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2015年, 第42卷, 第2期 刊出日期:2015-03-20
  

  • 全选
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    专题综述
  • 梁浩;李瑞敏;袁其朋
    . 2015, 42(2): 1-12.
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    异硫氰酸酯类化合物是十字花科蔬菜中重要的化学组分,也是一种潜在的癌症化学预防化合物。本文介绍并比较了异硫氰酸酯类化合物的各种纯化方法,对已报道的异硫氰酸酯类化合物重要的癌症化学预防活性进行了归纳总结,讨论了异硫氰酸酯类化合物的应用、代谢、稳定性和剂型方面的研究新成果。在这些已有研究的基础上,本文提出了天然活性异硫氰酸酯类化合物在癌症化学预防领域未来的研究方向和应用前景。

  • 化学与化学工程
  • 赵士奇;王磊;王东辉;金君素
    . 2015, 42(2): 13-18.
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    采用孔径48μm不锈钢网负载TiO2薄膜作为光催化材料,以低功率紫外灯作为光源,在连续性反应器内降解H2S。首先探讨了气体含氧量对H2S光催化氧化产物和TiO2利用率的影响,之后分析了H2S体积分数、光照面积以及TiO2用量等因素对TiO2利用率和失活速率的影响。结果表明,当反应气中氧含量从0升高至1.0%时,H2S的主要氧化产物由单质硫变成SO2或SO2-4,催化剂利用率先升高后降低,氧和H2S的投入量之比n(O2)∶n(H2S)约为50∶1时TiO2的利用率最高;降低H2S的初始体积分数或增大TiO2的负载面积均可减缓催化剂失活,提高TiO2利用率;不锈钢网面积为168cm2时,催化剂的最佳负载量为0.35g左右。
  • 李群生1;翟佳秀1;于丹1;张武龙1;徐凌云2;黄荣海2
    . 2015, 42(2): 19-24.
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    针对聚乙烯醇生产过程中,回收三塔(甲醇精馏塔)存在的回流比高、甲醇物料浪费、能耗大的问题,采用NRTL热力学模型,使用化工过程模拟软件对回收三塔内甲醇-水体系进行计算模拟与分析,并在此基础上完成优化方案。并且通过性能对比,将BH型高效填料应用于工业甲醇精馏塔的技术改造中。结果表明,改造后塔顶甲醇质量分数实际提高到99.99%,塔底甲醇质量分数降低到0.001%,回流比由2降低到1.2,理论塔板数为65块。技改后生产能力是原来的近两倍,明显提高了分离效率与最终甲醇产品质量,大大减少了化工生产能量消耗,降低了环境污染。
  • 李硕;李宗祥;刘一哲;郭锴
    . 2015, 42(2): 25-29.
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    本文针对正辛醇-正丁醇-水三元体系做了液液相平衡研究,并得到了正辛醇-正丁醇-水三元体系在298.15K下的三元相图。采用溶剂萃取方法,以正辛醇为萃取溶剂,对正丁醇-水混合液进行多级错流萃取分离,结果表明正辛醇可以萃取出正丁醇-水混合液中的正丁醇,且萃取效果随着萃取级数的提高而增大;萃取比对萃取效果的影响先显著增大,而后趋于缓慢;40℃下,当萃取比达到0.3时,三级萃取所对应的正丁醇萃取率与四级萃取所对应的正丁醇萃取率相差很小,萃取率都可以达到98.0%以上,水相中正丁醇的质量分数都低于0.20%,达到了回收正丁醇的目的。
  • 鄂云龙1;全灿2;金君素1;李红梅2
    . 2015, 42(2): 30-34.
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    通过对肌红蛋白和牛血清白蛋白混合蛋白样品分离,研究了非对称流场流分离技术(AF4)分离蛋白时需要优化的参数及各个参数对分离效果的影响。首先应用正交设计实验考察样品进样量、横向流速、进检测器流速、聚焦时间对分离效果的影响,得到最大影响因素为横向流速,最优分离条件为:样品进样量20μL、横向流速5mL/min、进检测器流速0.2mL/min、聚焦时间6min。经验证此最优分离条件下分离度达到2.5。随后在最优分离条件下分别考察膜材料、缓冲盐浓度、分离腔室厚度对非对称流场流分离效果的影响。结果表明,截留膜选用再生纤维素膜,流动相缓冲盐浓度为20mmol/L时,满足非对称流场流分离技术分离蛋白样品的分离要求,随着腔室厚度的提高,分离度进一步增大。
  • 张武龙 1;杜庆浩1;李春雷2;赵建国3;李宏冰4;李群生1
    . 2015, 42(2): 35-40.
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    设计了一种新型塔板,即导向孔-梯形浮阀复合塔板(FG-VT),并在Φ500mm的有机玻璃塔内,以空气—水—氧气物系对其进行了冷模实验。在不同气速和液流强度下,测定了不同开孔率FG-VT型塔板的干板压降、湿板压降、雾沫夹带率、漏液率和塔板效率等参数,并且与开孔率相近的F1浮阀塔板进行了对比。实验结果表明:FG-VT型塔板干板压降比F1型塔板平均低30%以上,湿板压降比F1型塔板平均低40%左右;雾沫夹带率与F1型塔板相当;漏液率比F1浮阀要低;塔板效率比F1浮阀要高。此外,本文根据实验数据,回归得到了FG-VT型塔板干板压降和湿板压降的关联式。
  • 常萌;黄关葆;周丽娜
    . 2015, 42(2): 41-45.
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    以2,5-呋喃二甲酸(FDCA)、对苯二甲酸(PTA)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,钛酸四丁酯为催化剂,通过改变FDCA与PTA物质的量之比(0∶10~3∶7)及缩聚温度,采用直接酯化法来制备聚2,5-呋喃二甲酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBFT),并对其结构和性能进行了分析表征。通过对不同配比PBFT共聚酯的红外谱图进行结构分析,可以清晰地分辨出特征官能团(呋喃环和苯环上的碳碳双键、酯基、呋喃环)的标志峰;对PBFT共聚酯的特性黏度、DSC、TG等性能进行分析发现:随着FDCA含量的增加,PBFT共聚酯的特性黏度由0.8逐渐下降至0.4;共聚酯颜色加深;冷结晶温度Tcc增加,热结晶温度Tmc和熔点Tm下降;热稳定性能下降,热分解温度由357℃下降至277℃。
  • 材料科学与工程
  • 邓侃;刘家祥;涂昆
    . 2015, 42(2): 46-51. https://doi.org/TU528.09
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    研究了玻纤、矿纤分别掺入钢渣/矿渣复合胶凝材料时对胶砂强度的影响,通过沸煮和压蒸试验研究两种纤维对胶凝材料体积膨胀的影响,通过SEM观察纤维与基体的界面粘结情况。强度实验结果表明,玻纤掺量(质量分数)不高于0.3%时,胶砂试件各龄期强度随着掺量的增加而提高,掺量高于0.3%,胶砂试件强度损失大;矿纤掺量对试件早期强度影响不大,后期抗压强度随掺量的增加持续下降,后期抗折强度先下降后上升。沸煮和压蒸试验结果表明,玻纤掺量0.3%的压蒸试件比不掺纤维时压蒸膨胀率下降26.60%,矿纤掺量0.3%的压蒸试件比不掺纤维时压蒸膨胀率下降29.36%。SEM结果显示,水化早期纤维表面附着少量C—S—H凝胶,纤维与基体相互分离,水化后期,纤维表面生长Ca(OH)2晶体,纤维与基体粘结紧密。
  • 刘 杰;黎亮均;梁节英
    . 2015, 42(2): 52-58. https://doi.org/TQ342+.74
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    采用连续化碳纤维实验装置制备活性碳纤维,借助广角X射线衍射(WAXD)、元素分析(EA)、比表面积(BET)、力学性能及碘吸附等表征测试手段研究了预炭化温度对聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)结构与力学性能的影响。结果表明:PAN-ACFs的N元素质量分数、孔结构、晶粒尺寸是影响PAN-ACFs力学性能的重要因素,且随着预炭化温度的升高均呈现先减小后增大的趋势;当预炭化温度为680℃时,所制备的PAN-ACFs吸附性能较好,力学性能较佳,此时晶粒尺寸La为1.08nm,N元素质量分数5.7%,平均孔径0.81nm。

  • 石淑先;田 地;邱 杨;郭会芳;夏宇正;陈晓农
    . 2015, 42(2): 59-64. https://doi.org/R319
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    以α-氰基丙烯酸异丁酯和α-氰基丙烯酸正辛酯为原料,泊洛沙姆188为表面活性剂,通过乳化法制备了聚(α-氰基丙烯酸酯)共聚物微球,然后通过共聚物微球对溶菌酶的吸附,制备了共聚物载药微球。考察了表面活性剂质量分数对微球粒径的影响,并就共聚物和药物的质量分数及吸附时间对微球粒径、载药率和负载率的影响进行了研究。结果表明:共聚物空白微球适宜的制备条件为,共聚物质量分数0.8%(α-氰基丙烯酸正辛酯与α-氰基丙烯酸异丁酯的物质的量比为1∶1),泊洛沙姆188质量分数1.0%,搅拌速度800r/min,体系pH2.5,反应时间3h;空白微球在pH7.0条件下进行溶菌酶吸附,在溶菌酶质量分数0.08%、吸附3h时所得的共聚物载药微球性能最佳,且所得的载药微球具有缓释特性。
  • 胡 刚;李友芬
    . 2015, 42(2): 65-69. https://doi.org/TQ134.1+2
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    通过溶胶-凝胶法制备ZrSiO4粉体,研究了煅烧温度、保温时间和催化剂(铁离子)对ZrSiO4合成率的影响;采用XRD、SEM、激光粒度仪等分析了ZrSiO4的晶相组成、结晶形貌以及产物粒径大小。实验结果表明:未添加催化剂时,ZrSiO4的合成温度高达1500℃;引入催化剂铁离子之后,在1200℃合成率可达到91.20%,合成温度降低了300℃,得到的粉体颗粒发育完善,结晶性好。烧结机理分析表明,Si4+的扩散是影响硅酸锆形成的主要因素;加入的铁以Fe3+的形式进入到ZrSiO4结构中,取代部分Si4+,产生空位,加速Si4+的扩散,从而有效地促进ZrSiO4的结晶,降低ZrSiO4的合成温度。
  • 于永申1;樊保民2;魏 刚1;赵紫娟1;乔 宁1
    . 2015, 42(2): 70-76. https://doi.org/TQ174.7
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    以六偏磷酸钠作为分散剂,将纳米级凹凸棒土粉体在水相中分散制成稳定悬浊液,通过浸浆成膜法在管式Al2O3微滤陶瓷基体通道内表面成膜,并在650℃下采用固态粒子烧结法制备不对称凹凸棒土膜。利用压汞法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对基体和凹凸棒土膜进行了表征。结果表明:凹凸棒土膜的平均孔径为35.56nm,远小于基体平均孔径(~8μm);煅烧成膜前后凹凸棒土的晶相结构未发生显著变化,成膜后凹凸棒土晶格内依然保留着原有金属氧化物的相关晶相。构建凹凸棒土管状膜组件,以错流截留模式对模拟磷酸盐以及含铁离子废水进行处理,研究表明管状膜组件对远小于其孔径的PO3-4(水合半径0.339nm)和Fe3+(水合半径4.57nm)均有去除效果,其去除率可达40%和66%左右。
  • 周敏;宋文波;毕福勇;陈思蒙;邵清
    . 2015, 42(2): 77-82.
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    研究了不同Ziegler-Natta催化剂体系对淤浆聚合制备低等规聚丙烯的影响。实验结果表明,三异丁基铝作为助催化剂时催化剂的聚合活性高于三乙基铝。BCM-100催化剂具有较高的聚合活性和立构定向性能力,但制备的聚丙烯正己烷可溶物含量较低,而BCE制备的聚丙烯正己烷可溶物含量较高,且聚丙烯正己烷不溶物的等规指数最高。利用DSC、GPC、13C-NMR等表征手段对不同催化剂体系合成的低等规聚丙烯的结构进行了分析。表征结果显示,在相同聚合条件下,BCE催化剂制备得到的聚丙烯正己烷不溶物的立构规整性最高而结晶度最低;实验所考察几种催化剂制备的聚丙烯正己烷可溶部分的平均重均分子量均远小于正己烷不溶部分的平均重均分子量,通过比较发现,BCE催化剂得到的聚丙烯的正己烷不溶物的平均重均分子量最低,正己烷可溶物的平均重均分子量最高,而BCM-100得到的聚丙烯的正己烷不溶物的平均重均分子量最高,正己烷可溶物的平均重均分子量最低。
  • 生物技术与环境工程
  • 马雷猛1;贵莉莉2;王飞1;王曙光1
    . 2015, 42(2): 83-88.
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    将纳米TiO2、纳米MgO和纳米Cu分别引入假丝酵母脂肪酶(Candida sp. 1619)的交联酶聚集体(CLEAs)制备过程,获得相应的纳米粒子-CLEAs,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪(SLP)等分析了纳米粒子对CLEAs活性和结构的影响。结果表明与未加纳米粒子的CLEAs相比,适量纳米TiO2的加入可提高CLEAs的酶活,最大增加15.2%;而不管添加浓度大小,纳米MgO、纳米Cu对CLEAs酶活均有抑制作用,酶活下降63.7%~97.9%。SEM、SLP分析结果表明,与未添加纳米粒子时相比,加入纳米TiO2的CLEAs粒径变小,粒度较均匀,孔道增加;而纳米MgO-CLEAs和纳米Cu-CLEAs则出现粒度不均匀性增加、粒径范围扩大、孔道减少的现象。FTIR分析结果表明,加入3种纳米粒子后CLEAs二级结构中有序结构(α-螺旋、β-折叠)/无序结构(β-转角、无规则卷曲)值显著提高,顺序为纳米TiO2-CLEAs(0.55)>纳米MgO-CLEAs(0.43)>纳米Cu-CLEAs(0.35)>CLEAs(0.28),这与纳米粒子-CLEAs酶活顺序不一致,表明纳米粒子可能还存在其他影响CLEAs酶活的途径。
  • 机电工程和信息科学
  • 张炳康1;何立东1;杨秀峰1;陈丰2
    . 2015, 42(2): 89-94.
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    基于调谐质量阻尼器(TMD)的结构振动控制机理,将调谐质量阻尼器应用到管道的振动控制中。针对传统弹簧结构无法满足高频振动下调谐质量阻尼器刚度设计要求的问题,设计了一种便于安装的圆形截面悬臂式调谐质量阻尼器,其周向对称布置式结构可以对管道各个方向下的振动进行控制。理论推导并对比了传统悬臂梁和悬臂式TMD固有频率的计算公式,计算得到300Hz对应的悬臂式TMD结构参数,并利用Ansys模态分析对设计参数的准确性进行了验证。最后建立了激振器-TMD高频振动实验台装置,对悬臂式TMD在300Hz左右的减振特性进行了实验,结果表明设计的TMD能够有效抑制300Hz左右的高频振动,且有较宽的减振频带范围。
  • 刘斐1;杨卫民1;张金云1;邓世涛2;焦志伟1
    . 2015, 42(2): 95-101.
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    提出一种新型轮胎内模直压硫化制造技术并设计了轮胎内模直压硫化装备,将中心机构上的胶囊替代为刚性内模直压机构,利用电磁感应加热实现轮胎内腔加热。以关键部件内模直压机构结构特点及工作原理为基础,建立了内模直压机构的几何与运动约束方程,实现了内模直压机构的尺度设计。另外,还利用Abaqus结构分析模块对硫化状态下的内模直压机构进行强度分析及结构改进设计,得到了内模直压机构的最佳结构。
  • 赵利强;刘唐江;王建林;于涛
    . 2015, 42(2): 102-106.
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    提出了一种不完全量测下的Cubature卡尔曼滤波方法,该方法在Cubature卡尔曼滤波算法的基础上,建立了量测滞后下的状态空间模型,利用采样点状态扩维的方法对状态估计值进行更新,并给出了不完全量测下的Cubature卡尔曼滤波算法的实现流程。仿真实验表明,不完全量测下的Cubature卡尔曼滤波方法可以用于处理量测信息采样时间和延时时间都不确定的情况,在处理不完全量测下的高维强非线性系统状态估计时计算量小,具有较高的估计精度。
  • 易军凯;冯佳明;万静
    . 2015, 42(2): 107-112.
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    为改进已有中文文本聚类中数据非结构化导致的算法准确度不高及特征向量高维稀疏导致算法复杂度过高的现状,提出一种基于深度词汇网络学习的中文文本聚类算法,解决了优化数据非结构化带来的聚类结果准确性低及特征向量高维度带来的高复杂度问题。首先建立词汇网络用以抽取关键义原,以词语义原代替单词作为网络节点,不仅避免了语义消歧,同时考虑到词语间语义相似性与词汇相关性,使所提取的特征向量更能表现出文章的主旨,提高聚类效果;另一方面,训练深度学习网络对特征向量降维处理,在降维的同时保留尽可能
    多的信息,大大减低算法的执行时间。聚类质量检测方法(F-measure)的结果表明,本文算法比k-means算法在中文文本聚类中有更好的表现。
  • 管理与数理科学
  • 尹亮;林鹏;祁欣
    . 2015, 42(2): 113-118.
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    考察4He中热流Q对液氦超流转变温度Tλ的下压作用。借助一种带毛细管结构的小型密封瓶,只需简单控制密封瓶控温平台和下池的温度,就可以获得稳定、平坦的超流转变温坪。由于热流对超流转变温度的下压作用,通过控温改变通过毛细管的热流,得到不同热流作用下的多个温坪。通过对温度计自热效应、4.2K环境残余漏热、HeII液柱上的温差、液氦与上池铜块间Kapiza热阻、密封瓶温度梯度、HeII液柱静压等因素进行修正,得到热流对超流转变温度下压曲线。利用4支密封瓶进行20次下压实验,得到热流对液氦超流转变温度下压公式TT=-0.00000103Q+2.1769108,热流范围0μW/cm2≤Q≤6400μW/cm2。
  • 马锋;赵雷嘎
    . 2015, 42(2): 119-124.
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    本文研究非线性Schrodinger-Poisson方程问题,其中μ>0。在对f(u)只于零点附近加条件的情形下,利用变分法给出了该方程解的存在性结果,并且得到了解关于参数的依赖性。
  • 秦芳;刘梦桐;陈亚洲
    . 2015, 42(2): 125-128.
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    研究了一类流固耦合问题,即带有多个转子的管道中不可压缩流体的流动问题。为了处理流体刚体之间的边界困难,将转子近似为黏性足够大的流体,从而把流固耦合问题转化为流体问题并得到近似解,然后通过黏性和运动方程确定出刚体的位置,从而将刚体与流体区域分开,最终得到该问题全局弱解的存在性。