改性磁性木薯渣微球的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附

以固体废弃生物质木薯渣为原料,首先采用乙二胺和二硫化碳对其进行化学改性,然后反相乳液-交联聚合制备化学改性木薯渣磁性微球吸附剂。考察了Pb(Ⅱ)的初始浓度、吸附剂含量、吸附时间、pH和吸附温度对Pb(Ⅱ)的吸附规律及动力学行为;并通过扫描电镜和红外光谱对其进行表征。结果表明,木薯渣被乙二胺和二硫化碳成功改性;黄原酸酯木薯渣磁性微球(SCRM)的分散性和球形度好。在本实验考察范围内,SCRM对Pb(Ⅱ)吸附量可达304mg/g;动力学研究显示吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型,吸附过程是一个受化学吸附机理控制的过程。     

聚甲基丙烯酰胺基偶氮苯微球的制备及其光响应性

利用对氨基偶氮苯与甲基丙烯酰氯反应合成了甲基丙烯酰胺基偶氮苯(MAAAB),以MAAAB为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分散剂,乙醇/水为分散介质,利用分散聚合法制备了聚甲基丙烯酰氨基偶氮苯(PMAAAB)微球,同时考察了引发剂、分散剂浓度以及醇水比对微球形貌和粒径的影响。采用红外光谱、凝胶渗透色谱、扫描电镜、纳米粒度仪等对单体和聚合物的结构、微球形貌和粒径进行了表征和测试,并考察了PMAAAB微球的光响应性。结果表明,PMAAAB微球的粒径在0~2.0μm,粒径分布较窄;PMAAAB微球的粒径随分散剂用量、醇水比的增加而减小;引发剂用量增加,微球粒径增大;随着UV照射时间的延长,微球粒径变大,照射80 min后达到平衡;可见光作用下,微球粒径及其分布均减小,照射20 min后达到平衡;在紫外-可见光交替作用下,PMAAAB微球粒径表现出可逆的变化。     

氧化还原/pH双响应性蔗渣纤维素基水凝胶的制备及药物缓释性能

为制备具有氧化还原和pH双响应性水凝胶,以甘蔗渣纤维素为原料,溶解在N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)溶剂体系中,然后在催化剂条件下,与乙酰乙酸叔丁酯(t-BAA)进行酯交换反应获得乙酰乙酸蔗渣纤维素(BCAA),然后与胱胺二盐酸盐(CYS)反应制得水凝胶.根据红外光谱和扫描电镜分析结果,表明已成功制备出具有烯胺键和二硫键的水凝胶.稳定性和保水性测试表明,水凝胶在生理条件下具有一定的稳定性和保水性.以盐酸四环素作为药物模型,研究了在不同的氧化还原和pH条件下水凝胶的药物释放性能,证明了氧化还原条件和pH会影响水凝胶的药物释放.抗菌实验结果表明,该载药水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌效果.该氧化还原/pH双响应水凝胶在药物缓释方面具有潜在的应用前景.     

横断区内布置楔形肋的间断微通道热沉流动和传热特性

为进一步提高间断微通道热沉的综合热性能,在间断微通道的横断区布置向前楔形肋和向后楔形肋,并采用数值模拟方法研究这些通道的流动和传热特性,所得的研究结果与间断微通道(IMC)和光滑微通道(PMC)进行对比。对比结果表明:在大部分工况条件下,带有向后楔形肋的间断微通道(IMC-BW)的压降、传热系数和综合传热强化因子均高于其他通道;在研究的进口速度范围内,IMC-BW通道的压降和传热系数分别比PMC通道平均高11.96%和32.74%,比IMC通道平均高18.76%和24.57%;IMC-BW通道的综合传热强化因子为1.20～1.34,比IMC通道平均高17.64%。     

磁性木薯淀粉微球的结构表征及反应机理研究

以木薯淀粉(St)和自制纳米表面改性Fe3O4(M)微粒为主要原料,采用反相乳液聚合法制备了磁性木薯淀粉微球(MSt),并通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、同步热分析(TG-DSC)和振动样品磁强计(VSM)等手段对磁性木薯淀粉微球进行结构性能分析和反应机理探讨。结果表明,FT-IR分析显示磁性微粒Fe3O4与淀粉成功发生交联反应;TEM和XRD分析显示微球具有以Fe3O4为核淀粉为壳的核壳结构;TG-DSC分析表明微球的热稳定性相比原淀粉略有降低;微球的饱和磁化强度为7.07emu/g,磁化率为3.005×10-6emu/Oe,微球具有磁响应性和超顺磁性。该微球反应历程符合自由基聚合机理。     

不同截面螺旋通道的热阻及熵产特性对比分析

工程应用中螺旋夹套流道截面形状常为半圆形、矩形和三角形。为确定其中何种截面螺旋通道的传热性能和综合性能最佳,在等截面积、等加热面积及等进口流量条件下,采用数值方法对比分析3种螺旋通道的热阻及熵产特性。由结果可知:相同操作流量(或泵功)下,矩形螺旋通道的热阻最小,三角形次之,半圆形最大,表明矩形螺旋通道中的对流换热量最大,经济性能最好;研究范围内总熵产率可用于评价螺旋通道的综合性能,相同雷诺数下,矩形螺旋通道总熵产率最小,三角形次之,半圆形最大,表明矩形螺旋通道的热能利用程度最高,综合性能最优。     

往复压缩机气阀节流对气量的影响研究及仿真模拟

阐述了往复压缩机吸气阀节流作用对吸气量的影响机理,得出吸气温度系数的简便计算方法,并使用SolidWorks中Flow Simulation模块仿真模拟了气阀节流作用过程,验证了温度系数简便计算式的准确性。通过分析发现:在压缩机特征参数确定的情况下,温度系数与压缩机气阀功耗有关。该发现为压缩机设计时气量的修正提供了依据,并提出了提升压缩机气量和保证压缩机长周期在较高的吸气效率范围内工作的措施。文章同时指出,在工质含杂质较多的场合,应优先使用抗阻塞性能良好的气阀。     

换热管内置开边槽扭带的阻力与传热特性研究＊

将21种不同结构参数的铝制扭带分别置入换热管进行冷态和热态实验,研究并分析了换热管内置开三角形边槽扭带的阻力和传热特性。实验结果表明,插入开边槽扭带后管内的流动阻力和传热系数都有较大的提高。通过多元线性回归分析,得到了相应的阻力系数关联式和换热系数关联式。由强化传热性能评价分析,得到评价因子φ=1．05～1．35,证明了所研究的扭带具有强化传热的应用价值。     

碳酸钙粉体设备开式齿轮跑合润滑脂研制应用

针对碳酸钙粉体设备中开式齿轮在跑合阶段的工作特性和工况的分析,以及跑合阶段开式齿轮对润滑脂所要求的性能;利用基于模糊集合理论的模糊层次分析法(FAHP),对润滑脂的基础油和添加剂进行优选。采用Ⅱ类基础油650SN与聚内烯烃(PIO)复合作为研制润滑脂基础油,以及适量添加剂,研制出碳酸钙粉体设备跑合阶段工况使用的专用跑合润滑脂。并通过现场多台不同型号设备试用,证明能很好满足使用要求。     

二次生长法制备ZIF-8膜及其对CO2/N2的分离性能

采用二次生长法在α-Al₂O₃载体上制备超薄型ZIF-8膜,研究了多种轻分子气体以及混合气体CO₂/N₂的渗透分离性能。通过SEM和XRD表征了ZIF-8晶种层的晶种涂布状态,以及ZIF-8晶体膜的生长覆盖度和晶膜厚度。研究结果表明：采用低浓度的晶种悬浮液通过浸润式连续多次涂布法,有利于获得晶种层厚度均匀且覆盖度高的超薄均匀ZIF-8晶种层,经过二次生长后所得ZIF-8膜的覆盖度高、厚度均匀且较薄,仅约为8.8 μm;在所测试范围内的CO₂/N₂混合气体中,此ZIF-8膜对CO₂具有优先选择透过性,其对CO₂/N₂的渗透分离因子随温度的升高而降低,随渗透压力的增加而增加,在298 K、406 kPa和CO₂组分含量为50%时,该分离因子能达到6,显著超过Knudsen扩散的分离系数。