北京化工大学学报（自然科学版）

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高鑫;初广文;邹海魁;罗勇;张鹏远;陈建峰*

. 2010, 37(4): 1-5.

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针对基于传统旋转填料床（RPB）和折流旋转床（RZB）开发的一种新型多级逆流式超重力旋
转床(MSCC-RPB),在常压下通过以乙醇-水为研究体系的连续精馏实验对MSCC-RPB的精馏性能进行了研究。分别考察了旋转床转速(N)、进料浓度(x_F)、进料热状况(q)、回流比(R)对MSCC-RPB的理论塔板数(N_T)的影响规律。结果表明:MSCC-RPB的N_T随N的增加先增大后减小,随x_F的增加变化不大,随q的增加而增大,随R的增加而增大;在实验考察范围内,最佳操作转速为800r/min,MSCC-RPB理论塔板高度在19.5～31.4mm之间；与传统两台RPB连续精馏的理论塔板高度相当,与RZB相比传质效率提高近一倍且最佳转速更低。

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钛硅分子筛催化合成乙基麦芽酚的工艺研究

姜永强¹;孙建军¹*;杜冬梅¹;周福祥²

. 2010, 37(4): 6-11.

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提出了以α-呋喃丙醇为原料,TS-1作催化剂,H₂O₂作氧化剂制备乙基麦芽酚中间体的新方法。中间体经苷化、氧化、水解步骤合成乙基麦芽酚。考察了溶剂、催化剂用量、氧化温度、氧化时间、苷化条件、pH值对乙基麦芽酚收率的影响,得到适宜的反应条件为:氧化温度40℃,氧化时间12h,苷化温度75℃,pH为8,氧化3h,水解温度100℃,水解时间3h,乙基麦芽酚最高收率可达57.4%。

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膜分离正戊烷/氮气混合体系的研究

李鸿儒;刘丽英;林东杰;顾晓亮;丁忠伟*;马润宇

. 2010, 37(4): 12-16.

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利用自制的聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺（PDMS/PEI）非对称平板复合膜，以正戊烷/氮气混合体系作为研究对象,考察了原料气浓度、原料气流量、原料气压力、操作温度、渗透侧压力对分离过程的影响。实验结果表明：随着原料气浓度或流量增大,正戊烷的渗透率及分离系数均增大;而随着操作温度升高、原料气压力增大或渗透侧压力增大,正戊烷的渗透率及分离系数均减小。

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空心纳米SiO₂为涂层的整体式催化剂的制备及催化性能

朱秋锋;付瑶;文利雄*;陈建峰

. 2010, 37(4): 17-23.

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整体式催化剂能够解决纳米级催化剂在固定床加氢反应器中应用的缺陷,并进一步提高催化剂的催化性能。采用多次浸涂法制备了以Pd基蛋壳型SiO₂纳米催化剂为涂层,铝溶胶为无机粘合剂、堇青石为结构化基体的整体式催化剂，并进一步研究了该整体式催化剂对乙炔选择性加氢反应的催化性能。研究结果表明:该整体式催化剂具有较高的比表面积和宏观的孔道结构，提高了活性组分的分散性并降低了气体的扩散阻力,在乙炔转化率接近100%时,乙烯选择性可以达到47.5%;此外,该催化剂良好的机械稳定性能，提高了催化加氢性能的稳定性。

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铜锰复合氧化物室温催化氧化NO的研究

王欢¹;吕丽²;王东辉²*;贾佳¹;秦越¹;张泽廷¹;金君素¹

. 2010, 37(4): 24-28.

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采用两次沉淀法制备了一系列无载体铜锰复合氧化物催化剂,以NO催化氧化作为目标反应,系统考察了原料液［Cu］/［Mn］比、焙烧温度、焙烧时间等因素对催化剂催化性能的影响。结果表明:在［Cu］/［Mn］=1/6,焙烧温度300℃,焙烧时间8h条件下制备的催化剂具有最优催化氧化NO的活性,在室温下,且不引入任何还原剂的情况下,在6h内将107mg/m³的NO完全消除。此外,原位红外在线检测（FT-IR）结果表明,NO被转化成了亚硝酸盐和硝酸盐,并附着在催化剂表面。

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PdCl₂-CuCl₂/γ-Al₂O₃催化剂室温催化氧化CO的研究

秦越¹;史喜成²*;王东辉²;贾佳¹;王欢¹;张泽廷¹;金君素¹

. 2010, 37(4): 29-33.

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采用等体积浸渍法制备了一系列PdCl₂-CuCl₂/γ-Al₂O₃催化剂，以CO催化氧化作为目标反应,分别考察了活性组分负载量、反应气浓度及湿度、反应温度对催化剂性能的影响。结果表明:水气的存在是该催化反应能够发生的前提;反应温度的变化对催化效能影响较小,而反应气浓度变化对催化性能影响显著;实验条件下负载2%Pd-2%Cu的催化剂效果最好。室温下,该催化剂在相对湿度为50%～60%、体积空速为30000h^-1,对2.23×10^-4mol/L的CO转化率可达90%以上。

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明胶诱导矿化合成不同形貌碳酸钙的研究

甘勇;顾福博;韩冬梅;王志华;郭广生*

. 2010, 37(4): 34-39.

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采用仿生矿化法,以明胶为模板剂,矿化合成不同形貌碳酸钙。采用FESEM、XRD和FT-IR技术对产物的组成和结构进行了表征,并通过明胶浓度、钙离子浓度和晶化时间的变化考察了明胶在碳酸钙矿化过程中的作用机制。结果表明:明胶和钙离子的物质的量比对产物结构有较大影响,随着物质的量比的逐渐减小,产物由致密球体结构转变为双螺形、类球形以及疏松球体结构;另外,明胶分子还可稳定球霰石晶相的存在,但最终由于球霰石向方解石晶相的转化导致了凹孔结构碳酸钙的出现。

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乙酰丙酮铍的合成与结构研究

杨兵初;李文芳;黄小忠;杜作娟

. 2010, 37(4): 40-43.

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以氧化铍、浓硫酸和乙酰丙酮为原料合成了乙酰丙酮铍。采用X射线衍射、元素分析、紫外-可见吸收光谱、核磁共振氢谱、红外吸收光谱等方法对所合成样品进行表征。结果表明：铍离子与乙酰丙酮根形成螯合环结构；在乙酰丙酮铍中存在两种效应，即金属铍离子的强吸电子效应和螯合环的环电子流效应。此外，环内构成的离域大π键，增加了该化合物的稳定性。

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有色聚氨酯的合成与性能研究

王成忠¹ ;黄丽^1*;徐德胜²;李革²

. 2010, 37(4): 44-47.

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采用4 ,4′- 二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和端羟基染料合成了有色聚氨酯，通过红外光谱表征了其分子结构。利用这种有色聚氨酯作为高分子染料对聚氨酯树脂进行着色，研究了有色聚氨酯及其着色后聚氨酯的色牢度、耐溶剂性能、热机械性能。结果表明：有色聚氨酯及其着色的聚氨酯树脂具有优异的色牢度，干湿摩擦色牢度均达到5级；有色聚氨酯的耐溶剂性能与聚氨酯树脂相同，在水及甲苯中无溶解掉色现象；有色聚氨酯的玻璃化转变温度与聚氨酯树脂接近，可以作为一种性能优异的高分子染料用于聚氨酯着色。

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PAN纤维中Fe的高温演变研究

刘晖^1,2;李常清^1*;靳玉伟¹;郭雅明¹;徐樑华¹

. 2010, 37(4): 48-52.

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为了考察Fe对PAN基碳纤维的影响，在凝固成型阶段将Fe引入聚丙烯腈(PAN)初生纤维中，通
过后续过程制备含Fe的原丝，经过预氧化、碳化处理后，收取不同阶段的纤维。借助电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）、电子探针（EPMA）、力学性能测试、热重分析等手段，表征不同热处理阶段PAN纤维中Fe的含量、微区分布的变化及对碳纤维性能的影响。结果表明，含Fe的PAN原丝经预氧化、低温碳化过程，PAN纤维中Fe的质量未发生改变，当热处理温度达到1450℃后Fe开始损失，经1550℃高温处理后Fe的质量大幅度降低；热处理温度高1350后，Fe在PAN纤维的径向逐渐呈现外缘多、内部少的特点，Fe有向纤维外部迁移的趋势；Fe的存在及高温迁移，降低了碳纤维的拉伸强度，影响了碳纤维的热稳定性能。

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二醇扩链剂对聚醚型热塑性聚氨酯性能的影响

李樾;张军营^*

. 2010, 37(4): 53-56.

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以聚醚多元醇为软段，4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和不同小分子二元醇为硬段，采用预聚体法合成热塑性聚氨酯（TPU）。研究了异氰酸酯指数、不同扩链剂以及混合扩链剂的物质的量比对聚醚型热塑性聚氨酯性能的影响。结果表明，当异氰酸酯指数为1.02时，热塑性聚氨酯的综合性能最佳；一缩二乙二醇合成的TPU具有最佳的力学性能，而双酚A合成出来的TPU具有优异的熔体流动性，当双酚A与一缩二乙二醇的物质的量比为1/3时，聚醚型热塑性聚氨酯在保持一定力学性能的同时又具有较好的熔体流动性。

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介孔二氧化硅包覆银纳米颗粒的制备及抗菌性能

王彦;陈绚丽;文利雄^*;陈建峰

. 2010, 37(4): 57-61.

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首先采用次磷酸钠液相还原方法制备了纳米银溶胶；再以正硅酸乙酯为硅源，十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用溶〖JP9〗胶-〖JP〗凝胶法，在制备的纳米银溶胶中的银颗粒表面原位生长二氧化硅球壳；然后利用溶剂萃取法去除有机模板剂，再经超临界干燥后制备出介孔二氧化硅包覆银纳米颗粒（Ag@mSiO₂）。对所得样品进行了TEM、SEM、XRD、FT-IR、N₂吸附/脱附等征，结果表明此纳米复合粒子的介孔结构有序性良好、比表面积大、呈连接的球状形貌。进一步以二倍稀释法测试了Ag@mSiO₂纳米颗粒对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度（均为156μg/mL）和最小杀菌质量浓度（312.5和625μg/mL），结果表明Ag@mSiO₂纳米颗粒有良好的抗菌效果。

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胶体间相互作用及凝胶化对水性仿石涂料的影响

常雨鑫;吉静^*;王峰;刘景军

. 2010, 37(4): 62-66.

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通过对海藻酸钠与其他胶体间相互作用的研究，将海藻酸钠-明胶作为成胶剂应用在水性仿石涂料中。探讨了胶体间的协同作用，共混胶体的配比以及不同浓度交联剂与胶体的凝胶反应对水性仿石涂料渗色性能的影响，并分析了共混胶体的微观形貌和相互作用机理。结果表明：以海藻酸钠-明胶共混胶体作为水性仿石涂料成胶剂，可以明显改善仿石涂料体系的渗色问题；当交联剂氯化钙浓度为0.05mol/L，成胶剂质量浓度为10g/L，海藻酸钠-明胶共混质量比为7∶3时，仿石涂料体系最稳定，不易渗色。

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莫来石/硅酸盐低膨胀率粘接材料固化机理与结构性能

周春苗;史翎^*;张军营

. 2010, 37(4): 67-72.

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以硅酸钠水溶液、莫来石粉体为原料制备了低膨胀率的莫来石/硅酸盐粘接材料，并通过FT-IR、XRD、NMR等方法对不同温度下热处理的样品进行了表征。结果表明，材料的固化反应发生在室温与400℃之间，为硅酸钠水溶液中的链式或环式聚硅酸、莫来石粉体上的铝羟基间缩合脱水反应，构建了以硅、氧、铝为主的三维体型网状结构；所制备的具有低膨胀系数的莫来石/硅酸盐粘接材料在100~400℃的温度范围，线膨胀系数为(1.2~3.7)×10^-6K^-1，600℃时线膨胀系数最大为1.45×10^-5K^-1，套接压缩剪切强度达25MPa。

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稀释剂对混合相分离法制备聚偏氟乙烯膜的影响

王建强;潘凯;房昺;曹兵^*

. 2010, 37(4): 73-77.

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以聚偏氟乙烯（PVDF）为基材，分别选用二甲基乙酰胺(DMAc)、苯丙酮为溶剂和稀释剂，通过将热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)相混合的方法制备了PVDF膜。研究结果表明，随稀释剂含量的增加，膜断面结构由大球晶转变为双连续的结构，膜上表面(空气面)致密层厚度减小，膜下表面(玻璃面)孔径逐渐变小。同时膜纯水通量随稀释剂含量增加而增大，牛血清蛋白(BSA)截留率和拉伸强度由于膜结构的变化而略有降低。

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液相前驱体转化法制备ZrB₂粉末

李运涛¹;陶雪钰²;邱文丰²;赵京波^1*;赵彤²

. 2010, 37(4): 78-82.

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采用液相前驱体转化法制备ZrB₂粉末。首先以聚乙酰丙酮锆、硼酸、酚醛树脂为原料制备了ZrB₂前驱体，通过在高温下发生碳热还原反应热解前驱体得到ZrB₂粉末。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR) 、差热-热重分析仪（TG-DTA）、X射线衍射仪（XRD）、电感耦合等离子光谱发生仪（ICP）和扫描电镜（SEM）对ZrB₂前驱体及热解产物进行了表征和分析。结果表明，该ZrB₂前驱体易溶于常用溶剂，加工性能优良,可在相对较低的温度（1600℃）下热解得到纯度较高的ZrB₂粉末；ZrB₂前驱体在pH值不大于4的反应环境下，反应时间越长制备的ZrB₂陶瓷粉末纯度越高；ZrB₂粉末颗粒尺寸为2~4μm，粉末中存在ZrC晶体、游离碳和少量氧杂质。

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水热和硬模板辅助制备氧化铝空心球

张光明;汤志松;郭奋^*;宗志强

. 2010, 37(4): 83-87.

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以葡萄糖和硝酸铝为原料，采用水热和硬模板辅助技术成功制备了氧化铝空心球。分别通过
葡萄糖催化聚合-原位离子吸附一步进行(一步法)或葡萄糖聚合成球-离子吸附分步进行(二步法)制备铝碳复合球壳结构，然后经分步煅烧氧化制得氧化铝空心球。进一步对产物表征结果表明：二步法得到的空心球壳结构稳定紧凑，大小均一，粒径在亚微米级；而一步法步骤简单，操作快捷，但产物结构疏松，粒径在微米级，空心球比二步法有序度要高。此外，对氧化铝空心球结构的形成过程和可能的机理以及二步法中碳球表面基团进行了分析和探讨。

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用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究

李猛

. 2010, 37(4): 88-93.

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以商用ZSM-5沸石为原料，采用降解法合成了孔壁含有沸石结构单元的Z-SBA-15介孔分子筛。利用XRD、TEM技术，考察了温度、时间、ZSM-5的硅铝比、降解液用量和初始凝胶pH值对合成产物的影响。结果表明：在晶化温度100～110℃，晶化时间36～48h，硅铝比为25～36，ZSM-5沸石降解液量15～30mL, 初始凝胶pH值0.5～1.0时为合成适宜条件。此外，经Z-SBA-15样品结构分析，Z-SBA-15为具有Al—Si—O单元结构成分的SBA-15介孔材料。

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青霉菌丝体分子印迹吸附膜对Cr(Ⅲ)的吸附性

占金宝;苏海佳^*

. 2010, 37(4): 94-97.

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以发酵工业废弃菌丝体为主要吸附介质，通过分子印迹技术，制备得到青霉菌丝体分子印迹
吸附膜。研究了青霉菌丝体分子印迹吸附膜对Cr ³⁺的吸附特性、影响因素以及吸附膜
的稳定性。结果表明：静态饱和吸附容量可达65mg/g，最佳吸附pH为6，吸附过程符合Langmuir等温吸附方程；动态吸附实验穿透时间在400min左右，对皮革废水中的Cr ³⁺
的动态吸附容量为27mg/g；该吸附膜稳定性较好，可以多次重复使用、静态使用批次已达
60批次。

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固定化粪链球菌酶法连续生产L-瓜氨酸

赵艳杰;曾倡;张淑荣;张鹏^*

. 2010, 37(4): 98-102.

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对复合诱变菌株粪链球菌Streptococcus faecalis BT001进行了固定化，利用固定化细胞中精氨酸脱亚胺酶转化L-精氨酸制备L-瓜氨酸。研究了固定化载体和菌体的配比、反应温度、反应液pH等条件对L-瓜氨酸产量的影响；通过简易颗粒强度测定仪，评估了添加不同质量分数的海藻酸钠和改性剂对颗粒强度的影响。结果表明：当包埋载体海藻酸钠质量分数为5%，菌体量为10%，改性剂硅藻土为5%，聚二甲基硅氧烷为3%，反应液pH值为6.5，反应温度为35℃时，在改进后的填充床中进行连续反应，得到L-瓜氨酸产量可达95.6g/(L·d)，摩尔产率为95.1%，且连续反应时间可达73d以上。

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蒺藜果实中C₂₁甾体类化合物结构解析

刘颖¹;陈光¹;胡高飞²;喻长远^1*

. 2010, 37(4): 103-107.

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采用柱层析等分离方法，从蒺藜（Tribulus terrestris L.）果实乙醇提取液的正丁醇萃取层中，分离到两种化合物。通过核磁共振、酸水解、薄层检测等方法鉴定了它们的结构。这两种化合物都是C₂₁甾体类化合物，分别为3-O-β-lycotetraosyl 3β-hydroxy-5α-pregn-16-en-20-one（Ⅰ）和3β-hydroxy-5α-pregn-16(17)en-20-one-3-O-β-D-xylopyranosyl(1→2)-［β-D-xylopyranosyl-(1→3)］-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-［α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)］-β-D-galactopyranoside（Ⅱ）。其中化合物Ⅰ在蒺藜科首次发现，化合物Ⅱ在蒺藜中首次发现。

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响应面法优化虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺及抑菌活性

蔡杨柳;陈劲春*

. 2010, 37(4): 108-112.

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采用响应面分析法优化了虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺，其最优提取工艺条件为：以体积分数79%乙醇为溶剂，53℃回流提取1.1h；此条件下白藜芦醇提取量为5.912mg/g，与理论值5.918mg/g接近。产物经红外和质谱鉴定为反式白藜芦醇（纯度99.8%）。考察了经分离纯化后的反式白藜芦醇对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的体外抑菌作用，结果表明所得反式白藜芦醇具有抑菌活性，10h后质量浓度为0.125mg/mL的反式白藜芦醇对金黄色葡萄球菌的抑菌率为80%，而质量浓度为1.00mg/mL的反式白藜芦醇对大肠杆菌的抑菌率为40%。

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几种改性活性氧化铝颗粒吸附剂除氟实验研究

党丹;丁文明*;霍亚坤

. 2010, 37(4): 113-116.

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采用几种铝盐与铁盐，对相同粒径的颗粒活性氧化铝进行了吸附剂改性，并以优选了的改性方案为基础，研究了不同吸附剂粒径对吸附效果的影响。结果表明，活性Al₂O₃经改性后的静态吸附量是未改性的1.5～2倍；动态试验中，改性活性Al₂O₃的穿透时间为1.5～3.3d。用Al₂(SO₄)₃和Fe₂(SO₄)₃改性活性Al₂O₃的除氟效果较好。Φ1～2mm改性活性Al₂O₃的除氟性能远比Φ2～3mm改性活性Al₂O₃的好，前者的静态吸附量是后者的1.5倍左右，动态试验中，前者的穿透时间为11d，远长于后者（3.3d）。

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高压钢粒子输送装置输送性能及密封结构分析

肖丙喜¹;赵惠清^1*;温林荣²

. 2010, 37(4): 117-120.

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高压钢粒子输送是粒子冲击钻井中的关键技术之一。根据传统的螺旋输送装置，设计了一种新型高压钢粒子输送装置，将混合后的2.5mm钢珠与泥浆定量输送至井下。该装置具有如下特点：螺杆轴向力由减速器承担，高压密封装置采用高压机械密封，粒子在高压状态下且固液混合输送。以这种新型螺旋输送装置为研究对象，重点分析了新型螺旋输送装置对粒子输送的运动，以及粒子输送的输送角与螺杆和筒壁摩擦因数的关系，通过分析研究可知螺旋输送机螺杆与粒子的摩擦因数比筒壁与粒子的摩擦因数对输送效率的影响显著，制造加工螺旋输送机时应尽可能减小角螺杆与粒子的摩擦因数，以提高该装置的输送效率。此外，对装置中高压密封结构进行了分析。

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用于转子自动平衡的双盘电磁型平衡头移动控制方法研究

曹晰;陈立芳*;高金吉

. 2010, 37(4): 121-125.

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电磁型自动平衡系统通过在线辨识转子系统不平衡量，计算并控制平衡盘移动至最佳平衡位置，从而减小或消除原系统的振动。但该技术的工业化应用受到移动控制过渡时间长且可能令系统瞬时振动增强的限制，实例罕见。针对其在移动控制上的不足，采用系统仿真方法研究了可相对转轴正反两个方向任意转动的双平衡盘移动控制策略，并对两类特殊情况给出了解决措施。实验表明使用该控制策略平衡头移动迅速准确，缩短了动平衡时间，规避了系统瞬时振动增强的可能。

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二进制互连神经网络的遗传演化

吕阳鹏¹;李大字^1*;靳其兵¹;谭天伟²

. 2010, 37(4): 126-130.

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当前对于二进制神经网络的研究主要集中在前馈模型上，然而前馈模型不具备反馈连接，无
法形成记忆结构，从而无法处理时序逻辑问题。提出了一种基于遗传算法的二进时序神
经网络演化算法，并且通过双边沿触发计数器实验和迷宫路径覆盖实验验证了演化的二进制
互连神经网络具备时序逻辑处理能力。

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灰色系统理论与神经网络的色谱保留值预测模型研究

任永丽¹;董海峰¹;吴启勋²

. 2010, 37(4): 131-134.

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灰色建模允许样本点少，不要求样本有较好的分布规律，而且计算量少，操作简便。而 BP 网络在对样本进行学习时，会对输出误差进行反馈校正，具有并行计算、分布式信息存储、容错能力强、自适应学习功能等优点。本文将灰色预测建模和神经网络技术融合起来建立灰色神经网络组合模型，应用于色谱保留值的预测。实证结果表明：该组合模型精度方面比常规灰色模型要好；组合的算法概念明确，计算简便，有较高的拟合和预测精度。组合模型的提出拓宽了灰色模型的应用范围。

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基于六边对称变换群的快速CT重建算法

王一多^1,2;席平¹ ;薛威^1，3*

. 2010, 37(4): 135-140.

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利用正六边形在所有能铺满整个平面的正多边形中具有最多对称轴的特点（共6条，正三角形3条，正方形4条），结合对称变换群的性质对计算机断层扫描重建（CT）中的滤波反投影算法（FBP）进行了优化，降低了算法中反投影部分的计算复杂度，从而得到一个快速重建算法。由于反投影的计算在FBP算法中耗时最多，所以新算法明显加快了图像重建速度，通过仿真试验与已有快速重建算法进行比较，表明文中算法在同等条件下重建速度提高明显。

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基于自适应并行遗传算法的证券投资组合研究

谢鑫;胡云姣*;方永峰

. 2010, 37(4): 141-144.

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将传统的马科维茨模型进行了改进，引入了风险厌恶因子，对投资比例设定了上下限，进一步利用熵对风险进行了修正，并加入了专家评价对模型实行了模糊化处理。同时提出了一种自适应并行遗传算法，其运算时间短,而且随机搜索,其遗传因子能够进行自我调节，不易陷于局部最优。将该算法引入证券投资组合领域, 将数据随机分为若干个小组，同时进行遗传优化，提高了运算效率。通过应用实例，求解改进的模型，计算表明自适应并行遗传算法能够准确快速地解决证券投资组合优化问题。

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2010年, 第37卷, 第4期　刊出日期：2010-07-20

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