混合免疫算法及在相平衡计算中的应用

带或不带化学反应的相平衡计算为化学、化工领域的重要课题;可将其转换为带有约束的Gibbs自由能最小化问题。常用的序贯二次规划（SQP）收敛速度快;但依赖初始值;易陷入局部极小。人工免疫算法（AIS）具有全局寻优功能;但局部搜优性能差;收敛速度很慢;甚难找到痕量解。为此;在AIS算法中引入SQP操作;汲取两者的优点;构建混合免疫算法（HAIS）。还将相平衡的物质的量变量转换为摩尔分数;并采用适当策略处理约束;以基本可行解为基础;快速生成满足约束的抗体;以提高HAIS的操作速率。多个相平衡实例应用表明HAIS性能良好;优于其他方法（SQP;AIS）。     

多目标粒子群算法用于补料分批生化反应器动态多目标优化

多目标优化是过程系统工程的重要课题，通常以加权或约束方式将其转换为单一目标，未能反映多目标间的复杂关系，不利于随时根据需求作出有效的决策。基于群智能的粒子群算法具有全局优化性能，且易于实现。为使其适于多目标优化，应拓展功能，实施改造。以Pareto支配概念评价种群个体的优劣，设计了确定局部最优点和全局最优点的操作。又利用各粒子的局部最优点信息进行速度更新，以加强种群的多样性，避免因早熟而陷于局部最优。还设置了外部优解库，并通过分散度计算，以适当的策略进行更新，使之逐步均匀地逼近于Pareto最优解集。由此构建一种多目标粒子群优化算法（multi-objective particle swarm optimization，MOPSO），并用于补料分批生化反应器的动态多目标优化，取得了满意的结果。可基于所搜得的Pareto最优解集，分析目标间的关系，为合理决策提供有效的支持。经与NSGA-II比较，MOPSO算法具有更为优良的性能。     

新型过氧化物引发剂引发氯乙烯悬浮聚合动力学

研究了新型过氧化物引发剂过氧化新癸酸 1,1 二甲基-3-羟基丁基酯(Lup 610)在51.3与56.8℃以及过氧化新庚酸叔丁酯(Lup 701)和过氧化新戊酸叔己酯(HPV)在61.8℃单一引发剂引发氯乙烯悬浮聚合动力学，并采用模型计算结果绘制转化率 时间曲线，取与实验数据符合最好的f值作为引发剂的引发效率，求得引发剂Lup 610在51.3与56.8℃的引发效率分别为0.80与0.75，引发剂Lup 701和HPV在61.8℃下的引发效率分别为0.55和0.50。研究了上述引发剂与过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、过氧化新癸酸叔丁酯在各温度下复合引发剂引发氯乙烯悬浮聚合的动力学，与模型值相比较，发现两者能很好吻合。     

温度与压力对单孔气泡形成过程的影响

温度压力对进气管孔口气泡的生成具有重要影响。以氮气-水、氦气-水、氮气-十四烷为研究体系,采用高速摄像法,观察了恒速流下孔口气泡的形成过程,考察了孔口气速(0～1500 cm/s)、温度(293～393 K)、压力(0～6 MPa)、孔径(1.12, 2.5 mm)、气体类型(N_2、He)对气泡生长过程的影响。实验表明:随着压力增加,气泡直径减小,纵横比增加;温度升高一方面导致黏度、密度和表面张力降低,使气泡直径减小,另一方面加剧了液体汽化,使得气泡直径增大。根据实验结果修正了Gaddis提出的气泡直径模型,引入饱和蒸气压贡献项,得出新的适用于高温高压条件下气泡直径的估算式。     

二氢月桂烯醇型三硅氧烷表面活性剂的合成及性能

在自制的Pt-聚甲基乙烯基硅氧烷(PMVS)催化剂作用下,1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷与二氢月桂烯醇型聚醚在甲苯中经硅氢加成合成系列三硅氧烷表面活性剂(Sxy)。通过FTIR和1HNMR验证了Sxy系列产物的结构,并测试了产物的表面与界面性能,与市售三硅氧烷表面活性剂BD-3077进行比较。结果表明,Sxy可将水的表面张力降低至23 mN/m以下,略高于BD-3077(21 mN/m);质量分数为0.5%的S36、S39和S312溶液在室温下澄清,浊点高于85℃;Sxy均具有优良的水解稳定性,远优于BD-3077。     

氮掺杂有序介孔碳的研究进展

总结了氮掺杂有序介孔碳不同的制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,研究了掺氮有序介孔碳在吸附分离、电化学和催化等领域的应用,指出了当前制备掺氮有序介孔碳存在的问题,并对掺氮有序介孔碳的发展方向及应用进行了展望。     

基于小波包分析和K-OPLS的集成方法在颗粒粒径分布检测中的应用

颗粒粒径分布的实时在线检测对于调控气固流化床中颗粒的流化特性具有重要意义。基于混料均匀设计法安排实验,以声发射(AE)技术为检测手段,结合小波包分析,提出采用K-OPLS方法构建颗粒粒径分布的声信号预测模型,定量描述小波包能量特征与颗粒粒径分布的非线性变化规律。实验结果显示,留一交叉验证法的均方根误差(RMSE)仅为0.063,表明基于K-OPLS的颗粒粒径分布声信号预测模型能准确测量气固流化床中颗粒的粒径分布,具有良好的工业应用前景。     

近临界甲醇中稀硫酸催化葡萄糖醇解反应动力学

为了探索近临界甲醇中稀硫酸催化下生物质醇解一步法制备乙酰丙酸甲酯方法的可行性,本文以葡萄糖为模型物质,系统地测定了葡萄糖初始浓度10～30 mg·mL-1、温度160～190 ℃、硫酸浓度0.01～0.06 mol·L^-1范围内葡萄糖醇解反应中乙酰丙酸甲酯产物生成反应动力学数据。实验结果表明,反应温度对葡萄糖的醇解选择性影响比较显著,提高温度有利于提高乙酰丙酸甲酯的产率。采用一级反应动力学模型对数据进行了拟合,得到主、副反应的活化能分别为107.5 kJ·mol^-1和68.4 kJ·mol^-1;葡萄糖醇解的主、副反应对[H⁺]分别为0.981级、0.953级。研究结果表明近临界甲醇中稀硫酸催化醇解生物质一步法制备乙酰丙酸甲酯是一条很有发展前景的工艺路线。     

PP/PP-g-PA6/PA6的相容性和低温冲击性能

利用自制的聚丙烯(PP)和3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)的接枝物PP-g-TMI为起始剂,在催化剂己内酰胺钠存在下,TMI中异氰酸官能团引发己内酰胺开环阴离子聚合,合成了PP与尼龙6(PA6)接枝聚合物PP-g-PA6。以PP-g-PA6为相容剂研究了PP和PA6共混体系的相容性和低温冲击强度。结果表明,在体系中PA6质量分数为20%的情况下,加入质量分数2%的PP-g-PA6,分散相粒径可以减小到2μm左右。-20℃低温冲击强度试验结果表明,加入质量分数2%的PP-g-PA6可以使共混体系的冲击强度从纯PP的0.85 kJ/m2提高到2.00 kJ/m2。     

镀镍碳纳米管催化环己烷脱氢反应的研究

以碳纳米管(CNTs)为载体,金属镍为活性组分,用化学镀镍法制备了镀镍碳纳米管(Ni/CNTs)催化剂,通过扫描电子显微镜和能量散射光谱仪(SEM/EDS)分析方法对催化剂进行表征,利用"湿-干多相态"反应模式研究了其催化环己烷脱氢反应过程,考察了温度、环己烷用量与催化剂用量之比对反应的影响。结果表明,镀液pH为5.2~2.0条件下制备的催化剂的镍颗粒较小且分散性较好,对环己烷脱氢具有良好的催化作用,脱氢生成苯和氢气的选择性可达100%。多相态模式下,在较佳的反应条件即523K,1mL·g-1环己烷/催化剂用量时,环己烷的脱氢转化率可达68.7%。但对Ni/CNTs重复使用四次的研究发现,随着使用次数的增加,催化脱氢活性不断降低。对反应前后催化剂进行SEM检测和实验过程的分析发现,催化剂失活是由催化剂表面镍颗粒脱落引起的。