PROBING HIDDEN POLYMERIC INTERFACES USINGIR-VISIBLE SUM-FREQUENCY GENERATION SPECTROSCOPY

Understanding the molecular-level processes underlying interfacial phenomena is important in the area of adhesion. We briefly introduce IR-visible sum-frequency generation spectroscopy (SFG) using a total-internal-reflection geometry for the study of polymer-air, polymer-solid, and polymer-polymer interfaces. The following examples, predominantly of work done in our lab, illustrating differences in molecular structure and dynamic properties at interfaces are presented: the air- and solid-interface structure of an amorphous polystyrene (PS) and a semicrystalline polymer with side-chain crystallinity, poly(octadecyl acrylate) (PA-18); structure of a polymer-polymer interface between thin films of a semicrystalline polymer with side-chain crystallinity, poly(vinyl-N-octadecylcarbamate- co-vinyl acetate), and an amorphous PS; thermal order-to-disorder transitions of the air and solid interface of PA-18, and the interface of this polymer with PS; and dynamic surface-relaxation studies of a rubbed PS film.     

十六烷基三甲基溴化铵对化学镀Co-Ni-P的影响

通过正交试验得到化学镀Co-Ni-P的优化基础配方(g.L-1)和施镀条件:CoSO4.7H2O为16、NiSO4.6H2O为9、NaH2PO2.H2O为30、Na3C6H5O7.2H2O为60、(NH4)2SO4为70,于pH=10、80℃施镀1 h;研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵对Co-Ni-P镀层成分以及镀层与基体结合力的影响。实验结果表明,在优化的基础配方中加入30 mg.L-1的十六烷基三甲基溴化铵,镀液稳定性好,沉积速率加快,镀层表面光亮,镀层与基体的结合力增强,镀层中钴含量增加,镍、磷含量降低,镀层的性能得到了很大的改善。     

不同反应器中氧化反应与水蒸气气化反应协同作用差异性

在?80mm×3000mm气流床和?40mm×200mm流化床中进行了O₂、H₂O、H₂O+O₂气氛下800℃胜利褐煤气化实验，同时在流化床中进行了O₂、H₂O、H₂O+O₂气氛下半焦原位气化实验和H₂O气氛下半焦完全气化实验。比较了2种反应器中氧化反应与水蒸气气化反应协同作用的大小（强弱）；结合实验条件利用缩核模型分别推导了2种反应器中协同作用影响下水蒸气气化反应速率方程；同时，从传质（扩散）速率、动力学、半焦-挥发分相互作用3方面探讨了2种反应器中协同作用存在显著差异的原因。结果发现，气流床中H₂O+O₂气氛下褐煤转化率明显大于H₂O和O₂单独气氛下褐煤转化率之和，其差值稳定在2.11%～4.01%，而在流化床中差值仅为0～0.75%，相对流化床，气流床中协同作用更明显。这是由于，在流化床中水蒸气向炭粒表面扩散的传质速率约为气流床的11%～25%，水蒸气气化过程受气膜扩散控制，炭粒表面水蒸气全部参与气化反应，炭粒表面无“多余”水分子，氧气开孔/扩孔作用提供的活性位“闲置”，而气流床中气化反应为速控步，炭粒表面有“富裕”水分子，可充分利用氧气开孔/扩孔作用提供的活性位，促进作用显著；挥发分-半焦相互作用不是流化床反应器中协同作用不显著的原因。     

颗粒尾涡增强湍流的大涡模拟以及气固两相流中湍流变动的数值模拟

The turbulence enhancement by particle wake effect is studied by large eddy simulation （LES） of turbulent gas flows passing a single particle. The predicted time-averaged and root-mean-square fluctuation velocities behind the particle are in agreement with the Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling results and experimental results. A semi-empirical turbulence enhancement model is proposed by the present-authors based on the LES resuits. This model is incorporated into the second-order moment two-phase turbulence model for simulating vertical gas-particle pipe flows and horizontal gas-particle channel flows. The simulation results show that compared with the model not accounting for the particle wake effect, the present model gives simulation results for the gas turbulence modulation in much better agreement with the experimental results.     

微晶纤维素的溶解及其阻燃性能

以氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体([CmVIM]Cl)和四丁基氯化铵(TBAC)为溶剂,溶解微晶纤维素(MCC),加入不同阻燃剂三聚氰胺磷酸酯(MP)、聚磷酸铵(APP)、纳米二氧化硅(SiO2),制得了阻燃纤维素复合材料.通过偏光显微镜观察MCC的溶解过程,并利用FTIR、XRD、TGA和SEM对再生MCC的结构、结晶度、热稳定性和形貌变化进行了表征.通过垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和热重分析对纤维素复合材料的阻燃性能进行了测试.结果表明,溶解温度为90℃,TBAC用量为[CmVIM]Cl质量的8％时,MCC的溶解率达6.3％,聚合度降至505;与原MCC相比,再生MCC结晶度指数由74.0％降至46.4％,初始热分解温度由310℃降至262℃,最大失重速率由2.6％/min降至1.4％/min.MCC表面由光滑平整的棒状结构转为凹凸不平的不规则结构.当MP、APP、SiO2质量分数分别为5％、10％和10％时,阻燃纤维素复合材料的极限氧指数提升至33.5％,垂直燃烧等级为Ⅴ-0.     

修正B-Y机械钻速预测模型在气体钻井中的应用

目前在已建立的钻压、转速、排量等钻井参数与机械钻速的关系模型中,最具代表性的为Bourgoyne和Young利用多元回归方法建立的各种钻井参数与机械钻速之间的关系模型。将Bourgoyne和Young的机械钻速预测模型应用于气体钻井中,并结合元坝103井的实钻资料进行分析,得到了气体钻井条件下机械钻速的预测模型。     

惯性往复振动机械阻尼值设计的理论研究

建立了双旋转偏重激振的惯性往复振动机械的状态方程,将该状态方程与两驱动电机的状态方程一起组成机电耦合系统的数学模型,对不同阻尼的机电耦合数学模型进行数值求解,得到不同阻尼时系统的瞬态和稳态解.通过综合分析系统阻尼对最大共振振幅、启动时间、稳态功率消耗及阻尼力的影响,提出了惯性往复振动机械阻尼率的合理设计值为0.1左右.     

电场作用下水的粘性试验分析

电场作用下极性水分子和离子水化物将有序排列,由此导致水的粘度特性显著变化。文中通过室内试验,研究垂直于水流方向施加的电场对水的粘度特性的影响,在数字直流电源产生的强电场中进行常水头渗流试验,获得了水的粘度与电场强度关系的试验曲线,并观察在电场作用下,水的粘度与所含离子浓度、渗流速度等因素的关系,基于试验结果分析了电场改变水的粘度特性的作用机制。试验结果表明,外加电场对水的粘度有明显的影响,随着电场强度增加,水的粘度呈减小的趋势;在相同的电场强度下,水的粘度与离子浓度成正比关系,与渗流速度成反比关系。     

正算子估值测量量子密钥分配方案及安全性分析

为探索一种直接应用正算子估值测量进行量子密钥分配的最佳方案,利用正算子估值测量对两个非正交量子态的可靠识别,提出了一种使用该测量法直接进行量子密钥分配的方案.分析了无噪信道环境下具有最佳安全性兼具较高效率、两非正交量子态间最佳夹角的取值,及在此情况下窃听者造成的错误率门限.计算表明,本方案通信双方密钥的分配效率可达50%,对窃听者的检测率达6.25%,仅需3次密钥协商过程,达到或优于主流经典量子密钥分配协议各项指标,有一定实际应用价值.