H3PW12O40/酸改性硅藻土催化剂的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以硫酸改性后的硅藻土为载体，Keggin结构磷钨酸为活性组分，通过浸渍法制备出负载型催化剂H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土，并对催化剂进行傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和N₂-程序升温脱附（N₂-TPD）表征。结果表明：酸改性后硅藻土的微孔增大增多，比表面积增大。H₃PW₁₂O₄₀均匀分布在改性硅藻土载体上，负载后磷钨酸仍保持Keggin结构。以H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土为催化剂催化乙酸和正丁醇液相合成乙酸正丁酯，通过正交试验探索优化工艺条件。在较优工艺条件下，即w(40%H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土)=1.1%（基于反应物质量），n(酸)∶n(醇)=1∶3，125℃反应2.0h，酯化率高达98.1%。催化剂重复催化使用5次，酯化率仍可达86.1%。H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土可作为催化合成乙酸正丁酯的高效催化剂，具有活性高、用量少、价格低廉、制备简单、后处理简便、无废液排放等优点。     

Experimental and Numerical Studies on the Diffusion of CO2 from Oil to Water

Injecting CO2 into oil reservoirs can improve the oil recovery,meanwhile achieve CO2 storage.The diffusion of CO2 in oil-water systems has a substantial impact on this process.The interface significantly affects the mass transfer of CO2 between oil and water phase.In this paper,based on the determination of the CO2 diffusion coefficient in oil or water phases,the diffusion processes of CO2 from oil to water were experimentally investigated under different pressures.A numerical method was proposed to calculate the pressure drop and the diffusion coefficient in the process of CO2 diffusion from oil to water.The experimental results indicated that the CO2 diffusion coefficient in oil or water increased rapidly with pressure up to the critical pressure of CO2 and gradually slowed down thereafter.The CO2 diffusion from oil to water was much slower than that in oil or water.The diffusion coefficient of CO2 from oil to water was one magnitude lower than that in the single liquid phase of oil or water,and the effect of pressure was not significant.Based on the diffusion coefficient of CO2 in a single liquid phase and the proposed numerical method,the pressure drop and the numerical diffusion coefficient in the process of CO2 diffusion from oil to water were calculated.The relative errors between the experimental and numerical results were within 9%.Therefore,the numerical method proposed herein can be used to predict the diffusion process of CO2 from oil to water and the diffusion coefficient associated with this process.     

永磁直线电机扰动估计与补偿的位置反步控制

由于永磁直线同步电机直接驱动负载,负载突变、摩擦力和推力波动等各种干扰也将无缓冲地直接作用于电机动子上,如果不加以考虑,将会严重影响伺服系统的精度.为了克服不确定性扰动给永磁直线同步电机位置伺服系统带来的不良影响,提出一种鲁棒反步控制策略.首先,对永磁直线同步电机的数学模型进行分析,将负载阻力、推力波动和摩擦力等作为总干扰;然后,设计一种观测器对总干扰进行估计,将干扰的估计值引入到反步控制律中,起到对扰动进行补偿的作用,并利用Lyapunov函数分析系统的稳定性;最后,通过与不带扰动补偿的反步控制进行仿真比较,结果表明所提出的控制策略能够有效消除不确定性扰动对系统的影响,增强伺服系统的鲁棒性,提高电机位置的跟踪精度.     

高密度聚乙烯/铅硼复合材料屏蔽性能和力学性能研究

研究了高密度聚乙烯/铅硼复合材料的屏蔽性能和力学性能，通过屏蔽仿真比较了密度及碳化硼（B4C）含量对屏蔽性能的影响，通过试验比较了B4C含量对屏蔽性能、弯曲强度及冲击强度的影响。仿真结果表明,随聚乙烯/铅硼复合材料密度升高，快中子屏蔽性能下降，热中子屏蔽性能和γ屏蔽性能提高；保持聚乙烯/铅硼复合材料密度不变，随B4C含量的提高，中子屏蔽性能提高而γ屏蔽性能下降;实验数据表明,随B4C含量的升高，高密度聚乙烯/铅硼材料的快中子屏蔽性能、热中子屏蔽性能升高，γ屏蔽系数下降，冲击强度和弯曲强度下降明显，屏蔽性能测试结果和仿真结果规律性相符；综合仿真结果和实验数据表明，含B4C 2 %左右的高密度聚乙烯/铅硼复合材料同时具有较好的屏蔽性能和力学性能。     

SiO2/C复合微球的制备及其脱除水体中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的动力学和热力学

首先,将Stober法制备出的SiO2活性微球分散到抗坏血酸(VC)水溶液中,通过水热碳化法成功制备出了SiO2/C复合微球.采用XRD、SEM、TEM和BET等手段对产物的结构、形貌和比表面积进行了分析.然后,以Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)为目标污染物,对比研究了SiO2和SiO2/C对水体中上述两种金属离子的脱除效果.结果表明,SiO2和SiO2/C对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学满足准一阶动力学方程,吸附热力学过程符合Langmuir模型,但SiO2/C复合微球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除量较高,且具有较好再生性能,经过6次循环使用后,对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除率仍高达95％和93％.     

NH2-MCM-41的改性及其pH响应性释药的研究

采用正硅酸乙酯（TEOS）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）通过共缩聚法合成介孔二氧化硅（MCM-41）。首先对其氨基修饰，再通过有机合成接枝—R基团（—R：—CHO、—OH、—CH₃、—COOH），制备得到Me-Ph-NH-MCM-41、OHC-Ph-NH-MCM-41、HO-Ph-NH-MCM-41、HOOC-Ph-NH-MCM-41四种不同的药物载体。利用FT-IR、Zeta电位、XRD和SEM对其结构和形貌表征，结果表明NH₂-MCM-41改性成功。以罗丹明B（RhB）为模型进行载药性能测试，并考察了此释药系统在模拟不同pH的体液下的敏感释药行为，同时探究了不同—R基团对释药的影响。结果显示，四种载体在中性条件下几乎不发生药物释放，通过改变环境体系pH可以有效控制药物释放，其释药行为可以用Korsmeyer-Peppas动力学模型来描述。实验表明，释药量：RhB@HOOC-Ph-NH-MCM-41>RhB@OHC-Ph-NH-MCM-41>RhB@HO-Ph-NH-MCM-41>RhB@Me-Ph-NH-MCM-41，不同—R基团的药物载体的pH响应性不同，其中RhB@HOOC-Ph-NH-MCM-41释药量在pH=1.2时可达57.87%，在用于药物智能控释材料方面具有一定的应用潜力。     

深埋矿体移动带三维圈定方法及应用

针对深埋矿山开采移动带二维圈定方法工作量大、精度低且难以满足日益增长的经济效益需求的问题，提出了一种深埋复杂矿体移动范围三维确定方法。结合沙岭金矿千米深井工程实例，在移动范围确定过程中，借助先进的3D建模技术获得三维矿山模型。该模型可以实现各类地质体的可视化，直观地展示其形态与产状，清晰地反映各构成因素间的相互关系。在3D模型中截取的特征剖面与经典移动带圈定岩移参数获取方法相结合，能轻松获得各特征剖面上的岩移参数值。通过给定的岩移参数值进而确定各特征剖面上的地表移动边界点，将各移动边界点连接即可实现矿山移动范围的圈定。研究结果表明，基于三维地质建模技术的移动带圈定方法合理可行，确定的纱岭金矿地表移动带能够兼顾安全生产与经济效益，为矿山生产开发奠定了有益基础，为类似矿山提供了有益借鉴。     

复杂流道结构料仓的下料流率预测

在实验室搭建的有机玻璃料仓下料平台上，分别以自由流动粉体玻璃微珠和黏附性粉体煤粉和聚氯乙烯为实验介质，针对无改流体(No-In)、封闭改流体(Con-In)和开放改流体(Ucon-In)三种情况所形成的不同流道结构，开展了粉体料仓下料及其流率建模研究，定量分析了改流体对粉体下料流率的促进作用，对比给出了玻璃微珠、煤粉和聚氯乙烯在不同流道结构料仓内的下料特性。研究表明，改流体的引入有利于提高料仓下料流率，Con-In促进流动效果最明显，对于流动性弱的煤粉，下料流率提升幅度达到最大的58%。基于剪切摩擦区的概念，提出流率校正因子F对最小能量理论方程进行了修正，将理想的料仓下料模型拓展至实际下料过程。进一步，对于Con-In，根据流道结构特征结合对粉体的受力分析，修正了模型中的锥角项；对于Ucon-In，基于粉体下料流动竞争机制，提出分阶段下料模式并关联了内层和夹层的下料流率，最终建立了复杂流道结构料仓的下料流率预测模型。该模型综合考虑了粉体物性、下料流型和流道结构的影响，可有效预测自由流动粉体和黏附性粉体流经传统料仓(No-In)和改流体料仓(包括Con-In和Ucon-In)的粉体下料流率，且预测偏差<10%。