异丙醇铝控制水解制备高纯拟薄水铝石和多孔氧化铝

主要进行异丙醇铝水解制备高纯拟薄水铝石和高纯多孔γ-Al_2O_3的研究。合成路线以异丙醇铝为原料,改变反应过程中水化液组成、水化温度和水化时间,制备一系列拟薄水铝石及其焙烧产物多孔γ-Al_2O_3。结果表明,水化液中异丙醇的存在会抑制无定型氢氧化铝的晶化,但也有助于形成大孔径、高比表面和大孔容的氧化铝;纯水体系下,60℃以下水化会出现三水铝石,60℃以上水化的产物则为拟薄水铝石;γ-Al_2O_3孔结构与前驱体拟薄水铝石的结晶度有关,晶粒越大的拟薄水铝石,焙烧所得氧化铝的孔径和孔容也增大。因此,水化条件的改变可以实现拟薄水铝石结构的控制,进而获得不同结构的多孔氧化铝。为由异丙醇铝水解制备高纯拟薄水铝石和多孔氧化铝的工业化提供相应的研究基础。     

有机膜精确调控传质的新型溶析结晶及过程强化

溶析结晶是一种环保、高效的结晶方法，在温敏性、低溶解度物系的晶体生产领域具有不可替代的重要作用。但是，传统溶析结晶过程中溶液过饱和度的时空均一性差，传质调控为微米级尺度，容易爆发成核，是亟待解决的关键问题。本文提出利用聚醚砜（PES）中空纤维膜，为溶析剂与结晶溶液之间的传质提供均匀稳定的界面，实现结晶溶液与溶析剂的精确混合和结晶过程强化，开发了一种新型的溶析结晶传质调控技术。溶析剂在压力差驱动下均匀渗透通过有机膜，在结晶溶液一侧的膜外表面形成溶析剂液膜层，通过表面液膜的不断更新，将传统溶析结晶的毫米级宏观混合转变为亚微米级尺度的微观混合，实现过饱和度的均匀分布。同时，这层液膜的存在，避免了结晶溶液直接接触膜表面，有效地解决了异相成核附着导致膜污染的问题。实验中，对壳程流速做出周期性改变后，渗透通量可即时发生一致的线性响应变化，证实有机膜调控传质过程的精确性和灵敏性。PES膜重复使用多次后，渗透通量仍可以保持稳定。相比传统的滴加式溶析结晶，在相同的溶析剂传质速率下，有机膜调控过程制备的晶体产品，形貌更加规整、粒径分布更集中。因此，在溶析剂精确传质和抗污染方面，有机膜调控的溶析结晶过程均表现出良好的性能，为药物、大分子结晶的高效工业化制备开拓了新的思路。     

基于POVMD和CAF的低转速齿轮箱故障诊断

针对低转速齿轮箱齿轮故障特征频率低、故障特征频率易被背景噪声淹没,使其难以准确提取的问题,提出了基于参数优化的变分模态分解(parameter optimization variational mode decomposition,简称POVMD)和循环自相关函数(cyclic autocorrelation function,简称CAF)结合的故障诊断方法。首先,通过POVMD对原始信号进行分解,选用余弦相似度度量选取敏感的本征模态函数(intrinsic mode function,简称IMF);其次,计算其循环自相关函数谱,获得包含调制特征的循环自相关函数谱切片;最后,使用Teager能量算子(Teager energy operator,简称TEO)算法对切片解调,提取故障特征频率。同时将本方法与相关方法进行了对比分析,特征频率提取效果更加显著,仿真信号和实验数据分析验证了该方法的有效性和可靠性。     

改性氧化钛对羟乙基乙二胺水溶液解吸CO2的强化

羟乙基乙二胺（AEE）水溶液的CO₂循环吸收量高（1.2molCO₂/molAEE），吸收速度快，稳定性好，但解吸速度慢、解吸量少（0.8mol CO₂/mol AEE）是限制该技术广泛应用的主要原因。本文通过向AEE水溶液中添加质量分数为0.05%～0.20%的改性氧化钛（TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH）强化AEE的解吸能力。CO₂循环吸收（40℃）-解吸（120℃）实验结果表明改性氧化钛的添加比氧化钛强化CO₂解吸效果更好，强化顺序为TiO₂-MWCNT＞TiO₂-OH；其对应的最大解吸速率分别为0.093L/min（质量分数0.15%）和0.083L/min（质量分数0.20%），相对于AEE水溶液，分别提高了32.9%和18.6%；其对应的最大解吸量分别为0.92molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.88molCO₂/molAEE（质量分数0.20%），分别提高了12.2%和9.7%；其对应的CO₂循环吸收量分别是0.95molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.89molCO₂/molAEE（质量分数0.15%），分别提高了18.75%和11.25%；5次循环吸收解吸实验结果表明改性氧化钛强化CO₂解吸效果稳定，具有较强的化学稳定性。对反应后的改性氧化钛进行XRD、BET、FTIR和SEM表征，结果表明改性氧化钛具有较强的结构稳定性。TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH在促进有机胺溶液解吸CO₂方面具有一定的工业应用潜力。     

重力坝坝基多斜面抗滑稳定模糊体系可靠度研究

以基岩具有多斜面、多滑移通道的某实际重力坝工程为例,基于刚体极限平衡法,采用模糊理论和几种典型的体系可靠度计算方法,研究其典型坝段的坝基深层抗滑稳定模糊体系可靠度,探讨模糊理论中隶属函数形式、隶属度以及隶属函数中关键参数的取值对可靠度计算结果的影响。研究结果表明,采取限制失效概率模糊界限比的方法可使计算结果更具有参考性,考虑模糊性的抗滑稳定可靠指标的下限较常规可靠度计算值偏小,这在重力坝坝基抗滑稳定分析中应引起重视。     

具有高耐蚀性和导电性的掺Cr类金刚石非晶碳的化学式解析

Cr掺杂的类金刚石非晶碳具有良好的导电性和耐腐蚀性,这对于燃料电池金属双极板涂层改性特别重要。使用团簇加连接原子模型对其非晶结构进行了详细解析,在该模型中,良好的玻璃形成材料由覆盖特征性最近邻团簇加上几个下一壳层原子的结构单元来表述。根据文献,在Cr掺杂的类金刚石非晶碳中占优势的团簇是Cr中心和C壳层的[Cr-C4]四面体团簇,然后将该团簇与适当的连接原子匹配,以满足电子轨道饱和原理。由此推导出了两个最优组成式,即[Cr-C4]CrC3(22.2%Cr)和[Cr-C4]Cr3C2(40%Cr),它们显示出良好的非晶态结构稳定性。实验结果显示,所提出的这两组化学组成的涂层材料兼具低电阻率(低至10-4Ω·cm)和优异的耐腐蚀性(腐蚀电流密度~10^-2μA/cm^2)。在sp2键含量和渗流理论的框架内讨论了导电和耐蚀的协同行为。这项工作验证了团簇加连接原子模型在具有高耐腐蚀性和高导电性的涂层材料成分设计中的可行性。     

聚乳酸/环氧化聚丁二烯抗冲树脂结晶性能的研究

采用差示扫描量热仪(DSC)对聚乳酸/环氧化聚丁二烯抗冲聚乳酸树脂(PLA/PB(EPB))的结晶性能进行了考察,并与纯聚乳酸(PLA)的结晶行为进行了对比,研究了环氧化聚丁二烯(EPB)对PLA等温/非等温条件下结晶行为的影响规律。结果表明:聚丁二烯橡胶(PB)对PLA的结晶行为影响较小,而EPB对PLA的晶体完善程度影响较为明显。PLA和PLA/PB更倾向于在低温条件下结晶,而PLA/EPB20.9%和PLA/EPB46.5%更倾向于在高温条件下结晶。抗冲聚乳酸树脂的结晶速率高于纯PLA,并且随着EPB环氧化度的增大,抗冲聚乳酸树脂的结晶速率呈逐渐增大的趋势。