Synthesis and characterization of cellulose nanowhisker-reinforced-poly(ε-caprolactone) scaffold for tissue-engineering applications

Poly(ε-caprolactone) (PCL) is a bioresorbable and biocompatible polymer with assorted medical applications. However, remarkable hydrophobicity and nonosteoconductivity have stood as a barrier to limit its applications. The present study aims to modify the bulk characteristics of PCL to develop a polymeric scaffold with adequate structural and mechanical properties to support regenerated tissues. For this purpose, functionalized bacterial cellulose nanowhiskers (BCNW-g-βCD-PCL₂₀₀₀) are synthesized. Reinforcing PCL matrix with 4 wt % of the nanowhiskers resulted in a bionanocomposite with promoted bulk properties. Compared to neat PCL, the obtained bionanocomposite shows improvements of 115 and 51% in tensile strength and Young's modulus, respectively; 20% increase in hydrophilicity; 7% increase in degradation rate; and 6% decrease in crystallinity. Gas foaming/combined particulate leaching technique is used to develop highly porous structures of 86–95% porosity with interconnected macropores of mean pore diameters of 250–420 μm. Porous scaffolds showed compression modulus values of 5.3–9.1 MPa and would have promising applications in regenerative medicine. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48481.     

剂油比对煤焦油沥青质加氢过程的影响

以中低温煤焦油沥青质为原料,采用NiMoW/γ-Al_2O_3商业催化剂,在反应温度380℃、反应压力8 MPa和反应时间1.5 h条件下,分别在不同剂油质量比(1∶25、1∶20、1∶15、1∶10)条件下进行加氢实验,通过采用元素分析、FT-IR、XRD、~1H-NMR和XPS等分析表征手段,考察不同剂油质量比对中低温煤焦油沥青质加氢转化过程的影响。结果表明,随着剂油质量比的增加,沥青质转化率提高,加氢产物分布也发生大幅变化,沥青质和芳香分轻质化转化为饱和分。但随着剂油质量比的进一步提高,同时也发生了更多的裂化反应和缩合反应,剂油质量比在合适范围能够很好地起到加氢轻质化且抑制结焦的效果。     

新工科背景下食品类专业人才创新实践能力培养模式的构建与实践

食品类专业人才的创新实践能力培养是食品产业的行业需求,该行业仍存在产业规模巨大而创造能力不足的矛盾问题。文章立足于新工科时代背景,结合高校食品学院在教学中存在的问题,从课程体系、资源整合、师资配置3个方面探究食品类专业人才创新实践能力培养模式的构建与实践,以期为增强食品类人才的创新能力和实践能力提供改革思路。     

合成二甲氧基甲烷技术研究进展

二甲氧基甲烷作为用途广泛的化工原料,其合成技术在不断创新与发展。根据反应原料和工艺流程的不同对二甲氧基甲烷合成技术进行了概述与简评,该技术包含甲醇与甲醛催化缩合制备二甲氧基甲烷、甲醇与多聚甲醛反应制备二甲氧基甲烷、甲醇一步法制取二甲氧基甲烷、离子液体电催化氧化甲醇制取二甲氧基甲烷、二甲醚氧化生成二甲氧基甲烷、二溴甲烷合成二甲氧基甲烷、合成气制备二甲氧基甲烷、甲醇与二氧化碳反应制取二甲氧基甲烷等。醇醛缩合制备二甲氧基甲烷仍是当前主流的生产工艺,甲醇一步法制取二甲氧基甲烷工艺因在环境和投资上有优势而被广泛研究,是最具工业化前景的新技术,该技术尚需突破的是兼具氧化还原性与酸性的双功能催化剂。     

OMS-2催化剂成型工艺研究及其在印染废水处理中的应用

以OMS-2粉体催化剂为基础,对催化剂进行挤出成型,考察粘结剂种类、粘结剂用量、润滑剂和孔结构改进剂用量、焙烧温度对成型催化剂机械强度的影响。得到最佳成型工艺条件为,粘结剂硅溶胶用量为OMS-2粉体催化剂质量的105%～110%、辅助粘结剂纳米ZrO_2用量为OMS-2粉体催化剂质量的30%～35%、润滑剂田菁粉用量为OMS-2粉体催化剂质量的2. 5%～3. 0%、孔结构改进剂柠檬酸用量为OMS-2粉体催化剂质量的5%～6%,焙烧温度450℃。成型后催化剂机械强度可达150 N·cm~(-1),满足工业化应用对催化剂强度的要求。将成型催化剂应用于催化湿式氧化印染废水处理,经过432 h活性评价时间,COD平均去除率约91. 6%,反应结束后催化剂结构完整,平均机械强度约144 N·cm~(-1),表现出良好的水热稳定性。     

高大模板支撑系统在施工中的应用

搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上;施工总荷载15k N/m2及以上;集中线荷载20KN/m及以上等属于高大模板(规范术语),亦称为高支模(工地叫法)。结合湛江市鉴江供水闸坝工程,介绍高支模的设计要点、施工工法、质量控制措施,并对其使用效果进行整理和分析。     

A data‐centric framework for debugging highly parallel applications

Contemporary parallel debuggers allow users to control more than one processing thread while supporting the same examination and visualisation operations of that of sequential debuggers. This approach restricts the use of parallel debuggers when it comes to large scale scientific applications run across hundreds of thousands compute cores. First, manually observing the runtime data to detect error becomes impractical because the data is too big. Second, performing expensive but useful debugging operations becomes infeasible as the computational codes become more complex, involving larger data structures, and as the machines become larger. This study explores the idea of a data‐centric debugging approach, which could be used to make parallel debuggers more powerful. It discusses the use of ad hoc debug‐time assertions that allow a user to reason about the state of a parallel computation. These assertions support the verification and validation of program state at runtime as a whole rather than focusing on that of only a single process state. Furthermore, the debugger's performance can be improved by exploiting the underlying parallel platform because the available compute cores can execute parallel debugging functions, while a program is idling at a breakpoint. We demonstrate the system with several case studies and evaluate the performance of the tool on a 20 000 cores Cray XE6. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于逆向工程的CAD模型重构

CAD模型重构采用逆向参数化建模方法为产品后续分析、制造提供了数学模型,成为了设计新理念,因而被广泛应用。以花瓣、蝎子为例,讲述了UG、Imageware和Geomagic Studio三个逆向设计软件重构的过程。分析了三者的设计思路和应用特点,总结了各自优势及差异性,对构建参数化模型过程中的关键技术进行了分析,提供了一定的参考价值。     

南海珊瑚岛礁水域浅层地震反射波勘探

在南海某珊瑚岛礁的工程勘察中，采用快速高效的浅层水域地震反射波勘探方法配合钻探进行联合勘察，将钻孔的“点”与物探的“线”结合起来，相互对比、佐证，进行综合解释，查明了岛礁珊瑚松散沉积物的厚度、基岩起伏形态及大范围内的连续地质剖面。勘探结果为岛礁岩土工程性状调查、水文地质调查以及工程建设提供了可靠的地质依据和设计参数，取得了理想的效果。水域地震反射波对岛礁的不同地貌单元内礁坪、向海坡、潟湖、外海的沉积层界面反映清晰，但在外礁坪区域由于现代海滩岩的发育，声波较难穿透。     

新型硫酸法C_4烷基化工艺的模拟

提出了一种新型硫酸法C4烷基化生产工艺,丁烯原料在气相状态下进入反应器,与液相异丁烷、浓硫酸混合后,部分丁烯溶于液相,在液相中进行反应;通过控制反应器的压力,部分液相吸收反应热而汽化,使反应温度基本稳定;经气液分离、酸烃分离及产品分馏后,气相丁烯、异丁烷、浓硫酸分别构成循环。采用Aspen Plus过程模拟软件对新工艺过程进行模拟计算的结果表明,在反应器进口压力0.2 MPa、压降4.5 k Pa的条件下,反应器进出口温度均在7.2℃左右,可通过调节反应器压力实现温度的控制;反应器进口液相中烷烯质量比为145∶1,可减少副反应的发生;与传统硫酸法C4烷基化工艺相比,新工艺耗电量可降低30%。