Transesterification of Palm-based Methyl Palmitate into Esteramine Catalyzed by Calcium Oxide Catalyst

The technology for transesterification reactions between methyl esters and alcohols is well established by using classical homogeneous alkaline catalysts, which provide high conversion of methyl esters to specialty or nonindigenous esters. However, in certain products where the purity of the esters is of concern, the removal of homogeneous catalysts after the completion of the reaction is a challenge in terms of production cost and water footprint. Therefore, a study to investigate the potential of heterogeneous catalysts was conducted on reactions between methyl palmitate and triethanolamine. The degree of basicity and active surface area of calcium oxide (CaO), zinc oxide (ZnO), and magnesium oxide (MgO) were first characterized by using temperature-programmed desorption (TPD-CO₂) and Brunauere–Emmett–Teller (BET), respectively. Among the metal oxides investigated, the CaO catalyst showed the best catalytic activity toward the transesterification process as it gave the highest conversion of methyl palmitate and yielded fatty esteramine compositions similar to the conventional homogeneous catalyst. The optimum transesterification condition by using the CaO catalyst utilized a lower vacuum system of approximately 200 mbar, which could minimize a considerable amount of energy consumption. Furthermore, low CaO dosage of 0.1% was able to give a conversion of 94.5% methyl ester and formed esteramine at 170 °C for 2 h. Therefore, the production of esterquats from esteramine may become more economically feasible through the methyl ester route by using the CaO catalyst, which can be recycled three times.     

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。     

Single-Crystalline TiO2(B) Nanobelts with Unusual Large Exposed {100} Facets and Enhanced Li-Storage Capacity

The {100} facet of single-crystalline TiO₂(B) is an ideal platform for inserting Li ions, but it is hard to be obtained due to its high surface energy. Here, the single-crystalline TiO₂(B) nanobelts from H₂Ti₃O₇ with nearly 70% {100} facets exposed are synthesized, which significantly enhances Li-storage capacity. The first-principle calculations demonstrate an ab in-plane 2D diffusion through the exposed {100} facets. As a consequence, the nanobelts can significantly accommodate Li ions in LiTiO₂ formula with specific capacity up to 335 mAh g⁻¹, which is in good agreement with the electrochemical characterizations. Coating with conductive and protective poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate), the cut-off discharge voltage is as low as 0.5 V, leading to a capacity of 160.7 mAh g⁻¹ after 1500 cycles with a retention rate of 66% at 1C. This work provides a practical strategy to increase the Li-ion capacity and cycle stability by tailoring the crystal orientation and nanostructures.     

喷雾干燥法制备材料论文的指导方案

喷雾干燥技术的突出特点是将液态物料瞬时干燥成固体粉末或者颗粒。我们课题组在指导本科生毕业论文中采用了喷雾干燥法制备碳包覆铌酸钛材料的实验,在实验过程中我们发现了一些问题,如喷雾干燥机需要适当预热、喷头容易堵赛和收集原料不干等问题。我们就以上问题进提出了相应的对策,这加深了本科生对喷雾干燥实验的体会和认识,培养了学生在独自实验时面对问题解决问题的能力。     

水文序列相依变异识别的RIC定阶准则——以自回归模型为例

水文过程相依性是水文变异的主要表现形式之一,应用自回归模型对其进行拟合时合理确定模型阶数是一个难点问题。本文在分析AIC和BIC准则的基础上,提出了一种以原序列与其相依成分的相关系数作为拟合度指标,同时借用信息熵形式的函数式,作为模型不确定性度量指标的自回归模型定阶准则(简称RIC准则)。以AR(1)、AR(2)、AR(3)和AR(4)模型为例进行统计试验,将不同序列长度下该准则的定阶准确率与其他定阶准则进行比较,试验结果表明,RIC准则对于上述模型均具有较好的适应性,且定阶准确率远高于AIC准则,其中对于前三阶模型RIC准则优于BIC准则,但四阶模型略低于BIC准则。RIC准则的优势是可以同时满足模型定阶、相依程度分级与模型检验的需求,将其应用于实测水文序列分析,结果显示,该准则能较准确地识别自回归模型的阶数,且符合提出的"相依有变异而残差无变异的最小阶数"的检验标准。     

卡尔费休法测定液态氯乙烯中水含量的研究

采用卡尔费休法测定了液态氯乙烯单体中的水含量。试验确定了采样工具、样品的预处理方式及选用溶剂的最优方案,并进行了精密度与准确度的验证。结果表明卡尔费休法测定液态氯乙烯单体中的水含量准确、快速,可以用来准确、及时地指导生产。     

便携式飞行时间质谱仪的研制及其在石化污水系统挥发性有机物监测中的应用

近年来，国内的大气污染问题越来越严重，挥发性有机物（VOCs）的排放是其中一个重要原因。VOCs是臭氧和气溶胶的前驱物之一，在大气化学反应过程中扮演着极其重要的角色。本实验自行研制了一台基于真空紫外（VUV）灯的高分辨光电离飞行时间质谱仪（TOF MS），建立了一种新的VOCs稀释采样方法，并将其应用于石化行业污水处理系统VOCs的采样与分析。结果表明：隔油系统的3个池子基本没有测到高浓度的挥发性有机物，其中溶气气浮甲苯物质的质量浓度最高，为50.41 mg/L，其余组分的质量浓度大多数在0.1~1.0 mg/L之间；1#加氢和2#加氢隔油池有着类似的组分浓度，以1#加氢隔油池为例，二甲苯物质的质量浓度为10.60 mg/L，乙苯为52.33 mg/L，苯为59.80 mg/L；由于罐区隔油池没有加盖，处于露天状态，挥发性有机物气体容易向大气中扩散，并没有检测出较高浓度组分。可以看出，新式采样方法可有效地稀释定量样品，操作简便，减少了样品因闪蒸过程造成的VOCs损失，检出物质更丰富；同时，使用自行研制的TOF MS仪器能够快速检测不同装置污水处理系统的VOCs种类，将该仪器用于实际样品检测，发现化工企业大多数密闭的池子都含有苯系物、醚类等，但不同工艺的污水处理系统VOCs存在明显差异。该质谱仪适用于石化企业污水系统VOCs监测。     

主/次显示器视距设计对头部关节舒适度的影响

以视平线可与显示器中心重合为准,分别探讨显示器中心在视平线上方、下方时不同视距对头部关节舒适度的影响. 实验自变量为视距(眼睛与显示器中心的水平距离),因变量为头部关节舒适度. 实验结果显示:1)显示器中心在人视平线上方时,头部舒适性状态始终处于不舒适状态,此时视距与人的头部舒适性关系成正比,即视距越大,头部舒适性越好;2)显示器中心在人视平线下方时,头部关节舒适状态始终处于正常范围,舒适性程度随视距增大而减小.     

基于机器视觉技术的古陶瓷器型三维还原算法

器型研究对于古陶瓷的真伪鉴别、价值认知和其文化类型与传播途径的研究具有重要的意义.本文在研究和解决了复杂背景下旋转体古陶瓷轮廓提取、图像畸变校正、轮廓线非线性建模等一系列技术难题的基础上,研究并实现了一套古陶瓷器型三维还原算法.通过该算法利用旋转体古陶瓷的二维图像建立了精确的轮廓模型,进而实现器型的三维建模.最终试验结果表明,该三维建模算法可以精确获取旋转体古陶瓷三维器型模型,对探索古陶瓷器型研究发展新方向有一定意义.     

浅析治黄新方案的合理性

从水资源、能源、运行、管理等方面论述了由笔者提出的治黄新方案的合理性。