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2013年, 第40卷, 第4期 刊出日期:2013-07-20
  

  • 全选
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    化学与化学工程
  • 谢六磊;李争;刘辉*
    . 2013, 40(4): 1-7.
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    以多孔的球、齿球和三叶草形催化剂为填充颗粒,考察了微膨胀床反应器的床层压降及液相总的和局部的轴向扩散特性。结果表明,3种催化剂床层压降都随表观液速的增大而增大,随表观气速的增大而减小;球形催化剂的床层压降最大,三叶草形催化剂的床层压降最小。通过示踪-响应法测定示踪剂在微膨胀床反应器中的停留时间分布,求取了床层总的和局部的彼克列数Pe。结果表明,3种催化剂总的彼克列数都随表观液速的增大而增大,随表观气速的增大而减小;局部的彼克列数随着催化剂床层轴向高度的增加而减小。3种催化剂床层的总的彼克列数大小依次为:球形最大,齿球形次之,三叶草形最小。
  • 胡凯;杨晓晨;安东雨;桑佳荣;金君素*;张泽廷
    . 2013, 40(4): 8-12.
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    在10mL高压萃取釜中,对亚临界流体1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)萃取天然产物中原花青素的适宜工艺条件进行了研究。通过正交实验和单因素实验考察了萃取压力、萃取温度和萃取时间对山楂和紫薯两种原料中原花青素萃取率的影响。结果表明:在以山楂为实验原料,萃取压力10MPa,萃取温度50℃,萃取时间80min的工艺条件下,原花青素萃取率为2.50%;在以紫薯为实验原料,萃取压力12MPa,萃取温度50℃,萃取时间80min的工艺条件下,原花青素萃取率为1.00%。
  • 李群生1;徐曼1;陈刚2;黄荣海3;徐凌云3;王宝华4*
    . 2013, 40(4): 13-17.
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    针对某工厂醋酸乙烯精制工艺TQ-203塔存在处理量不能满足生产要求、能耗较高的问题,运用流程模拟软件Aspen Plus对TQ-203塔进行模拟,选取最接近生产实际的NRTL模型,确定了理论板数为31块。由单因素分析给出了较优的参数范围,利用正交实验方法得到的最佳参数组合为:进料位置为第5块理论板,回流比为2.30,侧线采出位置为第29块理论板。根据上述结果提出对TQ-203塔更换塔板、调整进料及侧线采出位置的改进措施,能够满足该塔对处理量及产品纯度的生产要求;提出了侧线采出预热进料和采用第五精馏塔侧线采出做本塔塔釜热源的节能措施,该措施能节省水蒸汽(0.4MPa)12.56t/h、循环冷却水434.54t/h,可取得经济效益1495万元/a。
  • 陈书成;王健红*;王璟德;吴慧雄
    . 2013, 40(4): 18-23.
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    对丁醛生产流程中的羰基合成反应过程进行了模型化和动态模拟技术的研究。根据体系的物料平衡和能量平衡的分析,在可靠的热力学和反应动力学基础上,建立了丙烯氢甲酰化全混釜反应系统的数学模型。并根据合理的求解计算方法求解模型体系,最后完成本反应器的动态模拟过程。计算的结果和对比分析表明,本次动态模拟能很好地体现生产变化规律。
  • 张国新;黄凤琴;罗亮*;孙晓明
    . 2013, 40(4): 24-29.
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    利用密度梯度法对纳米银片进行离心分离,在分离过程中使用巯基乙醇对银片进行轻度刻蚀。用透射电镜、紫外可见分光光度计对分离后的各层样品进行表征,结果表明:不同尺寸的银纳米片的边缘具有不同的反应活性,不同晶面的晶区大小同样影响银纳米片的反应活性;在银片边长为(135±5)nm时存在一个尺寸阈值,低于此尺寸阈值,银片(110)晶面的反应活性高于(100)晶面的活性,而高于此尺寸阈值,(100)晶面的活性高于(110)晶面的活性。
  • 张丽改;张秀超;程润;张双琨;金日光*
    . 2013, 40(4): 30-34.
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    从某些果蔬(黑美人土豆、串叶松香草、鸭犁、杏、西红柿、香蕉、黄元帅苹果、黄瓜)中提取并测定了其超氧化物歧化酶(SOD)的活性,同时研究了这些果蔬的SOD活性与生命动力源分布的科学统计参数之间的关系。研究结果发现,黑美人土豆在所测果蔬中酶活性最强,达到5671.11U;SOD的生物抗氧化、抗衰老活性与食物中的生命动力源元素分布呈线性关系。
  • 材料科学与工程
  • 吕健勇;孟焱;何立凡;邱藤;李效玉*;王海侨
    . 2013, 40(4): 41-45.
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    自制了一种反应型端环氧基超支化聚苯醚(EHPPO),将其添加到双酚A型环氧树脂中进行改性并用酸酐固化剂固化,表征了固化样品的热性能、力学性能和介电性能。此外还使用分子主链结构相同、端基为非反应型苄基的超支化聚苯醚(CHPPO)进行了对比改性研究。结果表明,两种不同的改性剂对双酚A型环氧树脂的改性效果各有优势,其中,使用EHPPO改性得到的环氧树脂具有更加优异的热性能和拉伸强度,而由CHPPO改性的环氧树脂介电常数相对更低。
  • 付国柱1;杨彦秋2;魏刚1;乔宁1;商哲海3;邓利2,4*
    . 2013, 40(4): 46-50.
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    采用水热合成法,在较低温度下通过仅引入Sn4+合成了金红石型棒状TiO2纳米晶。X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微电镜(TEM)对不同Sn4+掺杂比例粉体的晶型及形貌的分析表明,Sn4+能促进TiO2由颗粒状的锐钛矿相向棒状的金红石型的转变,棒状纳米晶的形成是纳米颗粒沿着(110)晶面发生定向生长的结果,且形貌转变与晶相转变伴随发生。掺杂样品的光电转换性能研究结果表明,薄膜电极的光电转换效率与材料的晶相组分及其形貌之间有一定的关系,掺杂比例达到0.75%以后,样品的晶相组分及形貌不再随掺杂比例的增大而发生变化,进而光电转换效率不再变化。

  • 谭畅;王峰*;刘景军;李志林;吉静
    . 2013, 40(4): 51-56.
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    在改变催化层中聚四氟乙烯(PTFE)、造孔剂含量和热压压力等条件下制备气体扩散电极,通过计时电位法、阴极极化曲线对气体扩散电极进行测定,并将其结果用最小二乘法拟合得出电极的制备条件与氧气还原反应电化学参数之间的关系。电化学测试结果表明,各种条件下制备的电极的阴极极化过程都符合Rho提出的半经验公式规律;当气体扩散电极催化层PTFE面密度3.33mg/cm2、造孔剂(NH4)HCO3面密度1.05mg/cm2以及热压压力3.69MPa时,气体扩散电极的氧还原活性最佳。

  • 张展;魏刚;樊保民;王冬;乔宁*
    . 2013, 40(4): 57-62.
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    以羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为主体,十八胺(ODA)为客体,采用研磨法制备了具有超分子结构的ODA/HP-β-CD包合物。考察了研磨时间、主客体物质的量比及包合温度对包合率的影响,确定了包合物的最佳制备工艺:研磨时间15min,主客体物质的量比2:1,热处理温度75℃。1H NMR和XRD衍射结果表明,ODA成功包合入HP-β-CD空腔中。通过相溶解度法研究了HP-β-CD在水中对ODA的增溶作用,结果表明HP-β-CD在水中对ODA增溶效果显著;经计算确定其包合常数为7877.69L/mol,形成的包合物结构稳定。

  • 赵紫娟;魏刚;樊保民;赵曦;乔宁*
    . 2013, 40(4): 63-68.
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    采用固态粒子烧结法在陶土-粉煤灰基体表面制备了纳米级凹凸棒土膜,改善了基体表面形貌,收窄了基体的孔径分布区间。考察了凹凸棒土膜对不同类型离子模拟废水的处理效果,并研究了pH值对凹凸棒土膜截留性能的影响。结果表明:涂覆在陶土-粉煤灰基体上的凹凸棒土膜对Ca2+PO3-4Cl-等离子均具有一定的截留效果,特别是对高价阴离子的截留效果优异;不同类型离子模拟废水均在特定pH值时出现最低截留率,证明了凹凸棒土膜的截留机理为道南排斥和介电效应,此特定pH值即为等电位点,且等电位点随溶液的不同而发生变化。
  • 欧金花;刘亚康*;贾春花
    . 2013, 40(4): 69-73.
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    在丙烯酸酯亲水树脂上引入光敏单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),使涂膜能常温固化且具有良好的亲水性和耐水性能。研究了引发剂和链转移剂摩尔分数对丙烯酸酯共聚物分子量、分子量分散度的影响,以及稀释剂、单体配比和GMA摩尔分数对涂膜亲水性和耐水性的影响。实验结果表明,当引发剂摩尔分数为1.2%,链转移剂摩尔分数为2%时,可制得分子量1300左右,分子量分散度185的丙烯酸酯共聚物;当GMA摩尔分数为15%(相对于AA物质的量)、稀释剂为丙烯酸羟丙酯(HPA)且质量分数为30%、AA与HPA的质量比为6∶4时,薄膜亲水和耐水的综合性能达到最佳,亲水角为14.2°,失重率为1.61%。
  • 娄金婷;康芳;王洁欣*
    . 2013, 40(4): 74-79.
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    以立方纳米碳酸钙为模板,通过离子交换法,制备得到了纺锤形纳米羟基磷灰石(HAP)。考察了反应温度、pH值等因素对颗粒制备的影响,得到的较优工艺条件为:在pH=10,反应温度60℃,反应4h的条件下,可制备出纺锤形纳米HAP。所制备的样品由HAP晶须排列构成,粒径在150~200nm,形貌良好且分散均一。纺锤形纳米HAP的重金属Pb2+脱除实验结果表明,随着pH值的降低和脱除温度的升高,Pb2+的脱除率增加,较优的脱除条件为pH<2.5、脱除温度40℃、搅拌时间60min。在此条件下,Pb2+脱除率大于99.7%。
  • 刘丽娜1;张庆合2;杨俊佼1*
    . 2013, 40(4): 80-85.
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    以自制的高纯硅胶微球为原料,通过与二甲基十八烷基甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、碘甲烷等一系列物质键合,合成了一种新型的反相/离子型混合硅胶基质色谱柱填料。经元素分析、红外光谱、29Si固体核磁共振和差热热重等分析手段对硅胶基质混合固定相进行了表征;以甲醇和水作为二元流动相,对尿嘧啶、苯酚、对氯硝基苯和萘进行了色谱分离。结果表明,色谱峰的不对称因子为0.95~1.10, 萘的理论塔板数92000块/m,分离度均在4.0以上。
  • 张魁1;毋伟1*;王倩2;陈建峰2;祁钦2

    . 2013, 40(4): 86-90.
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    采用微波辐照法合成了α-四(4-羧基苯氧基)酞菁锌(ZnPc),以UV-Vis,FT-IR等手段对其进行了表征,并以碘量法测定了产物的单线态氧量子产率。结果表明:以2mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,0.4mL 1, 8二氮杂二环[5, 4, 0]十一碳-7-烯(DBU)为催化剂,0.1g 3-4-羧基苯氧基邻苯二甲腈及0.03g ZnCl 2,800W微波辐照180s后,可得到产率为75.3%的ZnPc,比传统加热合成产率提高了403%。对1, 3二苯基苯并呋喃(DPBF)光漂白实验表明,所合成的ZnPc具有较高的单线态量子产率、光活性和稳定性。

  • . 2013, 40(4): 92-97.
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    以3,5二羟基苯甲醇为原料,经醚化、溴代反应得到3,5二(十二烷氧基)苄基溴,然后与4羟基4′硝基偶氮苯反应,再还原得到含氨基的偶氮化合物6,最后与3,4;9,10苝四甲酸二酐缩合得到新型偶氮-苝酰亚胺二元染料7。考察了紫外光光照时间及浓度等因素对偶氮-苝酰亚胺二元染料光学性能的影响,结果表明浓度越大,偶氮生色团由反式结构向顺式结构的转变速度越慢;对相转移法组装形成的聚集体形貌结构的研究表明,当甲醇与三氯甲烷体积比为7∶1或5∶1时,更易形成较规整的短棒;比较研究紫外光光照和未光照下快速溶剂扩散法组装形成的聚集体形貌结构发现,光照下制备的聚集体结构的规整性不及未光照下制备的;吸收光谱表明在光照下组装的聚集体分子间π*π堆积作用更弱,这是由于偶氮基团由反式结构向顺式结构的转变导致分子空间几何构型的变化,破坏了分子堆积的有序性,不利于低维功能材料的形成。

  • 生物技术与环境工程
  • 李冬;赵会英*;马国平
    . 2013, 40(4): 99-102.
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    分别以丙烯酸树脂Ⅳ号、乙基纤维素和硬脂酸为延迟释放材料,以β环糊精、淀粉、乳糖和微晶纤维素为稀释剂,采用湿法制粒和热熔制粒的方法制备了在水中短时延迟释放、胃液中快速溶出的恩诺沙星颗粒剂。通过比较药物在水中和模拟胃液中的溶出,对所制备颗粒的释放性能进行了评价。结果显示,以丙烯酸树脂Ⅳ号为延迟释放材料,以微晶纤维素为稀释剂,以80%乙醇水溶液为润湿剂,采用湿法制粒得到的颗粒,5min时在水中的溶出度为73%,在模拟胃液中的溶出度为919%,达到了在水中短时延迟释放,而在胃液中快速溶出的最好效果。

  • 路伟尧<SPAN style=

    . 2013, 40(4): 103-108.
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    为揭示普洱茶发酵微生物来源及普洱茶生长环境中微生物的存在及作用,利用安德森空气微生物采样器对云南普洱茶树良种场的3个茶山的空气微生物进行了采集,在24℃和45℃两个温度下培养,并做了分子生物学鉴定。实验结果确定了该地区普洱茶生长环境中空气微生物的种类及各种类所占比例,为探究普洱茶发酵微生物的来源提供一定的数据支持。

  • 机电工程与信息科学
  • 罗潇斌;张杨*
    . 2013, 40(4): 109-113.
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    采用有限元软件ANSYS自带的APDL语言和可以考虑水影响的PIPE59单元,建立了管架平台的参数化有限元模型,通过改变有限元模型中的单元几何参数和物理参数的方法,描述导管架在作业中常见的腐蚀、弯曲等损伤情况。选择和测取导管架上部远离损伤位置节点处的模态位移,创建目标函数;利用ANSYS的优化功能寻找某种对原完好导管架有限元模型进行修改后的模型,使其在测试节点的数据与预先建立的存在损伤的模型对应节点的数据趋于一致,从而实现识别导管架的损伤类型和损伤位置。计算结果表明当计算步数达到20000时,对于单处损伤的情况,损伤位置以及损伤程度识别准确率平均可达到90%以上;对于两处损伤同时存在的情况,损伤位置以及损伤程度识别准确率平均可达到70%以上。

  • 卢涛;袁里
    . 2013, 40(4): 114-119.
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    针对有限空间中易发生相变的液体化学品意外泄漏的情况,运用Fluent软件对其泄漏扩散进行数值模拟。湍流模型选用RNGk-ε模型,考虑液体发生相变时的蒸发潜热,分析了不同时刻的危害区域范围,数值预测其在有限空间的温度场、速度场及浓度场的时空分布。结果表明,在风的下游和地面附近化学品浓度较高,并且液体蒸发相变导致温度降低,化学品浓度越高,温度越低;液体蒸发相变是一个渐变过程,在刚开始泄漏时空间气相质量浓度较低,随时间继续气相质量浓度逐渐升高,并且在水平和垂直方向其扩散呈不同特点。
  • . 2013, 40(4): 120-127.
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    针对一定网络带宽下生产过程报表系统对大型数据源访问速率不高的问题,提出了一种基于Huffman编码的XML数据压缩方法。通过构造数据处理类获取XML文档中重复率高的节点单元,采用Huffman编码对节点单元进行编码,将编码后文档利用LZMA算法压缩,构建了Huffman-LZMA压缩算法,并将该压缩算法应用于生产过程报表系统设计。实际应用结果表明,该压缩算法对生产过程报表数据源的压缩率达到约88%,有效的节省了网络带宽和存储空间,提高了报表系统的访问速率。
  • 管理与数理科学
  • 严盼;黄晋阳*
    . 2013, 40(4): 125-128.
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    研究了圆柱形纳米颗粒离心分离优化问题。先建立了圆柱形纳米颗粒在溶液中离心分离的动力学模型,然后建立了同半径圆柱颗粒按高沿离心半径的理想分布为线性分布的优化模型,以及变半径圆柱颗粒按体积沿离心半径的理想分布为线性分布的优化模型。编程计算求解了两个优化模型的例子,给出了相应的在实际可操作范围内的优化参数。计算结果表明优化分布接近理想分布,这对于实际圆柱形纳米颗粒离心分离有着指导作用。