纳米氧化锌/低密度聚乙烯膜中锌向食品的迁移研究

目的研究纳米氧化锌/低密度聚乙烯膜(low density polyethylene film,LDPE)中锌(Zn)向食品的迁移行为,探究其迁移规律。方法选取2种食品模拟物(3%乙酸及超纯水)及真实食品(食用白醋及瓶装水),在3种不同实验温度下(70、40及20℃),研究锌向食品模拟物的迁移规律。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)表征纳米ZnO/LDPE膜的表面形貌。结果锌向酸性模拟物中的迁移率远远大于水性模拟物中的迁移率,其中锌向酸性模拟物中的最大迁移率分别为22.7%,20.3%及18.6%(ZL-1,ZL-2及ZL-2#),向水性模拟物中的最大迁移率分别为9.9%,5.7%及4.9%(ZL-1,ZL-2及ZL-2#);锌向酸性食品的迁移量(1.59~5.03 mg/g)同样高于向水性食品的迁移量(2.98~24.60μg/g);随着纳米ZnO的初始含量变大迁移率变小;而偶联剂的加入对锌的迁移有一定的抑制作用。随着纳米ZnO浓度的增加,在薄膜中观察到纳米ZnO的不规则形貌。结论纳米ZnO/LDPE膜不适合在高温下包装食物,且其在酸性食品中的安全隐患高于水性食品。     

Precipitation location of secondary phase and microstructural evolution during static recrystallization of as-cast Ti-25V-15Cr-0.3Si titanium alloy

The microstructural evolution and precipitation location of the secondary phase of an as-cast Ti-25V-15Cr-0.3Si titanium alloy were investigated via isothermal compression experiments and heat treatment. The average aspect (length-to-width) ratio, average area and size of the grains at different heat treatment temperatures and holding time were analyzed and the effects of deformation and annealing time on the grain area and size were considered. It was found that the grain size was strongly influenced by the height reduction and holding time. Grain growth was significant when annealing time increased from 10 min to 2 h at 950 °C and height reduction of 30%; however, grain growth was minimal at annealing time between 2 and 4 h. Many dispersion particles were observed to form in continuous chains; the precipitation location was confirmed to be along initial grain boundaries, and the dispersion particles were identified to be Ti₅Si₃ phase by TEM.     

羟基(—OH)对煤自燃侧链活性基团氧化反应特性的影响

针对煤结构及其氧化反应机理不明等问题,以羟基(—OH)和煤自燃侧链活性基团—OCH,—CHOHCH 3和—OCH 3为研究对象,采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP-311G(d,p)方法,构建出了羟基(—OH)处于侧链活性结构邻位的小分子结构模型。基于前线轨道理论和量子化学理论,采用Gaussian 16软件对小分子模型的静电势、前线轨道的能级和电荷分布及煤氧复合反应过程中的热力学参数进行了模拟计算,探究了侧链活性基团的低温氧化特性和羟基(—OH)对其的影响。计算结果显示,在侧链活性结构中,氢原子周边呈强正电势,为亲核反应活性位点,而氧原子附近呈强负电势,为亲电反应活性位点。当羟基(—OH)处于侧链活性基团邻位时,会削弱侧链活性基团的亲电反应能力,增加—CHO和—CHOHCH 3的亲核反应能力,而使—OCH 3的亲核反应能力消失;通过分析各活性基团最高占据轨道(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)和最低未占轨道(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)可知,侧链活性基团的稳定性与其前线轨道的成键能力并不一致,而活性基团与氧气发生复合反应的难易程度主要取决于该基团前线轨道中LUMO的成键能力,成键能力越强,复合反应越容易发生;由于羟基(—OH)改变了侧链活性基团前线轨道上的电子特性,故当其与侧链基团共存时,会使—CHO和—CHOHCH 3与氧气的复合反应更容易发生,而使—OCH 3与氧气的复合由自发的放热反应转变为非自发的吸热反应。该研究成果可为揭示煤自燃微观作用机理和研发煤自燃新型高效阻化材料提供参考。     

负载型Pt-Fe/SiO_2催化剂催化环己烷一步氧化制己二酸

己二酸是合成尼龙-66和尼龙-46纤维的重要原料,并进一步用于生产许多重要的化工产品。工业上的己二酸多采用以硝酸为氧化剂的两步法合成,该工艺不仅工艺复杂,而且对设备有腐蚀作用,还会释放大量的温室气体N_2O。本文以负载型Pt/SiO_2、Fe/SiO_2和Pt-Fe/SiO_2为催化剂,采用过氧化氢和氧气为氧源,研究了环己烷一步氧化制己二酸的绿色合成路线。对催化剂进行ICP、BET比表面积、XRD、TEM等表征,结果表明,Pt-Fe/SiO_2催化剂中不存在与Pt或Fe对应的衍射峰。在最佳反应条件下,用高压釜进行了催化剂性能评价,结果表明,Pt-Fe/SiO_2催化活性略优于Pt/SiO_2和Fe/SiO_2。在环己烷转化率为28%的情况下,己二酸选择性达到33%。     

计及风险规避的电力零售商平衡市场交易模型

由于新能源出力以及终端负荷需求的不确定性,电力零售商在日前市场的竞标电量与实时市场的购买电量之间存在不平衡而产生惩罚成本风险。引入用户侧可控负荷作为平衡资源参与市场交易,提出了一种风险规避程度指标,以此来度量交易前后电量偏差程度,以信息熵度量残差序列离散程度计算风险规避程度指标。以电力零售商运行收益、用户需求响应满意度以及风险规避程度最大为目标建立多目标风险规避模型,采用自适应权重粒子群算法进行模型求解。通过算例表明,所提出的模型从电网-电力零售商-用户多个角度去考虑电力零售商参与平衡市场交易策略,能够有效提高电力零售商的运行效益以及用户满意度,同时可以提高电力市场管理的可靠性与安全性。     

2种灰色模型在矿区地表沉陷预计中的适用性

目前矿区地表单点沉陷动态预计方法主要基于传统的水准测量数据,监测方法单一,成本高,观测点易破坏,不能保证地表形变信息的实时性,且采用灰色模型进行地表沉陷预计时只针对单一模型的应用,没有结合模型自身特点分析其适用性。以袁店二矿7221工作面为试验区域,采用合成孔径雷达差分干涉测量技术监测矿区地表沉陷量,分别建立了描述沉陷量与时间关系的GM(1,1)与灰色Verhulst模型进行地表沉陷量预计,实现了矿区地表沉陷监测与动态预计一体化。通过比较、分析GM(1,1)与灰色Verhulst模型对地表沉陷量的拟合及预计结果,得出了2种灰色模型在矿区地表沉陷预计中的适用性:在矿区开采沉陷开始至活跃前期,若地表单点沉陷量曲线呈近似单峰型,则宜采用GM(1,1)进行短期预计;当矿区地表沉陷进入衰退阶段,单点沉陷量曲线呈平底饱和状态,则宜采用灰色Verhulst模型进行中长期预计。     

煤与高岭石表面性质对凝聚过程的影响机制

煤泥水中含大量高岭石等黏土矿物，为其絮凝沉降带来较大的困难。为明确矿物性质对凝聚过程的影响机制，在应用扩展的DLVO理论计算煤和高岭石颗粒间作用力的基础上，采用聚焦光束反射测量仪监测了CaCl2用量为4.50 mmol/L时20 g/L的煤和高岭石的悬浮液在60, 100和150 r/min的搅拌转速下的凝聚过程。结果表明，颗粒间的静电作用力在颗粒表面间距2?200 nm范围内起主导作用，高岭石的电负性较大，在凝聚过程中更难发生靠近和碰撞；较高的转速可为颗粒提供较大的动量，有利于提高碰撞频率，缩短完成凝聚所需时间，实验条件下，煤和高岭石的凝聚时间分别由74和123 s缩短至47和89 s。疏水性作用力在颗粒表面间距小于2 nm的范围内起主导作用，决定了颗粒的黏附效率；煤因强疏水性，在碰撞后更易黏附，且能抵抗更高的流体剪切作用，可由19.32 μm凝聚形成100 μm的大凝聚体，而高岭石则因其亲水性难以得到较大粒度的凝聚体，均小于30 μm。     

我国MTBE的生产使用现状及趋势分析

对我国MTBE的生产工艺及下游产品进行了详细的分析,重点分析了影响MTBE产品生产使用的各方面因素,从能源方针、车用燃料政策及环保要求等角度对我国MTBE产品的未来发展趋势进行了预测分析。结果显示,2020年以后我国汽油调和用MTBE的生产使用量将逐步降低,但此过程可能会较为平缓。     

非相变固体蓄热材料的蓄放热特性

搭建了低谷电蓄能蒸汽发生换热测试系统，采用数据记录仪、Hot Disk热常数分析仪等仪器检测了刚玉球等非相变固体蓄热材料的热物性。通过实验与模拟相结合的方式，研究了粉煤灰、氧化镁、刚玉砂、刚玉球等材料的蓄放热特性。分析了蓄热材料种类和粒径大小对蓄放热特性的影响，得到了不同材料的蓄热密度和综合换热系数等关键参数。结合FLUENT非稳态模拟方法，模拟了蓄热体在不同材料粒径下的蓄热和放热温度场变化规律。结果表明：刚玉球能够提供充足连续的热量，可以作为一种性能良好的蓄热材料进行应用；随着刚玉砂粒径的增大，其蓄热密度和综合换热系数会增大，有效放热时间也会延长。