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2013年, 第40卷, 第2期 刊出日期:2013-03-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 胡凯1;苏广训2;曹立1;刘洪涛3;金君素1*;张泽廷1
    . 2013, 40(2): 1-6.
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    利用3种不同的溶剂对SBA-15分子筛中有机模板剂P123(EO20PO70EO20)的最佳萃取工艺条件进行了研究,考察了溶剂种类、萃取温度、萃取时间、溶剂量对回收率的影响。实验确定的最佳萃取工艺条件为甲醇作为溶剂,萃取温度75℃,萃取时间3.5h,溶剂量300mL,在此条件下P123回收率可达80.7%。制备得到的SBA-15分子筛通过X射线衍射、热重分析、Fourier红外光谱及N2吸附脱附等手段进行表征,结果表明通过溶剂萃取得到的SBA-15骨架有序性保持良好,比表面积更大。溶剂萃取过程不会造成骨架硅羟基脱除,克服了高温焙烧所引起的孔道收缩问题。回收得到的模板剂P123通过液体红外光谱和凝胶渗透色谱等手段进行表征,表明其在宏观和微观方面具有与标准样品相同的性质。
  • 马飞飞1;赵愉生2;胡长禄2;谭青峰2;范建光2;陈建峰1;张燚1*
    . 2013, 40(2): 7-13.
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    利用浆态床渣油加氢工艺对不同直径的催化剂颗粒进行活性评价,评价结果显示催化剂在直径较小或较大时均不利于杂质的脱除。利用XRD、BET、TG/DSC、TPO、SEM/EDS等表征手段对催化剂活性及稳定性进行研究,结果表明在催化剂表面及孔道中,渣油中沥青、含金属的卟啉结构等大分子生成焦炭、金属硫化物等附聚物以及沉积物是影响催化剂性能的主要原因。综合考虑所有杂质的脱除率可知,直径为1.2mm时催化剂的总体性能最好。
  • 李群生1;张德志1;章慧芳1;田原铭1;胡晓丹2;宋昌斌3
    . 2013, 40(2): 14-19.
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    在内径为500mm、填料高度为1m的有机玻璃塔内,对4种不同比表面积的HX型及X700型规整填料进行了冷膜实验,得到了表征两种填料流体力学性能和传质性能的实验数据。实验结果表明几种填料的压降、液泛气速和每m填料的理论级数符合一般规整填料的变化规律;与X700型填料相比,HX700型填料具有较小的压降和较高的传质效率,干塔压降平均降低了25%,湿塔压降平均降低了40%,液泛气速平均提高了12%,每m填料的理论级数平均提高了30%。
  • 韩殷哲1,2;左胜利1*;刘建军1
    . 2013, 40(2): 20-24.
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    以磷酸铝为铝源和磷源用水热合成法制备了具有CHA骨架结构的SAPO-34分子筛,采用XRD、BET、NH3-TPD和SEM等手段对分子筛进行了表征。以甲醇裂解制取低碳烯烃(MTO)为模型反应,采用固定床反应装置,对制备的分子筛进行了催化性能评价。结果表明,合成的分子筛具有SAPO-34结构,酸性较强,在MTO反应中几乎只有乙烯生成,对乙烯的选择性达到90%以上,再生性能(热稳定性)较好,与按照传统方法合成的SAPO-34分子筛相比,催化性能更好。
  • 刘雷1;熊金平1;冯流星2*
    . 2013, 40(2): 25-30.
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    通过同位素稀释质谱法(IDMS)及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)外标法,研究了不同微波消解酸体系对聚氯乙烯重金属含量测量结果的影响。实验结果表明,单一的硝酸及过氧化氢体系不能将PVC样品完全消解,消解之后样品底部有大量残渣剩余,ICP-MS外标法与IDMS方法数据有较大偏差;采用IDMS方法对样品以及消解后残渣进行分析,发现PVC中元素已经与稀释剂发生了同位素交换并趋于平衡,证明了IDMS方法的可靠性;采用硝酸、盐酸及过氧化氢的混合酸体系实现了样品的完全消解,对其消解后的溶液采用ICP-MS外标法进行元素检测,结果与IDMS方法一致;同时,延长消解时间对样品的消解也有一定的促进作用。
  • 材料科学与工程
  • 宋河海1;信春玲1;李刚1;李庆春2;闫宝瑞1;何亚东1,2*
    . 2013, 40(2): 31-36.
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    以玻璃纤维/聚丙烯为研究对象,建立热塑性熔融树脂浸渍纤维的理论模型,模型表征在实验过程中不同加工工艺条件、熔体黏度以及纤维结构对树脂完全浸渍纤维束所需时间的影响,同时探讨了相关机理。树脂浸渍纤维的程度通过所制试样的层间剪切强度来表征,并通过扫描电镜对预浸带界面进行研究,结果表明:纤维束在浸渍机头中的停留时间、浸渍机头的温度、纤维束展宽以及选择不同的树脂基体,均将影响树脂与纤维两相间的界面结合,并最终影响材料的力学性能;树脂基体中添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)在玻璃纤维和树脂基体两相间能够起到交联作用,明显提高两相间的界面结合强度,使得复合材料的力学性能优于未添加PP-g-MAH的试样,但在基体中添加过多的PP-g-MAH,试样的力学性能则表现出下降的趋势。
  • 苏清福;杨宇;李刚*;杨小平
    . 2013, 40(2): 37-43.
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    采用交联密度法探讨了硅烷偶联剂对SiO2增强端羟基苯基硅橡胶的作用机理及高低温性能的影响。对室温硫化硅橡胶的力学性能、交联密度、热性能等进行了测试,测试结果表明:当γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)用量为6份时,室温硫化硅橡胶的化学交联密度比例最大,力学性能最优,SiO2与硅橡胶的界面性能最好;硅橡胶交联体系中物理交联比例的减小导致玻璃化转变温度降低,硅橡胶的耐低温性能改善;化学交联密度比例增加,硅橡胶的耐热性提高。
  • 赵震;张琨;史晓健;徐樑华*
    . 2013, 40(2): 44-48.
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    利用TG,Raman,EA,XRD,NMR等分析手段,研究了预氧纤维在碳化过程中的结构转变。研究结果表明:碳纤维体密度随预氧纤维体密度的升高呈下降趋势;预氧纤维中的含氧量会影响碳纤维的致密结构,氧元素的脱除影响碳纤维非晶区结构的交缠程度进而影响碳纤维体密度,碳纤维体密度随预氧纤维的含氧量增加而降低。通过碳纤维致密结构与预氧纤维结构的相关性分析,初步建立了两者之间的关联关系。
  • 张文豪;吴战鹏*;刘伟;武德珍
    . 2013, 40(2): 49-53.
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    以氨基磺酸为催化剂,五氯化磷和氯化铵为原料,“一步法”直接合成了聚二氯磷腈中间体。随后以乙醇钠、苯酚钠为亲核试剂进行取代反应,分别合成了乙氧基全取代聚磷腈、苯氧基全取代聚磷腈和乙氧基苯氧基混合取代聚磷腈。采用核磁磷谱和红外光谱表征了聚磷腈产物的结构,并通过热重分析仪和差示扫描量热法评价了产物的热性能,结果表明目标产物为乙氧基苯氧基混合取代聚磷腈,数均分子量可达105,玻璃化转变温度为-11℃,初始热分解分度为281℃。

  • 龚淑婷;田晓慧*;孙金煜;元以中
    . 2013, 40(2): 54-60.
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    采用杂凝聚法分别将大豆蛋白和海藻酸丙二醇酯与天然乳胶共混制备共混膜,红外光谱测试结果表明海藻酸丙二醇酯与大豆蛋白可形成共价复合物。通过对改性前后乳胶膜进行透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜以及粒径分布测试,考察了大豆蛋白和海藻酸丙二醇酯对乳胶粒子形态及乳液固化成膜的影响。结果表明:适量添加大豆蛋白可增强膜的拉伸强度,当其固含量为0.83%时,共混改性膜的力学性能最优;进一步添加海藻酸丙二醇酯可较明显地提升断裂伸长率和拉伸强度,在其固含量为0.25%时,力学性能达到最大值;大豆蛋白和海藻酸丙二醇酯共混改性乳胶膜表面光滑度、致密性及力学性能均有所改善

  • 生物技术与环境工程
  • 麻莹1;责祎旦·加帕尔1;葛喜珍2;田平芳1*
    . 2013, 40(2): 61-64.
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    采用PCR法克隆了桃褐腐病菌的角质酶基因cutl,构建了诱导型表达载体pET28a-cutl,转化大肠杆菌E. coli(BL21),获得重组菌pET28a-cutl/ BL21。经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导,该重组菌角质酶的表达量约为对照菌的1.69倍,酶活约为对照菌的1.8倍,粗酶液的酶活可达40.33U/mL。

  • 辛联庆;陈娟*
    . 2013, 40(2): 65-69.
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    将超声波萃取工艺结合传统的稀碱法对玉米秸秆进行发酵预处理研究。结果表明:2%NaOH溶液预处理1d,再采用双频(28kHz,60W;20kHz,900W)超声60min预处理的样品,比未做任何处理的样品产气量提高18.13%,比2%NaOH预处理3d、但未作超声处理的样品产气量提高8.58%,并且还可以节约12%的时间成本。发酵条件优化得最佳预处理方案为:固液比1∶12,单频(20kHz,900W),超声30min。

  • 刘艳辉;贾旭;王峥;刘珞;谭天伟
    . 2013, 40(2): 70-73.
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    应用PCR技术,以大肠杆菌BL21(DE3)染色体DNA为模板,扩增得到S-腺苷蛋氨酸(SAM)合成酶基因。将所得基因连接至表达载体pET-22b(+),利用T7强启动子进行转录,然后转化进E. coli BL21(DE3)表达菌株,构建出了具有高效表达SAM合成酶基因的基因工程菌。重组菌所表达的酶活为115U/g(以细胞干重计)。

  • 邵菊芳;朱红威;张兴;刘炯天
    . 2013, 40(2): 74-79.
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    利用醇提法从人工悬浮培养银杏细胞中提取黄酮糖苷。以扩散传质定律为基础,根据质量平衡方程,建立提取过程的动力学模型,结合测得的数据计算出提取过程中的重要动力学参数。结果表明,乙醇法提取银杏细胞黄酮糖苷是从固相到液相的扩散传质过程,属一级反应。建立的动力学模型ρFGeq{1-exp[-1.023t·exp(-1469.55/T)]}能描述银杏细胞黄酮的乙醇法提取过程,高效液相色谱(HPLC)分析表明,人工培养细胞中提取成分主要是以槲皮素、山萘素和异鼠李素与糖结合形成的糖苷。这既促进了生物技术在天然药物生产上的应用,又为黄酮糖苷提取的工艺设计和操作条件选择等方面提供了理论依据。

  • 机电工程和信息科学
  • 李应;祁欣*
    . 2013, 40(2): 80-84.
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    分析并研究了激励源系统的设计原理,提出了基于AD9833的电导率仪激励源的设计方案。系统硬件包括AD9833波形发生器、极性设置模块、三阶Sallen-Key滤波器模块、人机交互界面,系统软件设计基于IAR开发平台,使用C语言模块化编程方法实现。利用本系统测试了3种水溶液样品,并与DDSJ308A电导率仪进行对比实验,实验结果证实了当激励信号频率较低时(<1kHz)会引入较大的测量误差,而较高的频率(>2kHz)有助于测量结果准确性的提高。

  • 马季;赵惠清*
    . 2013, 40(2): 85-89.
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    根据螺旋输送机的使用条件设计出能应用于高压螺旋输送机的组合密封结构,并用ANSYS建立其二维轴对称模型。分析滑环槽数、厚度以及O型圈压缩量对密封面接触压力的影响,以及滑环槽形对密封间隙内结构效应的影响。结果表明:随着滑环槽数和O型圈压缩量的增加以及滑环厚度的减少,密封面上的接触压力增大;随着滑环槽型的改变,当密封唇两端角度差越大时,结构效应越明显。最终确定当滑环上槽数为2,滑环厚度为2mm,O型圈压缩量为0.75mm时,密封结构能获得最佳的密封效果,同时滑环磨损减少,使用寿命延长。

  • 机电工程与信息科学
  • 张震;阎华;关昌峰;丁玉梅;杨卫民*
    . 2013, 40(2): 90-94.
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    在传统的强化传热综合性能评价方法基础上,综合考虑内置转子后强化管流通面积、当量直径、流体流动路径以及整个换热系统的影响,基于相同泵功率条件提出了反映换热系统及换热器采用转子强化传热技术后性能改善的评价方法;同时,针对组合转子进行了相同泵功率条件下两种评价方法的对比研究,研究结果表明:本文提出的评价方法与传统评价方法随着雷诺数变化的趋势是一致的,并且两种方法计算出的组合转子综合性能评价因子均大于1,从而说明了组合转子能产生较好的强化换热综合性能。

  • 卜锦;祁欣*
    . 2013, 40(2): 95-99.
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    研究了铁磁构件在磁场作用下受力释放的巴克豪森噪讯,依据巴克豪森噪讯释放随磁场和应力变化的物理模型,通过多项式回归分析的数学方法,建立了可以自洽解说的巴克豪森噪讯数学模型和机理模型,给出巴克豪森噪讯释放与磁场、应力及磁场应力耦合的二次关系方程式,理论与实验曲线实现了很好的吻合。该模型的建立为实际工程检测中的定性分析和定量标定奠定了很好的基础。

  • 张凤元;兰丽;邹佳;公绪艳;杨东
    . 2013, 40(2): 100-105.
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    为解决传统桥梁振动数据压缩方法存在的问题,在深入分析小波变换原理的基础上,提出了一种小波变换结合LZW的压缩算法。该算法针对桥梁振动数据的特点,根据小波变换多分辨率分析的特性,对分解后各级的高频分量采用Donoho阀值压缩算法进行量化处理。而后采用改进的LZW编码压缩变换后的系数,对实测数据进行了压缩实验,结果证明小波变换结合LZW的数据压缩算法可有效提高数据压缩比,能量恢复系数优于10-4,压缩比小于9.25%。
  • 雷晓义;曹柳林*;余晋
    . 2013, 40(2): 106-110.
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    针对回声状态网络(ESN)传统的训练方法无法解决高维矩阵不可逆时的训练,以及无法应用于需要在线训练的建模当中等问题,提出了两种新的递推训练算法。分别将含遗忘因子递推最小二乘算法(FFRLS)和无先导卡尔曼滤波算法(UKF)应用到回声状态网络输出神经元为线性函数和非线性函数的权值训练中,进而直接对网络的输出权值进行递推更新。与传统的训练方法相比,所提新方法不仅具有在线更新、精度高的优点,而且还可以解决传统训练方法中批量数据构成的向量矩阵不可逆及输出神经元为非线性函数且其反函数不可求的题。通过对连续搅拌釜式反应器(CSTR)浓度和温度的预测仿真,结果证明了所提新方法的有效性。

  • 管理与数理科学
  • 周荣喜;杨杰;单欣涛
    . 2013, 40(2): 111-116.
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    用多参数利率期限结构模型确定的利率期限结构为输入变量,利用Jarrow简化模型确定信用价差,从而给出一种新的企业债券的信用价差度量多参数集成优化模型。同时选取上海证券交易所多个交易日国债和企业债交易数据,通过遗传算法及两次最小二乘法联合估计得到相对精确的模型参数,由此拟合出企业债券发行主体的信用价差方程。最后选用基准方法作为对比,实证结果表明,以价格为输入变量所得信用价差更符合实际且拟合的模型参数更精确。该方法可以用于度量任何债券的信用价差,具有实用推广价值。

  • 张晶晶;张艺晓;许兰喜*
    . 2013, 40(2): 117-120.
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    对旋转液膜反应器的不同设置情况进行了数值模拟。两种设置分别为:内圆台旋转而外圆台固定,外圆台旋转而内圆台固定。模拟结果显示:当Re=200,t>70s时,两种装置内的流动状态的动能均趋于大致稳定状态。通过对压力、速度和壁面剪应力分布的对比分析,发现在相同雷诺数下,与外圆台旋转的装置相比较,内圆台旋转的装置间隙中的流体更容易失稳,更容易产生湍流,表明内圆台旋转的反应器更优。

  • 方园;陈亚洲;施小丁*
    . 2013, 40(2): 121-124.
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    在熔体为等温不可压缩的均匀定常流且充满螺槽的前提下讨论不可压缩Carreau型非牛顿流体在单螺杆挤出机计量段的定常流动问题,分析了其相应数学模型的解的结构,为进一步的数值计算奠定了基础。

  • . 2013, 40(2): 125-128.
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    利用计算代数中理想的Gorbner基理论研究CAGD中曲面拟合问题,对代数曲面的0至2阶几何连续拟合做了较为细致的研究,通过实例验证了本文方法的有效性与准确性。