TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维增强复合材料及其功能化研究进展

纤维素和几丁质具有相似的结构，是自然界中储量丰富的两类天然多糖。经2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化修饰制备的纤维素和几丁质纳米纤维，不仅具有多糖类物质的良好亲水性、生物可降解性、生物相容性及丰富的官能团(羟基、羧基、乙酰氨基和氨基等)所带来的特定化学性质，而且还具有纳米纤维的纳米尺寸效应、大比表面积、高表面活性、高结晶度和手性液晶相结构等特点，已成为生物质纳米材料领域的研究重点之一。本文对TEMPO氧化修饰制备天然多糖纳米纤维的方法及剥离机制进行了总结，同时重点综述了TEMPO氧化修饰的天然多糖纳米纤维在薄膜、凝胶、导电、医用、电磁屏蔽及环境等复合材料的增强和功能升级等方面的研究进展，强调了纤维素和几丁质纳米纤维的官能团及纳米尺寸在复合材料中的增效机制。最后，对天然多糖纳米纤维的发展方向及其在各领域应用的机遇与挑战进行了展望。     

生物矿化法制备氧化镓颗粒及其性能表征

以蚕丝蛋白为模板,在相对温和的条件下通过生物矿化的手段形成具有特殊形貌的α-GaOOH颗粒,并通过在不同温度下煅烧α-GaOOH得到α-Ga2O3和β-Ga2O3.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)等手段研究了丝素蛋白多肽和矿化时间对颗粒的影响,对其生物矿化机理进行了初步探讨.结果表明,所制备的β-Ga2O3具有优良的发光特性,丝素蛋白多肽模板以无定形的结构与产物结合在一起,并且经过高温烧结后仍以碳膜的形式包覆在材料的表面.这种碳膜结构对于提高材料的生物学性能起着重要的作用.     

碳纤维连续抽油杆夹持技术

碳纤维连续抽油杆(简称碳纤维杆)具有质量轻、抗拉强度高和抗腐蚀性强等优点,用于深井、超深井和腐蚀性油井可大大降低能耗、提高采油效率,但是由于碳纤维杆的抗剪能力差、表面摩擦因数低,已有的碳纤维杆夹持系统提升力不足、伤杆断杆等问题突出,大大影响了碳纤维杆技术的推广应用。为了解决碳纤维杆的夹持难题,开展了碳纤维杆的基础性能评价、夹持摩擦副材料开发、表面结构及介质影响配套夹持系统试验等方面的研究工作。通过试验对比研究,优选了碳纤维杆的夹持摩擦副材料和夹持表面结构形式,提高了对碳纤维杆夹持的提升力和可靠性;结合碳纤维杆作业机注入头夹持系统非对称运动的特性,优化了夹持块的结构,并对夹持块切入角部位采用软合金材料,解决了碳纤维杆夹持时存在的错位夹持块弯折咬杆和注入头运转时的切入角磕碰伤杆问题。配套作业机注入头形成的碳纤维杆无损伤夹持技术,为碳纤维杆技术在油田的推广应用奠定了基础。     

建筑 XPS板表面超疏水涂层的电沉积制备及其耐蚀性能研究

为了提高建筑用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（ XPS）板结构表面疏水能力，采用电化学氧化方式在 XPS板表面制备超疏水涂层结构，并对制备参数进行了优化，同时表征了超疏水涂层结构及其腐蚀性能。结果表明：提高苯三腈加入量后，接触角先增大后降低，加入 40 mg/L的苯三腈时，形成153. 9°的最大接触角，滚动角减小到 5. 8°；提高电沉积电压和延长电沉积时间后，接触角先增大后降低，控制电沉积电压为 8V和电沉积时间 12 h，可获得粗糙度较大的超疏水表面。超疏水处理后的 XPS板试样表面形成了许多外形尺寸与分布形态均匀的突起，并产生了明显凹坑。超疏水处理后的 XPS板具有更高的自腐蚀电位，对 3. 5% NaCl溶液产生更强耐蚀作用，提升了阳极与阴极耐蚀能力。     

深竖井大吨位提升机高比压高摩擦因数衬垫的研制

针对深竖井、大吨位的提升条件下,摩擦衬垫需要高比压和高摩擦因数的难题,在工况分析和参数设计的基础上,研制了比压为2.5 MPa、摩擦因数为0.28的摩擦衬垫,并分别对衬垫的稳定性、抗比压能力、硬度特性、压力特性和磨损情况进行试验.委托第三方检测验证,衬垫的比压试验值达到9.8 MPa,摩擦因数试验值达到0.381,满足实验室的指标要求.     

铆钉结构对铝合金板搅拌摩擦单面铆接穿透力的影响研究

利用三种基于不同铆钉穿透机理的搅拌摩擦单面铆接工艺(Friction stir blind riveting, FSBR)对AA6061-T6(厚度为1 mm)与AA6022-T4(厚度为2 mm)铝合金板进行了铆接。发现完全依靠挤压机理实现铆钉穿透的工艺(FSBR-III),其最大铆钉穿透力比另外两种同时依靠挤压与切削机理实现铆钉穿透的工艺(即FSBR-I和FSBR-II)分别高33%与83%。通过分析铆钉穿透单一工件的过程,建立了工件材料去除率与铆钉穿透力的关系曲线,并综合考虑铆钉穿透机理以及摩擦热的影响,分析了穿透过程中不同结构铆钉的穿透力变化规律。研究发现,挤压机理在铆钉穿透机理中所占比重越高,则相同材料去除率下铆钉穿透力越大,同时穿透力受摩擦热的影响越明显。此外,通过接头断面观察,发现铆钉切削性能更优异的FSBR-II,所得接头中的上下工件间隙最小;FSBR-I与FSBR-II工艺会产生切屑,而在FSBR-III连接过程中没有切屑产生。     

满足排放要求的苯乙烯废气处理工艺及应用

针对苯乙烯装卸车及罐区产生的苯乙烯废气浓度高、流量变化大、间断发生的特点,开发了冷凝+氧化的组合工艺。研究结果表明:在氧化温度T4～T5℃、气液体积比为V3∶1条件下,当苯乙烯废气浓度在3 000 mg/m~3以下时,采用KMnO_4氧化法处理;当苯乙烯废气浓度3 000 mg/m~3以上时,采用冷凝+氧化的组合工艺,两者皆可实现苯乙烯废气的环保达标排放。采用KMnO_4氧化法处理丁苯橡胶装置产生的浓度约1 000 mg/m~3的苯乙烯废气,其工业运行结果表明:出口苯乙烯浓度降至10 mg/m~3左右。