响应曲面法优化选择性浸出铜阳极泥中砷锑的研究

在硫酸化焙烧脱硒步骤前采用酸性氯化浸出脱除铜阳极泥中砷和锑。采用中心组合设计优化脱除铜阳极泥中砷和锑的实验参数。以硫酸浓度、盐酸浓度和反应温度为变量，砷和锑浸出率为响应值，建立高显著性的二次多项式模型和三维响应曲面。建立高显著性的二次多项式模型和三维响应曲面，以反映变量与响应值之间的关系。得到的较优条件为硫酸2.8mol/L、盐酸1.0mol/L、温度90℃，此条件下砷锑浸出率响应值分别为99.10％和80.00％，实际值分别为99.60％和80.07％。通过实验验证了模型的较优优区域,结果表明这些模型是可靠和准确的。     

微织构刀具对工件表面残余应力影响有限元分析

针对微织构刀具对切削工件表面残余应力的影响,设计不同尺寸的垂直槽和平行槽微织构,利用有限元仿真技术,模拟不同类型、不同尺寸微织构PCBN刀具干式车削GCr15试验。通过对有限元结果进行研究分析,得到已加工表面残余应力分布情况,并与无织构PCBN刀具对比,分析微织构对已加工表面残余应力的影响。有限元仿真结果表明:与无织构刀具切削工件表面获得拉应力相比,槽型织构刀具切削后的工件已加工表面呈现压应力,提高工件表层的耐磨损和耐疲劳性能;宽度50μm垂直槽和宽度40μm平行槽刀具切削得到的工件表面压应力最大,对工件表面应力分布影响最显著。     

超疏水表面在金属防护中应用的研究进展

超疏水表面由于具有独特的微纳米粗糙结构和低表面能性质,能形成空气垫物理屏障层,减小材料表面与水或其他腐蚀介质之间的接触面积,因此被广泛应用于金属的腐蚀防护。首先简单介绍了超疏水表面的相关理论,主要包括Young氏方程、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型。然后,归纳总结了三种制备超疏水表面的有效途径:在低表面能物质上构建微纳米级粗糙结构;先构建出具有微纳米级的粗糙结构,再对表面进行低表面能修饰;一步法完成低表面能修饰和微纳米级粗糙结构的构建。在此基础上,详细地综述了常见的超疏水表面(薄膜或涂层)在金属防护中的应用。进一步介绍了通过在超疏水体系中引入缓蚀剂的方式,构建具有主动防护功能的超疏水表面,并介绍了此种超疏水表面在金属防护中的应用。最后指出了目前的超疏水表面在制备工艺以及耐久性等方面存在的问题,并对其在金属防护领域的应用前景和发展方向作出了展望。     

硅烷偶联剂对表面微坑复合PTFE的减摩及缓释性能影响研究

目的探究硅烷偶联剂对缸套表面微坑复合PTFE微粒的减摩和缓释性能的影响。方法利用激光刻蚀机在缸套表面加工不同参数的微坑,并依据摩擦系数对表面微坑参数进行优化。选取最佳表面微坑参数,进行加工,并机械涂覆经硅烷偶联剂修饰的PTFE,制备复合润滑结构。采取往复式摩擦磨损试验机对复合润滑结构的减摩性能进行分析。利用SEM和EDS研究摩擦副的表面形貌和成分,采用三维共聚焦显微镜研究微坑内PTFE的释放情况。结果在热压复合方法下,直径为0.4 mm、深度为120μm的微坑复合PTFE具有最佳的减摩效果。硅烷偶联剂的加入会进一步改善摩擦副之间的减摩性能,其摩擦系数为0.1248。与未处理缸套试样、微坑处理缸套试样、热压复合PTFE缸套试样进行对比,其摩擦系数分别降低了24.3%、18.8%和11.2%。另外,硅烷偶联剂还可以减缓表面微坑内PTFE的释放,延长作用时效,与热压复合方法相比,微坑内PTFE颗粒的释放速率约降低96.3%。结论复合润滑结构能够改善摩擦副之间的摩擦状况,其减摩和缓释机理是固体自润滑材料、表面微坑和硅烷偶联剂协同作用的结果。     

热轧双相钢生产现状、存在问题及发展趋势浅析

介绍了国内外热轧双相钢的发展现状；对热轧双相钢的成分体系和关键生产工艺进行了总结，指出了目前热轧双相钢在生产过程中存在的问题；提出了未来热轧双相钢的主要发展方向为低成本、高强度、低负荷、高表面质量和“以热代冷”。     

A yeast surface display platform for plant hormone receptors: Toward directed evolution of new biosensors

Small-molecule biosensors have major applications in biotechnology and medicine but remain difficult to engineer. Plant hormone receptors represent an attractive platform for engineering such biosensors because their chemically induced dimerization architectures naturally decouple small-molecule sensing and sensor actuation. Rapid biosensor engineering will require quantitative high-throughput screening methods. Here we develop a yeast surface display (YSD) platform for the PYR1/HAB1 abscisic acid sensor of Arabidopsis thaliana. We extensively optimized PYR1 surface display, HAB1 purification, and binding reaction conditions. Our system reproduces previous results with wild-type and engineered receptors, and a mathematical analysis of the PYR1/HAB1 system allows us to infer all binding constants. Critically, we find that a previously engineered PYR1 receptor with altered ligand specificity binds HAB1 with identical affinity, suggesting that substantial reengineering of the PYR1 binding pocket does not compromise sensor actuation. This YSD platform for A. thaliana PYR1/HAB1 will facilitate future biosensor engineering efforts.     

High-performance photocatalysts for the selective oxidation of alcohols to carbonyl compounds

With an increase in awareness about the need for green chemistry, there is a shift in focus towards identifying eco-compatible technologies that can improve product yield and eliminate the use or generation of hazardous compounds. An immediate practical example of such an approach is the development of sustainable methods for alcohol oxidation as alternatives to the current processes that are energy intensive and rely on ecotoxic chemicals. In this regard, heterogeneous photocatalysis has been identified as a robust technique to catalyze reactions under benign conditions, which would otherwise require harsh synthesis routes. With the advent of materials sciences and nanotechnology, there has been a tremendous increase in the scope of applicability of photocatalysis in fine chemicals synthesis. Though an attractive choice, much of the fundamental information pertaining to catalyst activity, selectivity and reaction conditions for optimum conversion are still to be investigated for most of these systems. To this end, this review will encompass recent achievements in the selective photocatalytic oxidation of alcohols by harnessing solar radiation as a viable source of energy. The discussion will be arranged based on common types of photocatalysts reported in literature, namely metal oxides (eg, TiO₂ and ZnO, Nb₂O₅), sulphides (eg, CdS, CuS, and Bi₂S₃), and carbonaceous photocatalysts (eg, g-C₃N₄). Several such candidates for photocatalysts will be discussed critically with the aim of providing useful insight into developing selective photocatalysts that can oxidize alcohols via eco-friendly pathways along with high yields.     

絮体表面形态对膜污染预测的影响

现有对混凝-膜过滤过程中膜污染的预测分析，一般采用XDLVO理论对光滑界面的作用能进行计算，但混凝絮体表面形态会对预测结果产生较大的影响。利用正弦波球体模型对粗糙腐殖酸(HA)絮体表面进行模拟，并通过表面元素积分法(SEI)结合XDLVO理论与复合辛普森规则，对不同粗糙程度的混凝絮体与聚偏氟乙烯(PVDF)膜的界面作用能进行量化模拟；并将结果与传统XDLVO理论模拟的光滑界面作用能进行了比较。实验结果表明，该模型适用于混凝-膜过滤体系中絮体界面作用能的模拟，同时在模拟过程中，由于粗糙度的不同会导致界面作用能在数值上存在1~2个数量级的差异；并且粗糙的絮体较完全光滑的絮体与膜污染趋势的拟合程度更高，即引入絮体表面形态对利用絮体与膜界面间相互作用能表征膜污染趋势的置信度更高。     

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。