欢迎访问北京化工大学学报(自然科学版),今天是
Email Alert  RSS

2014年, 第41卷, 第3期 刊出日期:2014-05-20
  

  • 全选
    |
    专题综述
  • 潘军青;边亚茹
    . 2014, 41(3): 1-14.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    简要介绍了铅酸蓄电池工作原理和研究改进情况,包括正负极板添加剂选择、电解液研究、板栅设计和电池结构等。同时介绍了国内外回收铅现状,重点综述了湿法回收铅工艺的研究成果,包括湿法回收金属铅、氧化铅的经典工艺及新工艺,探讨了未来铅酸蓄电池研究和回收发展方向。
  • 化学与化学工程
  • 吴萍;楚纪正
    . 2014, 41(3): 15-19.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    分别从美国石油学会(API)的3张列线图中读取467组碳氢比数据、381组汽油/成品油蒸汽压数据及137组原油蒸汽压数据,通过回归分析建立了3个新的油品和石油馏分物性关联式:(1) 石油馏分碳氢比与密度和平均沸点关联式;(2) 汽油/成品油蒸汽压与雷特蒸汽压关联式;(3) 原油蒸汽压与雷特蒸汽压关联式。相对于列线图数据,上述3个新关联式计算结果的平均相对误差分别为0.23%,1.38%和0.96%。较之API手册中的已有关联式,新建关联式不仅形式简单,且与API列线图在应用范围和符合程度上具有更好的一致性。
  • 栗万博;覃懿达;高正明*
    . 2014, 41(3): 20-23.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在直径为0.476m的椭圆底搅拌槽内,采用电导率法研究了沸腾态气-液-固三相体系内混合时间特性。主要考察分散相(气体、颗粒)和功耗对混合时间的影响。实验结果表明:沸腾态搅拌槽内,同转速条件下,颗粒体积分数对单位质量功大小影响较小;仅转速高于480r/min范围内,表观气速增加,体系单位质量功略有下降。颗粒临界悬浮转速随颗粒体积分数的增加而增加,但不随表观气速的变化而发生变化。沸腾态气-液-固三相体系内,混合时间随表观气速或颗粒体积分数的升高而延长。
  • 王雨;李硕;文家武;赵英;郭锴
    . 2014, 41(3): 24-29.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    本文利用盐效萃取方法,选择不同无机盐,对超细SiO2共沸蒸馏后产生的饱和正丁醇-水溶液进行分离,结果表明无机盐溶液可以萃取出正丁醇水溶液中的正丁醇,且萃取效果随无机盐浓度提高而增大,温度对确定质量分数的盐溶液萃取效果影响很小。萃取比小于1.5时,萃取效果随其增大而显著增大;萃取比大于15时,萃取效果随其变化明显变缓。常温下,萃取比R=1.5时,60% K2CO3溶液对饱和正丁醇的水溶液的萃取率可达95%以上。有机相通过二次萃取,无机盐质量分数可降至10-4以下,可回收继续用于共沸蒸馏。K2CO3 溶液的蒸发浓缩次数对萃取效果没有显著影响,表明K2CO3溶液具有良好的稳定性,可以满足工业循环使用要求。
  • 谢妙玲;吴凯;乐园*
    . 2014, 41(3): 29-33.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    采用路易斯酸配合溶解沉淀法制备了纳米级Y型酞菁氧钛(Y-TiOPc),讨论了路易斯酸及有机溶剂种类的筛选,考察了反溶剂的种类、转晶时间等因素对晶型和粒径大小的影响。结果表明,TiOPc原料与FeCl3可形成配合物溶解于二氯甲烷中,同时二氯甲烷又可作为晶型调节剂。反溶剂为H2O时,转晶12h得到粒径在100~600nm的Y-TiOPc。反溶剂中加入乙酸(V(H2O)/V(CH3COOH)=3∶7)后,转晶5h可以得到粒径为40nm的Y-TiOPc,其在780~800nm波长处具有宽吸收峰,可适用于激光打印机。
  • . 2014, 41(3): 34-38.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    采用TG、EDS、XRD、氟离子选择电极等方法,研究了无水氟化铝和湿法氟化铝两种样品的主要物相组成、热稳定性、水溶性、腐蚀性及其与苛性碱混合发生化学反应的情况,并对其在运输过程中可能存在的安全风险进行了分析评估。结果表明:无水氟化铝在加热至200℃之前具有优良的热稳定性,含有β-AlF3·3H2O的湿法氟化铝在加热至110℃以上时才开始发生脱水及析出HF的反应;湿法氟化铝在水中溶解饱和时氟可达300mg/L左右,高出我国污水排放标准10倍以上,存在轻度污染水环境的毒害性安全风险,无水氟化铝在水中达饱和时的氟<10mg/L,低于我国污水排放标准,在运输时基本无毒害性风险;无水氟化铝和湿法氟化铝对碳钢无腐蚀性,其饱和水溶液对A3钢的腐蚀速率为0.078~0.22mm/a,在运输时基本无腐蚀性风险;当湿法氟化铝与固体NaOH混合或无水氟化铝与含水NaOH混合时,均有生成NaF的反应发生,应避免混运混放。
  • 尹建波1,2; 顾明广1; 张立娟2

    . 2014, 41(3): 39-43.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    首次合成了一个新的多金属簇化合物,通过元素分析、IR光谱、UV-VIS-NIR反射光谱、ESR谱以及单晶X-射线衍射对其进行了表征,晶体学参数为:三斜晶系,P-1空间群,a=11.5499(17)Ab=12.9776(16)Ac=20.3895(25)A,α=90.72(1)°,β=91.35(1)°,γ=111.43(1)°,V=2843.40(1237)A3,化学组成为(C10H10N3)3PMo12O40。Keggin型聚阴离子[PMo12O40]3-与质子化的2,2′-二吡啶胺之间形成一个三维超分子网状结构。部分质子化的2,2′-二吡啶胺间因π-π作用诱导按Z型链规则排列。将(C10H10N3)3PMo12O40应用于电极修饰,在ClO3-的电催化还原反应中表现出优良的性能。
  • 毕福勇; 宋文波; 杨 光; 杜亚峰
    . 2014, 41(3): 44-50.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    研究了不同外给电子体对Ziegler-Natta催化剂催化丙烯聚合的影响,并用DSC和GPC等表征手段对聚丙烯结构进行分析。结果表明,外给电子体种类对催化剂性质有较大程度的影响,其中以有机胺类化合物为外给电子体的Ziegler-Natta催化剂体系表现出最高的聚合活性,而胺基硅烷类化合物表现出最低的聚合活性和最好的氢调敏感性,醚类化合物表现的聚合活性、氢调敏感性以及立构定向性介于有机胺类和胺基硅烷类之间。此外,外给电子体种类对聚合物的分子量有较大的影响,相同聚合条件下,有机胺类外给电子体合成的聚丙烯的平均分子量最高,醚类次之,羧酸酯类和胺基硅烷类最低。利用Fukui函数和反应热对二环戊基二甲氧基硅烷(DONOR-D)和四乙氧基硅烷(DONORT)的络合能力进行了比较,结果表明,DONOR-D比DONORT与催化剂活性中心有更强的络合能力,因此,DONOR-D与DONOR-T复配外给电子体主要呈现DONOR-D的聚合性质。
  • 材料科学与工程
  • 刘 杰; 牛鹏飞; 薛 岩; 梁节英
    . 2014, 41(3): 51-57.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    采用广角X射线衍射(WAXD)、气相色谱(GC)、元素分析(EA)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段定量分析了炭化气流诱导效应对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维聚集态结构及力学性能的影响。结果表明,PAN基碳纤维密度与炭化气流具有显著关联性,逆向气流可有效提高纤维密度,改善致密性;PAN基碳纤维的晶区含量同时取决于晶粒的大小和数量,逆向炭化气流有利于小晶粒的形成和晶区含量的提高,并对孔隙的形成具有抑制作用。保持炭化逆向气流比为3时,所得PAN基碳纤维的微晶尺寸(1.52nm)较小,晶区含量(35.2%)最高,孔隙率(16.2%)较低,此时拉伸强度(4.03GPa)最高,比正向气流条件下制备的PAN基碳纤维
    的拉伸强度提升了35.7%。
  • 吴清霞; 宋怀河;周继升;陈晓红
    . 2014, 41(3): 58-63.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以苯酚(P)、甲醛(F)为原料,氢氧化钠(C)为催化剂,Span-80为表面活性剂,(NH4)2S2O8为添加剂,采用W/O静置反相乳化法合成酚醛树脂微球。研究了添加剂(NH4)2S2O8、表面活性剂Span-80、催化剂氢氧化钠的用量及原料液中水溶性酚醛树脂的体积分数对微球形貌和平均直径的影响。结果表明,(NH4)2S2O8的加入能够调节聚合反应速率;微球的平均直径随着(NH4)2S2O8和Span-80用量的增加而增大;降低原料液中水溶性酚醛树脂的体积分数能有效减小微球的粒径。当合成条件为nPnF=12nC/nP=0.05,过硫酸铵与2mL原料液中氢氧化钠的物质的量比3.6∶1,原料液中水溶性酚醛树脂的体积分数66.67%,Span-80 2g,乳化比1/14时,室温磁力搅拌1h,超声3min,合成温度为100℃,反应12h就能得到形貌好、平均直径为1.13μm的酚醛树脂微球。
  • 赵敏坚; 石 艳; 付志峰
    . 2014, 41(3): 64-68.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在不同的1,1-二苯基乙烯(DPE)用量下,于60℃和80℃分别合成了聚丙烯酸丁酯(PBA)的低聚物,并通过凝胶渗透色谱(GPC)、核磁氢谱(1H-NMR)和电喷雾电离飞行时间质谱(ESI-QTOF-MS)对PBA聚合物进行表征。结果表明,DPE参与了丙烯酸丁酯的反应,并以二苯基取代的形式结合到聚合物链中;PBA聚合物中有且只有1个DPE单元,并没有发现半醌式结构的聚合物;含有1个DPE单元的聚合物结构不随DPE用量以及反应温度的变化而发生改变。
  • 樊保民;魏 刚;王 宁;于永申;乔 宁
    . 2014, 41(3): 69-75.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    分别采用分子动力学与半经验量子化学法,对羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)与十八胺(ODA)超分子包合体系的稳定构象进行了研究。以旋转挂片实验得到的碳钢腐蚀速率为基础,通过Arrhenius方程和过渡态理论,分析了该包合物在蒸汽凝结水中对碳钢的防腐蚀机理。热力学计算及俄歇电子能谱(AES)的结果显示,包合物中的ODA分子会克服其与HP-β-CD分子间非共价键作用,以吸附的形式在碳钢表面形成保护膜,且吸附过程符合Langmuir等温式;在流动的凝结水中,包合物中的 ODA分子以一定倾斜角度在碳钢表面吸附。
  • 杨 涛; 程 珏; 张重锋; 张军营
    . 2014, 41(3): 76-81.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    采用旋转黏度仪、万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)、动态力学热分析仪(DMTA)研究了不同质量分数的稀释剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDGE)对双酚F/酸酐固化剂体系的流变性能、固化产物的力学性能及网络结构的影响。结果表明,在80℃下,随BDDGE稀释剂质量分数从5%增加到20%,体系的初始黏度从225mPa&#8226;s降低到17.7mPa&#8226;s,可操作时间从225min增长到350min;随着稀释剂含量的增加,体系的固化程度、拉伸强度及断裂伸长率均呈现先增加后降低的趋势。上述实验结果说明,稀释剂的加入不仅能改善体系的流变行为,同时适量稀释剂的加入能提高体系的固化程度及交联网络完整性,从而影响体系的力学性能。
  • 王艺霏; 韩春英; 张丽丹; 赵 浩
    . 2014, 41(3): 82-87.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    采用乳液接枝共聚合法制备羟丙基甲基纤维素(HPMC)接枝丙烯酸甲酯(MA)/醋酸乙烯酯(VAc)新型固沙剂。实验考察了单体配比、乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)用量、引发剂过硫酸铵(APS)用量、HPMC用量及聚合温度对合成乳液性能的影响。采用FT-IR、TG对乳液进行表征,并初步研究了固沙剂的表面固沙效果、保水性和抗压强度等固沙性能。实验结果表明,单体质量配比(mMA:mVAc)3:5、SDBS质量分数4.5%、APS质量分数0.8%、HPMC质量分数20%、聚合温度为60℃时,固沙剂乳液的黏度、流动性、产品外观和静置稳定性等均较好;固沙剂在240℃下热稳定性良好,保水性和压缩强度能够满足实际固沙应用中的要求。
  • 生物技术与环境工程
  • 陈启龙;刘佳蕙;王曦嘉;孙思晴;范飞娟;张立亚;王赛;董益阳*
    . 2014, 41(3): 88-91.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    通过微球表面的羧基在有催化剂的条件下与蛋白质氨基共价连接,并且对微球上包被的蛋白质含量进行测定,探讨了初始加入蛋白量和混匀反应时间对微球蛋白包被率的影响。结果表明羧基微球包被上的蛋白可以精确定量;在蛋白初始加入量为400~1200μg范围内,初始加入蛋白量越多则微球包被蛋白量会增加;确定了混匀反应时间为1h是微球包被蛋白实验的最佳选择。

  • 张军静;田平芳*
    . 2014, 41(3): 92-96.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    用易错PCR构建肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)RNA聚合酶rpoD基因的突变文库,将其与载体连接后转化肺炎克雷伯氏菌,从1500个阳性克隆中筛选出一株吡咯喹啉醌(PQQ)生产菌。发酵试验表明,该工程菌的PQQ产量为76mg/mL,比携带未突变rpoD基因的对照菌提高了10%。测序发现rpoD基因在核酸和蛋白质水平的突变率分别达到2.5%和0.5%。二级结构预测发现α螺旋、β转角和无规则卷曲数目均发生了变化,推测由此改变了σ因子与启动子的亲和程度,从而导致了PQQ基因的转录以及K. pneumoniae代谢流量再分配,使得PQQ得到更高效表达。

  • 机电工程和信息科学
  • 曾咏奎;王维民*;张娅;姚剑飞
    . 2014, 41(3): 97-101.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    通过有限元软件对电磁作动器进行实验工况下的三维有限元仿真,分析在不同电流和转子定子间气隙下的电磁力;建立了电磁作动器电磁力测量装置,对相应电流和间隙下的电磁力进行静态工况下的测量,验证磁场分析结果的准确性。在此基础上根据模拟数据预测轴承的电流刚度和位移刚度,并分析逐渐增大电流达到磁饱和时电磁力随电流变化规律。研究结果表明,基于Ansys软件的三维有限元分析得出的静态电磁力与实验值相比误差小于10%, Ansys软件能够较准确的模拟电磁轴承静态时的电磁力及相应的电流刚度和位移刚度。

  • 王维民;尚文;姚剑飞*;崔津
    . 2014, 41(3): 102-107.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    透平机械叶尖间隙以及叶片的振动幅值是表征叶片健康状况以及进行叶片故障预测的重要参数。本文提出一种基于电涡流传感技术的叶尖间隙及振动幅值测量的方法,该方法利用电磁感应原理,通过测试标定获取输出电压信号与叶尖间隙变化的关系,提出在欠采样情况下叶顶间隙的获取方法。运用高速采集装置进行叶尖定时信号采集,获取叶片达到传感器的时间;随后结合电涡流叶尖间隙及定时分析算法对测试信号进行后处理计算,可得到旋转机械在运行状态下的叶尖间隙及叶片振动参数。在搭建的模拟实验台上进行不同运行转速下的测试实验,结果表明该测量方法可以准确获取叶尖间隙值及叶片振动位移值,相较于传统的电容技术及光纤技术具有更强的抗环境干扰能力,适合执行长期的状态监测任务,有较高的工程实践价值。
  • 何坤;赵利强;王建林*;于涛
    . 2014, 41(3): 108-113.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    提出了一种基于样本稀疏化高斯过程(GP)的发酵过程软测量建模方法。该方法将聚类和灰色关联度分析相融合,综合考虑样本点间欧式距离和各个特征向量对样本点间相似度的影响,通过剔除相似度比较大的样本点,实现训练样本集的稀疏化,降低了模型的计算复杂度。利用基于样本稀疏化的高斯过程构建青霉素发酵过程的软测量模型,同时得到青霉素浓度的预估值和表征预估值的不确定度,实验结果表明,本文所提方法与标准GP方法相比,在保证模型预测精度的前提下,减少了模型的训练时间。
  • 易军凯;刘健民;万静*
    . 2014, 41(3): 114-118.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于HTTP协议进行网络通信的木马能够躲避部分网络安全监控系统的检测,是互联网安全的一个重大威胁。通过对该类木马样本和普通程序样本网络行为的对比分析,得到该类木马的6个网络行为特征,综合利用层级聚类、Davies-Bouldin指数和k-means聚类方法提出了一种木马检测模型,实现了HTTP木马检测。结果表明,该HTTP木马检测模型准确率较高,误报率较低。
  • 管理与数理科学
  • 曹小龙;胡云姣*
    . 2014, 41(3): 119-124.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在研究拟蒙特卡罗方法的基础上,选择对美式期权定价有较好稳定结果的Faure序列代替原来的伪随机序列,得到了优于LSM模拟的结果,使模拟方差得到缩减。在此基础上,综合考虑蒙特卡罗模拟的方差减少技术,把控制变量技术与对偶变量技术相结合的复合方差减少技术运用到美式期权定价的过程中。通过模拟结果发现,控制变量技术对LSM模拟和LSQM模拟都能产生较理想的方差缩减效果,结合使用控制变量技术的LSQM模拟无论是在计算效率还是结果的稳定性方面,都比使用控制变量技术的LSM模拟好。如果再将控制变量技术与对偶变量技术相结合的复合方差减少技术与LSQM模拟方法相结合,得到的模拟结果则更精确。
  • 王崭1;岑翼刚2;李旭光1;黄守勇1;崔丽鸿1*
    . 2014, 41(3): 125-128.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    酉扩展原理提供了一种很好地刻画和构造小波框架的方法。本文首先以对应于多小波框架的模矩阵和多相矩阵的形式,给出了m带多小波框架的对称特征,然后基于酉扩展原理和仿酉结构的因式分解,得到了构造具有特定性质的多小波框架的参数化方案。