2012年, 第39卷, 第1期　刊出日期：2012-01-20

  

• 全选
  |

化学与化学工程
• Select
  三氯氢硅精馏过程的模拟与优化

  李群生1;白洁1; 郭增昌2;王宝华3*

  . 2012, 39(1): 1-05.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用化工流程模拟软件，对三氯氢硅精馏的双塔流程进行了模拟计算，在产品质量达到工艺要求的基础上，对精馏过程各塔的主要参数进行了分析优化。计算得到预分离塔的最适宜进料板位置、回流比、塔顶采出量分别为6、18、250kg/h，三氯氢硅塔的最适宜进料板位置、回流比、塔顶采出量分别为12、5、2453kg/h，并且最适宜的进料温度范围为25~35℃。将优化后的参数应用到实际设计和生产中，三氯氢硅塔塔顶产品各组分含量的模拟结果与工业数据基本一致，三氯氢硅纯度大于0.999。
• Select
  毛细管中泰勒流的流动及液相分散特性

  周媛;张庆勇;刘辉*;雷志刚

  . 2012, 39(1): 6-11.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在竖直毛细管中以自来水为液相，氮气为气相，气液两相在泰勒流型操作范围内并流向上流动。采用CCD照相法获得流动参数，采用脉冲示踪法通过电导探针测定浓度-时间曲线。考察了表观气、液速对气含率、液栓长度、液相平均停留时间和轴向扩散系数的影响规律。结果表明，气含率在0.4~0.85间，随表观气速的增加而增大，随表观液速的增加而减小；液栓长度的范围是5~30mm，其变化规律则与气含率的相反；液相平均停留时间在6~11s，随着表观气、液速的增加而减小；轴向扩散系数的范围是20~110cm2/s，随表观气、液速的增加而增大，轴向混合加大；本文建立的彼克莱数关联式Pe=2.214Re^0.2ε_G^-0.364ψ_L^0.948 能够预测实验值，偏差在±20%以内。
• Select
  超重力尿素湿法烟气脱硝技术的研究

  杨晖;陈建铭;宋云华*

  . 2012, 39(1): 12-16.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过考察氮氧化物湿法吸收机理，对NOx液相吸收的传质理论进行了相关分析。采用定-转子反应器（RSR）作为新型吸收设备，对尿素溶液吸收氮氧化物废气的工艺条件进行了试验研究，考察了液体流量、进气流量、定-转子反应器转速、尿素含量及吸收温度等因素对NOx脱除率的影响，确定了脱除NOx的最佳条件。试验结果表明，对定-转子反应器内部结构为SS-RH这种组合，最佳操作参数为液体流量0.2m3/h、进气流量0.2m3/h、定-转子反应器转速1400r/min、尿素溶液质量分数20%、吸收温度60℃。在此条件下，NOx的脱除率可达到63%。
• Select
  2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑合成方法的优化

  张辰;郝海军;万平玉*

  . 2012, 39(1): 17-19.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  建立了一种2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑的最佳合成方法。以对硝基苯甲酸和盐酸氨基脲为原料，多聚磷酸为脱水剂，150~160℃的条件下反应2h，高收率(89%)制得中间体2,5-二(4-硝基苯基)-1,3,4-噁二唑；然后在DMF溶剂中以Na2S为还原剂，于100℃的条件下反应4h，中间体还原得到目标产物2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4噁二唑。此反应具有时间短、收率高且后处理简单、产物容易提纯等优点。
• Select
  气相色谱-质谱联用测定酚醛塑料在不同温度下脱出气体的实验研究

  郭莉华1,2;何新星2;丁军平2;徐国鑫2;尹亮1;祁欣1*

  . 2012, 39(1): 20-23.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以有机硅改性酚醛塑料作为实验样品，将其密封于Tedlar气体采样袋中，应用气相色谱-质谱联用仪对该非金属材料在不同温度条件下30d内脱出的有机物进行定性定量分析。研究了主要脱出有机物——甲苯随时间的变化规律，结果表明:在不同温度下，材料中脱出的甲苯质量占总挥发性有机物的50%以上，材料在40℃和50℃的条件下均有18种有机物脱出，在65℃时，有机物二氟二甲基硅烷从材料样品中释放出来，材料的原有物理性能被破坏；材料在40℃时30d的甲苯脱气量相当于50℃时5d的甲苯脱气量，因此，在50℃这个稍高于常温的条件下对材料进行快速脱气处理，不仅有利于加快酚醛塑料中挥发性组分的释放，而且能满足在较短时间对材料释放气体的浓度、毒性进行检测评价的实验要求。
• Select
  酰化剂对木质素羟值测定的影响

  赵磊¹;万平玉¹;孙戈亮¹;陈咏梅^1*;李改云²;秦特夫²

  . 2012, 39(1): 24-27.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  参照聚醚多元醇羟值测定方法，比较了邻苯二甲酸酐(PA)和对甲基苯磺酰异氰酸酯(TSI)作为酰化剂进行木质素羟值的测定结果，发现TSI可以与木质素分子中的部分酚羟基发生酰化反应，而PA只能与醇羟基反应，故TSI的测定结果远高于PA的测定结果。提出以酰化能力与多异氰酸酯接近的异氰酸苯酯(PI)为酰化剂测定木质素样品羟值，PI法测试结果介于PA-吡啶法和TSI-乙腈法之间。

材料科学与工程
• Select
  一种咔唑-苯并噻二唑共聚物的合成与光伏性能研究

  王海侨;李娜;孙冶平;王晓晨;庆飞要;李效玉*

  . 2012, 39(1): 28-32.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以N-十二烷基-2,7-咔唑为给体单元、5,6-二辛氧基二噻吩苯并噻二唑为受体单元，通过Suzuki偶联反应合成了一种具有给-受体结构的共轭聚合物聚N-十二烷基-2,7-咔唑-5,6-二辛氧基-4,7-二噻吩-2-基-苯并噻二唑（PC-DODTBT），并研究了该聚合物的光物理与电化学性能。结果表明，以PC-DODTBT为电子给体，PCBM为电子受体，制得的共混体相异质结太阳能电池在AM1.5、100 mW/cm²模拟太阳光下，开路电压为0.88 V，短路电流为2.04 mA/cm²，填充因子为0.51，能量转换效率为0.92%。
• Select
  芘桥基梯形聚硅氧烷发光材料的合成

  . 2012, 39(1): 33-36.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过“超分子构筑调控/逐步偶联聚合法”，首先以强荧光性的1,6-二氨基芘为模板剂将苯基三氯硅烷偶联成梯形模板单元（P-Ph-LS），模板单元再在氢键作用下经水解、缩合得到芘桥基聚苯基硅氧烷（Py-Ph-LP）。产物结构通过红外（FT-IR）、硅谱（²⁹Si-NMR）和X射线衍射（XRD）进行了表征，结果表明该聚合物具有梯形结构；对聚合物与二氨基芘的荧光性能进行了比较，结果表明聚合物的荧光发射波长发生蓝移。
• Select
  协效剂对聚丙烯/氢氧化镁复合材料阻燃和力学性能的影响

  . 2012, 39(1): 42-47.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用硬脂酸钠改性后的氢氧化镁与聚丙烯（PP）材料熔融共混，分别以二氧化硅或硼酸锌或聚磷酸铵与季戊四醇的混合物为协效剂，制备氢氧化镁填充量为50%（质量分数）的阻燃聚丙烯。考察了聚丙烯复合材料的燃烧性能、拉伸强度、冲击强度和断面形貌。结果表明：5%（质量分数）的硬脂酸钠改性氢氧化镁填充聚丙烯制备的复合材料拉伸强度、冲击强度和分散性都高于未改性聚丙烯/氢氧化镁复合材料；当协效剂添加量不超过3%时，二氧化硅或硼酸锌对复合材料有协同阻燃和填充增强的作用；聚磷酸铵和季戊四醇的混合物与氢氧化镁有较好的协同阻燃作用，且随着用量的增加，复合材料拉伸强度下降，冲击强度变化不大。
• Select
  聚集态结构对聚丙烯腈纤维物理收缩的影响

  王彬;赵纯;张静;李亚敏;徐樑华^*

  . 2012, 39(1): 48-52.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  借助热机械分析仪（TMA）、X射线衍射仪（XRD）、声速仪等研究了聚集态结构对聚丙烯腈（PAN）纤维分子链物理收缩特性的影响。结果表明，由于聚集态结构影响分子链段运动性，PAN纤维分子链表现出分级收缩的特点：物理收缩首先开始于纤维非晶区，之后向晶区边界分子链扩展；非晶区分子链段收缩是物理收缩的主要部分，收缩率随非晶区取向度增加而增大；晶区边界分子链段运动受周围晶区限制，收缩较非晶区缓和，随晶区边界取向分子链增多，收缩率小幅增大；温度升高、时间延长，各段收缩率均不同程度增大。
• Select
  淀粉基活性炭的制备及在超级电容器中的应用

  马小丰;田艳红*;王颖;张学军;代红蕾

  . 2012, 39(1): 53-57.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以淀粉为原料，分别采用H₃PO₄活化法和物理-化学复合活化法制备活性炭，并将制备的活性炭组装成超级电容器。研究了制备工艺对活性炭孔结构及电容特性的影响；通过氮气吸附和SEM方法表征了淀粉基活性炭的孔结构和表面形貌，通过循环伏安曲线、恒流充放电、交流阻抗实验考察了其电化学性能。结果表明，比表面积与比电容并没有线性关系；物理-化学复合活化法在温度为850 ℃、活化时间为2h条件下，制备的淀粉基活性炭比表面积为1438 m²/g，比电容为150 F/g。
• Select
  Y型微通道内聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米分散体的制备

  崔改静;周月;段永鸿;赵宏;王洁欣^*

  . 2012, 39(1): 58-62.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用Y型微通道，通过反溶剂沉淀法研究了聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)透明纳米分散体的制备过程。实验考察了在丙酮-水体系条件下，PLGA丙酮溶液浓度、总流量、反溶剂流量、溶剂流量和温度等对PLGA纳米分散体颗粒粒径和分布的影响。研究结果表明：固定溶剂与反溶剂流量比为1：20，随着总流量从21mL/min增大到63mL/min时，颗粒粒径从178 nm减小到91 nm，而继续增大总流量到84 mL/min，粒径增大到106nm；随着反溶剂流量从2mL/min增大到16mL/min，颗粒粒径从115nm增大到141nm；此外，随着反溶剂流量和PLGA溶液浓度的增大，颗粒粒径呈先减小后增大的趋势；而随着体系温度的下降，粒径显著减小。
• Select
  金属套管式微通道内W/O乳液的高通量制备

  李婷;单从云;周月;王琦安;王洁欣^*

  . 2012, 39(1): 63-67.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  将金属套管式微通道用于油包水（W/O）乳液的制备，系统考察了连续相中大豆油和正己烷的体积比、表面活性剂质量分数、套管环隙尺寸和微孔孔径等对乳滴粒径的影响。得到的较优制备工艺条件为：大豆油和正己烷体积比8∶10、表面活性剂Span 80的质量分数1%、微孔孔径5μm、套管环隙尺寸250μm，可制备出平均粒径约为13μm且分散性良好的W/O乳液。与高速均质机和Y型微通道的比较发现，其所得乳液分散性和稳定性优于后两者，可望满足实际工业应用需求的高通量（至少可达1L/min)。此外，实验考察了微通道结构参数对乳化压降的影响，结果表明乳化压降随微孔孔径、套管环隙尺寸的减小而增大。
生物技术与环境工程
• Select
  大肠杆菌葡萄糖脱氢酶基因的克隆与原核表达

  韩增叶¹;孙继国¹;葛喜珍²;田平芳^1*

  . 2012, 39(1): 68-71.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  克隆出大肠杆菌编码葡萄糖脱氢酶(PQQGDH)的 gcd 基因，构建了诱导型表达载体pET28a-gcd，转化大肠杆菌E. coli BL21后获得阳性克隆菌株BL21/pET28a-gcd。IPTG诱导后，经SDS-PAGE分析表明，该工程菌PQQGDH的表达量约为对照菌的18倍，约为18.2 mg/L，实现了高表达。此外，研究发现添加MgCl₂能提高PQQGDH的表达量。
• Select
  高聚物反相填料在分离纯化莱菔硫烷中的应用

  张胜智;闫旭;梁浩;袁其朋*

  . 2012, 39(1): 72-76.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用高聚物反相填料装填的半制备柱(PST, 30μm, 300mm×10mm ID)对莱菔硫烷进行分离纯化，优化了色谱分离参数，确定最佳流动相为30%乙腈-水溶液，流速为2mL/min等度洗脱，检测波长254nm，进样量不超过20mg时，收率在61%以上，纯度可达90%。采用中心切割的方式收集，获得的产品纯度可达90%以上。
• Select
  L-瓜氨酸与牛血清白蛋白相互作用的研究

  屈冉;张骁;张鹏*

  . 2012, 39(1): 77-82.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用荧光猝灭法以及紫外吸收差谱法研究了L-瓜氨酸与牛血清白蛋白在不同pH值下的相互作用机制，初步了解到L-瓜氨酸对牛血清白蛋白有猝灭作用，其猝灭机制为静态猝灭。利用Stern-Volmer方程求解出的各种参数表明pH值对两者的结合能力影响较大。同步荧光分析发现L-瓜氨酸的存在没有改变牛血清白蛋白的分子构象，依据Forster非辐射能量转移理论，确定了给体-受体间的结合距离和能量转移效率。
• Select
  分子模拟研究β-环糊精整体柱的分离识别机理

  梅丹萍;吕永琴;张海洋;谭天伟*

  . 2012, 39(1): 83-88.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用分子动力学模拟和色谱分析的方法研究了葛根素、大豆甙和大豆苷元在β-环糊精配基键合聚甲基丙烯酸缩水甘油酯整体柱上的分离识别机理。分子模拟结果显示，β-环糊精与客体分子的结合能越大，β-环糊精与客体小分子的结合作用越大，形成的包合物相对越稳定，则在色谱分离中客体分子在固定相上的保留因子越大，在洗脱顺序中表现为后洗脱出来。通过模拟计算β-环糊精与客体分子的结合能和氢键作用的大小，可以成功地预测客体小分子在β-环糊精配基整体柱上的保留行为和洗脱顺序。利用质量作用模型，通过改变色谱流动相中添加剂的浓度，证明了葛根素、大豆甙和大豆苷元在β-环糊精配基整体柱上的保留符合氢键和疏水作用共存的混合作用模式。
机电工程和信息科学
• Select
  不确定时滞切换奇异系统的鲁棒H∞控制

  何召兰;高岑;武俊峰

  . 2012, 39(1): 89-92.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  讨论了一类不确定时滞切换奇异系统的状态反馈鲁棒H∞控制问题，利用公共Lyapunov函数方法和凸组合技术给出了系统状态反馈可镇定的充分条件，并采用线性矩阵不等式的形式进行描述。设计了相应的切换律和状态反馈控制器，保证了闭环系统是具有鲁棒H∞干扰抑制水平γ状态反馈可切换镇定的。最后给出一个数值算例证明结论的有效性。
• Select
  矩形储液箱在流固耦合下的静强度及模态分析

  张宏旺^1;黄鑫^2;赵军²*;刘楠^1,3

  . 2012, 39(1): 93-97.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以某矩形储液箱为研究对象，在ANSYS软件中建立了三维有限元模型，对其在静水压作用下的强度进行了计算。同时，模拟了流体对于箱体的作用，对矩形储液箱进行了在空载和流固耦合下的模态分析，提取了前5阶固有频率和振型，为矩形储液箱的设计提供了可靠的数值依据。
• Select
  微生物发酵乙醇浓度在线检测模型及其应用

  赵利强;王建林;于涛

  . 2012, 39(1): 98-102.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用半导体气敏传感器，结合气液平衡关系原理，提出了一种微生物发酵乙醇浓度在线检测模型的建立方法。该方法利用LM(Levenberg-Marquardt)算法对模型进行参数辨识，建立了液体乙醇浓度和测量电压信号两个物理量之间直观的非线性对数模型，并采用虚拟仪器技术实现了该模型算法。将模型应用于谷胱甘肽发酵中乙醇浓度的检测，实验与分析表明了该模型的有效性，检测绝对误差小于0.1%，重复性好，能够很好地满足微生物发酵工程应用需求。

管理与数理科学
• Select
  分层算法求解竞赛图上的最小弱顶点覆盖

  赖文华;涂建华*

  . 2012, 39(1): 103-105.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  竞赛图上的弱顶点覆盖问题是一个NP困难问题，本文先定义了竞赛图上的势加权函数，然后利用分层技术给出了一个求解竞赛图最小弱顶点覆盖问题的近似算法，并证明了此近似算法的近似度为3
• Select
  激光谐振腔光场及远场分布的数值模拟系统

  李源;战可涛*

  . 2012, 39(1): 106-110.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用数值迭代法和有限元法，对激光圆形镜球面谐振腔的光场分布及远场光束进行数值求解。采用Matlab编写了具备图形化用户界面(GUI)的功能全面的激光谐振腔模拟系统，系统可以选择和设置谐振腔类型及谐振腔参数等。系统运行后给出谐振腔内光场达到稳定状态时的渡越次数、腔镜上光场振幅和相位分布以及远场光强分布的三维图像。对输出镜反射率均匀分布以及输出镜反射率沿径向逐渐降低的激光谐振腔模式及远场光强分布进行模拟并做了对比分析，结果表明，输出镜反射率变化的激光谐振腔模式形成较快，远场光强分布更集中。
• Select
  一类带脉冲的时滞差分方程的振动准则

  冯学文;吴开谡*

  . 2012, 39(1): 111-115.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了一类带有脉冲的时滞差分方程的振动性，这类差分方程的最高阶项是变系数的。将脉冲条件进行转换后，利用反证法给出了该差分方程所有解振动的一个充分条件。
• Select
  BZ振荡反应体系的复杂动力学行为

  李蒙蒙;常玉*

  . 2012, 39(1): 116-121.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  结合动力系统的定性与稳定性理论、中心流形定理及Hopf分叉理论，分析了Belousov-Zhabotinsky反应的非线性动态现象的机理，包括随分叉参数变化时平衡点的类型及其稳定性变化。从理论上严格证明了BZ反应周期振荡的产生与消失是由于平衡点发生了2次Hopf分叉导致的。通过Matlab、Mathematica软件对模型进行数值模拟，验证了理论分析的结果。
• Select
  基于G-H分布的copula-SMR方法

  田凯;杨永愉*

  . 2012, 39(1): 122-127.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  将阿基米德copula应用于谱风险度量（SMR），提出了一种新的风险度量方法（copula-SMR方法）。选取G-H分布对边缘分布进行建模，采用极大似然估计对给定的阿基米德copula进行参数估计，选择能更好拟合实际数据的copula函数，运用二次规划方法，计算相应的谱风险值，确定了在不同期望收益率下最优投资组合。