律并不完全相同,表明孔道结构并不是影响样品吸附性能的唯一因素,酸活性位点的数量、强弱以及种类对样品的吸附性能均有一定影响。
  • 王 婧1;陈晓红1;宋怀河1;岳永德2
    . 2010, 37(2): 77-82.
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    采用SnCl2·2H2O 乙醇溶液浸渍竹炭和NaBH4还原方法制备出一种锂二次电池负极用Sn/C复合材料。考察了复合材料中Sn含量对产物收率、微观结构及电化学性能的影响。结果表明,Sn2+大部分进入到竹炭的孔道中,并被还原为单质Sn;当单质Sn与复合材料质量比为42.5:100时,复合电极材料具有555.1 mAh/g的可逆容量,循环20次后容量保持在423.8 mAh/g,显示出较好的实用性能。
  • 蒋志茵;杨儒*;张建春;李敏;李慧琴;郝新敏;张华
    . 2010, 37(2): 83-89.
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    以天然大麻杆为原料,采用磷酸活化法制备大麻杆活性炭。利用低温氮吸附对样品的比表面积与孔结构进行了表征,并利用亚甲基蓝与甲基橙两种染料对活性炭在液相中的吸附行为进行了研究。结果表明,样品的比表面积与中孔孔容随着活化温度的升高而增大,在500℃时达到最大值1325.73m2/g,随后由于磷酸过度活化导致结构坍塌致使各参数有所降低;在25℃下,大麻杆活性炭对亚甲基蓝与甲基橙的吸附等温线均遵循Langmuir方程,单层吸附量分别达到471.698mg/g和363.64mg/g,吸附量主要受微孔孔容、染料分子尺寸及染料分子与活性炭表面作用力三者的共同影响。吸附动力学能够很好的符合准二级动力学方程,且亚甲基蓝的吸附速率高于甲基橙。
  • 吕伟;杨万泰*
    . 2010, 37(2): 90-95.
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    合成了一端带有蒽醌基团另一端带有氨基基团的光敏性小分子-----蒽醌-己二胺,在其浓度为
    6.6mmol/L、光强8.5mW/cm2、光照时间为15min的反应条件下,对流延聚丙烯薄膜(CPP)进行了表面改性;进一步研究了改性CPP对纳米金的吸附性能,并用扫描电镜表征了改性CPP吸附纳米金后的表面形貌。结果表明,对CPP进行表面氨基化改性后,它的水接触角由原来的103.5°变为68.2°,其表面亲水性得到了很大改善。光照时间对接触角也有影响,前2min内,接触角随时间的变化比较显著,之后,随着光照时间的增长,接触角的变化就渐趋平缓。吸附纳米金后,改性CPP的表面出现了分布较均匀的颗粒形貌,与空白CPP相比,其对纳米金的吸附能力得到显著提高。
  • 李岩;刘晓青;邓建平*;杨万泰
    . 2010, 37(2): 96-99.
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    以铑金属络合物为催化剂,手性N-炔丙基酰胺单体均聚反应,采用逐步沉淀法将得到的聚合物分级,用GPC法确定各级聚合物的分子量及其分布,并用圆二色(CD)和紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱技术及旋光仪对各级聚合物的二级结构及光学活性进行表征。结果表明,分子量对螺旋聚合物的光学活性有重要影响,当分子量较低时(平均聚合度DP为5),聚合物不能形成稳定的螺旋结构;在DP为11~85的范围内,聚合物CD信号的强度和比旋光度随着聚合度的增加而显著提高;但当聚合度进一步增大时(DP为105~166),CD信号的强度和比旋光度变化不再明显。
  • 生物技术与环境工程
  • 李俊奎;王芳;谭天伟;邓利*
    . 2010, 37(2): 100-103.
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    研究了以石油醚提取的小桐子毛油和甲醇为原料,利用固定化Candida sp. 99-125 脂
    肪酶催化反应合成生物柴油的可行性。考察了几种因素对酶法催化合成脂肪酸甲酯的影响。
    结果表明以小桐子毛油的质量为基准,在水含量为10%,溶剂量为2mL/g,脂肪酶量为20%,
    温度为40℃的条件下,3次流加甲醇,12h后单批最高产率可达93%。在此条件下固定化
    酶连续使用14批,产率仍然可保持在70%以上。
  • Farzana RASHID;袁其朋*;孙新晓;李飞
    . 2010, 37(2): 104-108.
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    构建了Hepc 20的毕赤酵母表达载体,在毕赤酵母中能成功表达有活性的Hepc 20。优化了菌株的培养诱导条件,结果表明BMMY培养基是Hepc 20表达和重组菌株生长的最佳培养基,甲醇诱导终体积分数0.5%,在此条件下Hepc 20在重组菌株中的表达量约为3.6mg/L。Western blot检测显示的22000处的条带为重组Hepc 20条带;ELISA验证表明重组Hepc 20可以跟抗体特异结合,琼脂扩散法抗菌实验表明重组Hepc 20对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌表现出抗菌活性。
  • 丁兆婷1;全灿2;金君素1;李红梅2;戴新华2;徐蓓2
    . 2010, 37(2): 109-112.
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    利用同位素稀释质谱法配制葡萄糖标准溶液、标记葡萄糖标准溶液以及校准比值混合溶液,
    向血清样品中加入D-[13C6]葡萄糖标记物作为内标。离心沉淀蛋白后,两步衍生化,通过气相色谱质谱联用仪测定高标校准混合液、血清样品以及低标校准混合液中葡萄糖与标记葡萄糖的峰面积比,利用括弧法计算血清样品中葡萄糖的准确含量。低标、高标血糖浓度分别为1150mg/kg、1396mg/kg,相对标准偏差1.65%、2.24%,大幅降低了测量结果的不确定度。本方法与测定血糖浓度的其他方法比较,具有特异性高、灵敏度好,不易受血清中还原性物质的干扰等特点。
  • 魏刚;孙刚;乔宁*;李华芳
    . 2010, 37(2): 113-116.
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    为解决当前重金属离子废水处理工艺繁琐、费用居高不下等问题,采用廉价的改性油酸作为液体吸附剂吸附废水中的重金属,并借助正交试验方法研究了温度、初始铜离子浓度、吸附时间及油酸改性条件对吸附效果的影响,得出了吸附等温线和最佳吸附条件。结果表明,当初始铜离子质量浓度为100mg/L,吸附时间40min,温度40℃,油碱质量比20∶1时,废水中铜离子的去除率可达99%以上,处理后的废水能够达标排放或回用;吸附后油酸能够用酸再生并得到硫酸铜。
  • 韩薇妍1;龚平1*;田平芳2
    . 2010, 37(2): 117-120.
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    以β-环糊精的链状衍生物和环状衍生物分别修饰超氧化物歧化酶(SOD),生成SOD的两种修饰产物。采用化学分析方法测定衍生物的醛基、修饰产物的自由氨基以及SOD的活性,并利用红外光谱表征衍生物和修饰产物的结构。对修饰产物的性能研究发现,超氧化物歧化酶经β-环糊精环状衍生物修饰后耐酸性提高了3.6倍,热稳定性也有所提高,而链状衍生物修饰的SOD热稳定性降低了37%。红外光谱分析显示,两种修饰产物的红外谱图中均带有相应
    的环糊精衍生物的特征吸收带,表明β-环糊精对SOD的修饰是成功的。
  • 机电工程与信息科学
  • 李慧芳1;钱才富1*;潘伟2
    . 2010, 37(2): 121-125.
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    针对一实际厚管板的开裂问题,应用有限元分析方法,模拟了管板的液压胀接过程,计算了管子与管板接触面上的残余接触压力以及管孔周围的残余环向应力。结果发现,液压胀接后,在管子与管板接触面上的残余接触压力的分布是不均匀的,存在两个有较大残余接触压力的“密封环”。沿管板厚度,管孔周围的胀接残余环向拉应力可达数10MPa,该应力很可能会触发裂纹形核并促使裂纹沿管板厚度方向发生穿透性扩展。
  • 蔺淑倩;王晶*;曹柳林
    . 2010, 37(2): 126-131.
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    针对间歇过程中最优操作轨线经常从生产经验中人工获取的问题,提出了一种基于过程神经网络(process neural network, PNN)模型的自动计算方法。利用PNN独特的时间聚合算子特点,建立反应操作变量与产品质量之间的关系。基于此时间函数模型,通过产品质量性能指标优化计算,获得最佳的控制轨线,作为实际生产的设定曲线。最后,MPCE仿真平台的间歇反应实验说明了该方法的有效性。
  • 贾墨林;聂伟*
    . 2010, 37(2): 132-136.
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    实现一种基于FPGA的软件无线电多体制解调器,包括正交解调数学模型、FPGA实现方案、测试结果及分析。系统采用一个通用硬件平台和能节省大量硬件资源的模块化的软件设计实现9种解调方式。通过仿真与实际测试,结果正确且工作稳定可靠。
  • 管理与数理科学
  • 王永恒;刘学之*
    . 2010, 37(2): 137-141.
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    用经济学数理模型,以产权交易过程中的信息搜寻成本和交易佣金成本为分析视角,通过比较两种产权交易模式的异同,认为各国政府应该逐步建成统一的产权交易服务体系,降低企业的信息搜寻成本和交易佣金成本,这将是未来国有企业私有化过程中产权交易模式的最终发展趋势。
  • 单炳有;牛兴文*
    . 2010, 37(2): 142-144.
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    已知乘积构形为超可解构形充要条件是每个因子构形都是超可解构形,将此结论推广到良划
    分构形,证明了乘积构形(A1×…×Ak,V1⊕…⊕Vk)为良划分构形的充要条件是因子构形(Ai,Vi), 1≤i≤k都是良划分构形。