2011年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2011-01-20

  

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化学与化学工程
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  膜蒸馏法浓缩中药提取液过程膜污染机理类型的确定

  陆文超¹；魏杰²；丁忠伟^1*；刘丽英¹；吴霞¹

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  . 2011, 38(1): 1-4.

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  用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜对中药提取液进行直接接触式膜蒸馏，测定了不同封装分率和
  料液流量下的跨膜通量。应用膜污染机理中的4种过滤模型分别对实验数据进行线性拟合，
  结果发现滤饼过滤模型的拟合程度最好。这说明在所研究的过程中膜污染物基本没有进入膜
  孔，为时短暂的膜孔堵塞也可以忽略，膜表面上滤饼层增厚是导致跨膜通量下降的最直接原
  因。
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  超重力催化反应精馏技术合成乙酸正丁酯的研究

  史琴; 张鹏远* ;初广文; 陈建峰

  . 2011, 38(1): 5-9.

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  首次以超重力旋转床（RPB）代替反应精馏塔进行催化反应精馏合成乙酸正丁酯的实验研究，以评估超重力技术在反应精馏领域应用的可行性和优劣性。在本研究中心自主设计的新型RPB中，首次用固体酸催化剂制成旋转床填料置于RPB内腔，填充密度为336kg/m³，乙酸和正丁醇为原料，在RPB中同时进行反应和分离过程。实验中主要考察了旋转床的转子转速对催化精馏效果的影响。结果表明，在转速为700~800r/min时反应的效果最佳，乙酸转化率达88%以上。同时设计催化精馏对比实验，在基本条件相同情况下，催化精馏实验的乙酸转化率为60%，远低于RPB实验，所得产品纯度相差20%以上。因此，超重力条件有利于提高催化剂催化效率。
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  苯与2-丁烯烷基化反应的热力学分析

  王莹¹； 张立新²； 张傑^1*； 李英霞¹； 黄崇品¹

  . 2011, 38(1): 10-14.

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  对苯与2-丁烯烷基化反应进行了热力学计算，得到不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数，并研究了温度、反应物摩尔比以及原料中杂质对该反应热力学平衡的影响。结果表明：在此反应体系下，生成叔丁基苯的平衡转化率最大，更易发生；升高温度和提高反应物物质的量比，均有利于增大热力学平衡时仲丁基苯选择性；2-丁烯原料中杂质对烷基化基本无影响。
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  微通道反应器内纳米头孢呋辛酯制备工艺优化

  张乾霞; 娄金婷; 周月; 段永鸿; 王洁欣*

  . 2011, 38(1): 15-20.

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  在Y型微通道反应器中，采用反溶剂沉淀法制备头孢呋辛酯纳米颗粒。通过正交实验，系统研究药物溶液质量浓度、沉淀温度、溶剂流量和反溶剂流量等因素对产物粒径的影响。得到的适宜制备工艺条件为：药物溶液质量浓度0.08g/mL、沉淀温度5℃、溶剂流量3mL/min，以及反溶剂流量80mL/min，制备出了粒径为260～340nm，且粒径分布窄的纳米颗粒。实验还进一步利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱分析和体外溶出实验对原料药及产品性质进行表征，结果表明：微粉化产品为无定形，溶出度明显优于原料药。
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  纳滤法去除模拟矿山废水中金属离子的研究

  李胤龙¹ ; 杨晓松² ; 刘伟^1*; 李靓¹

  . 2011, 38(1): 21-25.

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  采用Toray公司生产的UTC-60低压纳滤膜处理模拟矿山废水，主要考察了压力、温度、流量、pH等参数对UTC-60膜通量和金属离子截留率的影响。结果表明：压力升高，膜通量增大，金属离子截留率先升后降；温度升高，膜通量增大，金属离子截留率先降后升；膜通量和金属离子截留率随流量增大均略有增大；pH对膜通量无明显影响，金属离子截留率随pH的升高先升高，到达等电点附近（pH=5）降至最低，随后由于部分金属离子结合OH^-形成可溶性氢氧化物导致截留率升高。
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  液氦超流转变温度复现性研究

  尹亮¹ ; 林鹏²; 祁欣^1*

  . 2011, 38(1): 26-29.

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  利用液氦超流转变时超流氦（He Ⅱ）与正常氦（He Ⅰ）热导率突变的性质复现液氦超流转变温度T_λ。采用带毛细管结构的小型密封瓶，通过控温将微小热流通过小型密封瓶毛细管，实现毛细管中He Ⅰ/He Ⅱ两相共存，并使He Ⅰ/He Ⅱ界面停留在毛细管中，从而获得稳定、平坦的液氦超流转变温坪。利用毛细管热流对液氦超流转变温度的下压效应，得到不同热流的多个温坪，进一步利用外推法求得零热流下真实的T_λ值。24次液氦超流转变温度复现实验结果表明，标准偏差为0.022mK，证明了液氦超流转变温度具有良好的稳定性和复现性，推荐将液氦超流转变温度作为国际温标的固定点使用。
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  一类双氯芬酸类似物环氧合酶抑制剂作用模式的理论研究

  李顺来; 王存铎; 李秀艳; 杜洪光

  . 2011, 38(1): 30-34.

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  基于 1PXX 晶体结构以及以晶体中双氯芬酸 DIF701 为模版的双氯芬酸类似物2型环氧合酶(COX-2) 抑制剂的结构，利用药效团和自组织分子力场分析方法，探讨了 COX-2 与抑制剂的相互作用模式。建立了双氯芬酸药效团模型和 COX-2 抑制剂三维定量构效关系模型，并且两种方法所得的模型吻合；确定的 COX-2 与抑制剂的作用模式，可以指导抑制剂的设计，用于开发抗炎药物。
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  HPLC法测定卡巴拉汀贴剂中药物含量及其体外透皮释放量

  . 2011, 38(1): 35-38.

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  建立了一种卡巴拉汀贴片含量及其体外透皮释放量的高效液相色谱（HPLC）测定法，并用离体豚鼠皮肤为透皮屏障，采用改进 Franz 扩散池，研究卡巴拉汀透皮贴剂体外透皮性能。结果表明，卡巴拉汀在 9.69~116.32 μg/mL 浓度范围内线性关系良好，检测限为 0.17 μg/mL，精密度RSD 为 0.12%~0.47%，低、中、高 3 个浓度的平均回收率分别为 98.79%、98.59%、99.88%；该贴剂体外透皮释放曲线符合零级方程(Q=kt)，为 Q =59.91t +6.02，r = 0.9987。所建立的 HPLC 方法灵敏、准确、操作简便，可有效测定卡巴拉汀贴剂的含量及其体外透皮释放量。
  
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  L-色氨酸的气浮络合萃取及其分离机制

  于宏斌;董慧茹;毕鹏禹

  . 2011, 38(1): 39-43.

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  应用气浮络合萃取技术（FCE），实现了水溶液中微量L-色氨酸的分离富集。对气浮络合萃取工艺进行了研究，并对L-色氨酸气浮络合萃取的动力学以及机制进行了探讨。结果表明，与传统的络合萃取技术相比，气浮络合萃取在萃取效率和有机溶剂用量上都有明显的优势；在常温、L-色氨酸水溶液300mL、质量浓度为20mg/L、初始 pH 6.0、浮选溶剂为P204-正己烷溶液（P204体积分数为80%）10.00mL、NaCl摩尔浓度 0.20mol/L、通N2流速40mL/min 的条件下，气浮络合萃取分离水溶液中L-色氨酸的分配系数可达80；L-色氨酸的气浮络合萃取过程符合2.5级动力学，且主要受L-色氨酸与P204之间的络合反应控制。
材料科学与工程
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  聚甲氧基有机硅/莫来石杂化材料的高温处理与热膨胀性能研究

  . 2011, 38(1): 44-48.

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  制备了耐高温低膨胀聚甲氧基有机硅（PMOS）/莫来石杂化材料。FT-IR 与 XRD 测试表明材料在热处理过程中 PMOS 基体逐渐降解，而莫来石晶体则随温度的升高而稍有生长；TG 测试表明材料在800 ℃高温处理后仍有 93.4% 的质量残留；SEM 显示莫来石均匀分散在 PMOS 基体中；材料的冲击强度随热处理温度的升高而先减小后增大，800 ℃热处理后材料的冲击强度为924 J/m²；材料的膨胀系数很低，且随莫来石含量的增加而减小；聚甲氧基有机硅/莫来石杂化材料具有良好的耐高温性能与低热膨胀性能。
  
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  由大分子 PMMA-DPE 引发制备 Poly(St-alt-MAn) 微球

  唐天东; 马育红; 杨万泰^*

  . 2011, 38(1): 49-54.

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  在1，1-二苯基乙烯（DPE）存在下，以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为初始单体，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，采用本体聚合法制备出含有DPE片段的大分子引发剂PMMA-DPE；然后以PMMA-DPE 为引发剂，以苯乙烯（St）和马来酸酐（MAn）为共聚单体，乙酸异戊酯为溶剂,
  采用自稳定沉淀聚合法制备了单分散的聚（苯乙烯-马来酸酐）（Poly（St-alt-MAn））的微球。研究了 PMMA-DPE 的用量对聚合物微球的形态、粒径大小及分布的影响。采用 FT-IR, UV-Vis, 1H-NMR和 GPC 对产物的结构进行了表征，并用 SEM 观察了聚合物微球的形貌。结果表明，PMMA-DPE 能够引发 St 和 MAn 的共聚合，随着 PMMA-DPE用量的增加，聚合反应的转化率呈增大趋势，聚合物微球的粒径呈下降趋势，而粒径分布系数略有增大。
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  氢氧化钠/聚丙烯酸钠固体碱的合成及其催化酯交换反应性能

  . 2011, 38(1): 55-61.

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  采用原位聚合担载的方法制备了聚丙烯酸钠担载 NaOH 的氢氧化钠/聚丙烯酸钠(NaOH/NaPAA)固体碱催化剂，研究了固体碱催化剂的吸水性、保水性和碱性，并考察了其催化橄榄油与甲醇的酯交换反应催化活性和耐水性。结果表明，NaOH 担载量对 NaOH/NaPAA 固体碱催化剂的吸水倍率影响明显，随着 NaOH 担载量增加，吸水倍率呈先上升后降低的趋势；担载量为7.5 mmol时，吸水倍率呈现最大值，且具有良好的保水性能；碱量随 NaOH 担载量的增加而增大，碱强度达15.0 <H_- < 18.4；催化橄榄油与甲醇酯交换反应，NaOH/NaPAA 固体碱催化剂显示了高酯交换活性和耐水性；在反应温度为 60 ℃、醇油物质的量比为 6:1、催化剂质量分数为 3 %、反应时间为 2h 的条件下，对于不含水的原料油，甲酯产率达到 96.10 %，原料油含水量增大到2% 时，甲酯产率仍可达到 87.26%。
  
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  碳纳米管增强环氧树脂基复合材料的制备及其力学性能

  张昊;蔡佩芝;赵东林*;沈曾民

  . 2011, 38(1): 62-67.

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  通过对多壁碳纳米管进行表面处理，用超声分散和模具浇注成型法制备了碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料。研究了碳纳米管含量和表面处理对碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能和断面形貌的影响，分析了碳纳米管对环氧树脂的增强机理。结果表明，随着碳纳米管含量的增加，碳纳米管/环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度及模量先增加后减小;当碳纳米管的质量分数为0.5%时，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别达到最大值69.8MPa、136.9MPa和3.72GPa，比纯环氧树脂提高了33.9%、29.3%和4.8%；当碳纳米管的质量分数为1.5%时,拉伸模量达到最大值2050.5MPa，比纯环氧树脂提高了7.3%。
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  碳纳米管改性聚苯硫醚复合材料的等温结晶动力学研究

  李明;徐日炜;吴一弦;谷晓昱*

  . 2011, 38(1): 68-71.

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  应用差示扫描量热法(DSC)和Avrami模型分析聚苯硫醚(PPS)/碳纳米管(CNT)复合材料的等温结晶行为，分别考察了PPS和复合材料的结晶动力学参数以及结晶活化能，揭示了PPS的等温结晶特性和少量CNT对PPS结晶行为的作用。结果表明：随着结晶温度的升高，复合材料的结晶速率逐渐下降，说明复合材料的结晶是以依热成核控制为主;少量CNT的加入降低了PPS的结晶活化能，明显提高了PPS的结晶速率，同时使成核方式发生转变;纯PPS的Avrami指数n约为4，结晶方式为均相成核，而复合材料的Avrami指数n约为3，转变为异相成核;成核方式的转变大大的提高了PPS的结晶速率。
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  安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备及识别性能

  张笑;付志峰*;石艳;董志佼

  . 2011, 38(1): 72-76.

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  以安石榴甙为模板分子，丙烯酰胺为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，乙腈为溶剂，使用沉淀聚合方法，制备分子印迹聚合物，得到纳米级微球。等温吸附实验研究表明，印迹聚合物与空白聚合物相比，对目标分子具有更好的吸附性能，在研究浓度范围内，印迹聚合物对目标分子的最大吸附量为32.6μmol/g;Scatchard分析表明，印迹聚合物具有两种不同性能的结合位点，空白聚合物有一种结合位点，印迹聚合物的最大表观结合量为243μmol/g，空白聚合物的最大表观结合量为25.3μmol/g；底物选择实验表明分子印迹聚合物对安石榴甙具有更高的选择性能。
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  电荷稳定分散聚合制备光活性聚苯乙烯微球

  张芬;马育红;刘莲英;曹乐;杨万泰*

  . 2011, 38(1): 77-82.

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  采用苯乙烯磺酸钠电荷稳定分散聚合体系，在甲醇/水混合溶剂中，通过后滴加功能单体4-烯丙氧基-2-羟基苯甲酮（BP-OH），制备出表面带有二苯甲酮光引发基团的聚苯乙烯（PS）微球。研究了功能单体BP-OH的补加时间及总反应时间对微球形貌及功能基团结合量的影响，并将所制备的功能性PS微球在紫外光辐照下引发荧光单体7-甲基丙烯酰氧乙基-4-甲基香豆素（MCMA）反应；并通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外可见光谱（UV-Vis）及荧光显微镜（FM）对微球进行测试表征。结果表明，所制备的微球具有光引发活性。
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  早强剂对钢渣胶凝材料早期强度的影响

  罗珣¹;刘家祥¹*;王博¹;朱桂林²;卢忠飞²

  . 2011, 38(1): 83-86.

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  研究了若干早强剂对新余钢铁公司热闷钢渣早期强度的影响。结果表明:硫酸钠和半水硫酸钙对钢渣有一定激发作用，但28天强度下降明显，甲酸钙、三乙醇胺、醋酸钠和尿素对钢渣几乎没有激发效果，将它们两两复掺后仍然没有激发效果。将半水石膏/亚硝酸钠(1%/0.67%，质量分数，以下同)和尿素(0.22%)复掺后，使钢渣3天强度有一定提高，并且钢渣的28天强度下降幅度比掺半水石膏/亚硝酸钠(1%/0.67%)的钢渣强度要小11%。
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  聚丙烯腈纤维热稳定化反应动力学研究

  肖士洁¹ ;昌志龙¹ ;童元建¹ ;徐樑华^1* ;陈标华²

  . 2011, 38(1): 87-91.

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  采用“改进Coats-Redfern”法，通过差式扫描量热(DSC)研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在惰性气氛中的热稳定化反应动力学，探索了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。结果表明：在40~400℃范围内，PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应总体上符合一级的反应级数模型，计算得到表观反应活化能E_a=177.1kJ/mol；进一步分区通过分区研究和计算，提出了“三区域反应动力学模型”，此模型的计算值与实验值相吻合，能很好地预测PAN纤维在不同升温速率时的热行为；初步提出了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。
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  制备体系酸度对AlMSU介孔材料结构性能的影响

  翟尚儒;陈传东;安庆大*;宋宇;翟滨

  . 2011, 38(1): 92-96.

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  利用β沸石纳米簇和曲拉通TX-100分别作为骨架构筑前驱物和孔道导向剂，在酸性介质中通过(N^oH⁺)Cl^-S⁺组装机制合成了蠕虫状孔道排列的AlMSU介孔材料，并借助测试手段对其进行了系统表征。结果表明：制备体系盐酸浓度对AlMSU的结构性能、骨架组成及收率有着显著影响。介质酸浓度较低（<0.5mol/L）时所得AlMSU的物化性质较差，而且产物收率低（基于样品粉末质量）；而体系酸浓度大于2.5mol/L时将造成部分铝原子从骨架中析出，导致最终产物中铝元素含量显著降低。基于结构性能、骨架组成和样品收率等综合因素，体系酸浓度介于1.5~2.0mol/L时是合成AlMSU介孔材料的合适区间
生物技术与环境工程
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  响应面法优化黑曲霉产葡萄糖氧化酶条件

  杨超;李春震;谭天伟^*

  . 2011, 38(1): 97-100.

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  运用响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)产葡萄糖氧化酶以及发酵条件进行了优化。根据单因素实验结果，利用Plackett-Burman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素：葡萄糖，玉米浆和碳酸钙。用最陡爬坡试验逼近以上3个因子的最大响应区域后，采用Box-Behnken设计以及响应面分析法，确定其优化后发酵条件为(g/L)：葡萄糖172.11、玉米浆11.05、碳酸钙52.29、牛肉蛋白胨3.5、（NH₄）H₂PO₄ 0.5、KCl 0.15、MgSO₄·7H₂O 0.125、FeSO₄·7H₂O 0.125，220r/min，30℃培养48h。优化后的葡萄糖氧化酶酶活达786.3U/g，比在种子培养基中酶活350.5U/g提高了2倍左右。
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  D-甘露糖异构酶在大肠杆菌中的表达及催化条件的研究

  刘琦¹;李强^2*;袁其朋¹;冯嵬¹

  . 2011, 38(1): 101-104.

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  根据已知的放射性土壤杆菌体内的D-甘露糖异构酶（Fmi）氨基酸序列，设计适合在大肠杆菌内表达的Fmi基因序列（1245bp），采用体外基因拼接合成。构建了表达Fmi的重组大肠杆菌BL21(DE3)/pET30-Fmi，诱导表达的Fmi蛋白经SDS-PAGE验证为可溶性蛋白，分子量44000。通过实验优化了Fmi的催化条件，结果表明Fmi催化的最适pH值为7.5，最适温度为45℃，催化1h酶活达5.29U/mL。以25%的果糖溶液为底物时，催化2h果糖转化率达29.4%。

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  嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分离鉴定及对废胎面胶的脱硫再生

  王雅琴¹;俞汪洋¹;赵素合²;李元虎²;姜广明²

  . 2011, 38(1): 105-109.

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  从河北兴隆某硫铁矿筛选到一株硫杆菌YT-1，经理化性能和16S rDNA序列分析鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌（At. ferrooxidans YT-1），研究了该菌对废胎面胶（GTR）的脱硫再生作用。研究结果表明，三元共混物丁苯橡胶（SBR）/炭黑（CB）/再生GTR比SBR/CB/未再生GTR拉伸强度和断裂伸长率分别提高了5.3%和11.1%；X射线光电能谱检测表明SBR/CB/再生GTR表面硫元素质量分数降低13.92%，且峰位往高氧化态偏移0.2eV，说明再生GTR表面硫元素被氧化；共混胶断裂面扫描电子显微镜显示再生GTR与SBR/CB基体粘合性能显著提高，说明再生GTR表面硫交联键被打断。
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  缩合法脱除汽油中噻吩类硫化物的研究

  王兴华;张傑*;黄崇品

  . 2011, 38(1): 110-115.

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  将脱硫剂CD-1与Amberlyst-15酸性树脂配合使用，可以有效的将汽油中的噻吩类硫化物经缩合反应转化为沸点超出汽油流程的产品，从而通过蒸馏的方法脱除。模型汽油缩合法脱硫获得的优化实验条件为：反应温度80℃，反应时间20min，脱硫剂与模型汽油质量剂油比为1∶100，催化剂与模型汽油质量剂油比为1∶10，油品中噻吩硫化物的转化率可达100%。汽油中的碱氮类化合物对Amberlyst-15的催化性能有明显影响，会造成催化剂失活。
机电工程和信息科学
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  2万m³储液罐隔震应力分析

  张光浩;崔文勇*

  . 2011, 38(1): 116-119.

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  采用ANSYS有限元软件，分别在锚固和非锚固情况下对某2万m³储液罐进行了隔震前后
  的地震响应分析，并考查了隔震装置的隔震基频和阻尼比的变化对储液罐隔震的影响。以动
  力响应中的最大应力值来评价隔震装置的隔震效果，以此分别确定了储液罐在锚固和非锚固
  状况下隔震装置的最佳隔震基频和阻尼比。
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  风洞模型并联机构工作空间分析与仿真

  张浩;关立文*

  . 2011, 38(1): 120-124.

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  以风洞模型并联机构为研究对象，在给定的姿态下,提出基于风洞模型并联机构输出端工作空间的计算仿真方法，即基于风洞模型并联机构位置反解，结合风洞模型并联机构输入端滑块的运动范围约束和球铰半锥角的最大值的约束，采用边界搜索法确定该机构的工作空间边界。并且分析了该机构在某给定姿态下，输出端的平动工作空间、转动工作空间以及与机构末端相连接的物体分别做俯仰运动、偏航运动、滚转运动时的工作空间，为并联机构的结构设计和研究提供了有力支持。
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  基于RSS数据源的用户兴趣模型改进及应用

  郭力军;朱群雄*

  . 2011, 38(1): 125-129.

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  在基于RSS数据源的用户兴趣模型研究领域，已有的模型是一种由用户模型根节点、信息类别和用户兴趣子类构成的三层结构的树状用户兴趣模型。本文改进了原有模型的表示形式以及关键词权重判定函数，将关键词权值计算方法中加入日期参数，并且将用户的兴趣分为长期兴趣和短期兴趣,针对两种兴趣采用不同的更新机制。实验表明，改进模型的个性化程度更高，对用户兴趣更新更及时准确。模型应用于农业信息领域，有助于农民及时获得自己需要的个性化农业信息，对农业信息化建设具有一定的应用价值。
管理与数理科学
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  一类碳纳米管状图的Tutte多项式

  李爱民;姜广峰*

  . 2011, 38(1): 130-135.

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  给出了一类管状图的Tutte多项式的一个算法，这类图的形状与碳纳米管类似。找到了这类
  图在删除—限制算法中的基图，用基图的Tutte多项式给出了管状图的Tutte多项式的递推公
  式，用Maple实现了管状图的Tutte多项式的计算。
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  次模函数近似算法求最小弱顶点覆盖

  涂建华;高昊宇;赖文华

  . 2011, 38(1): 136-139.

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  求给定无向图的最小弱顶点覆盖是一个NP困难问题，只能通过研究此问题的近似算法来求解。本文从基本圈出发，定义了一个次模函数，利用次模函数理论来得到一个最小弱顶点覆盖问题的近似解，且近似度为1+ln(d-1)，其中d为图的顶点最大度。
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  构造一类具有Silnikov鞍焦同宿轨的动力系统

  魏飞;李威*;陈明

  . 2011, 38(1): 140-143.

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  运用奇异摄动理论构造了一类具有Silnikov同宿轨道的混沌系统。利用R-ssler对偶原则将
  快变子系统和慢变子系统进行耦合，得到了Silnikov同宿轨道。由Silnikov同宿轨道定理保
  证了该系统具有Silnikov现象，并将该系统进一步扩展，通过数值模拟验证了理论的正确性。