The surface carboxyl group of carbonaceous microspheres effects on the synthesis and structure of SiOC ceramics

In this study, C/SiOC and C/SiO₂ composites were prepared by using carbonaceous microspheres with different surface functional groups. Carbonaceous microspheres based on hydrothermal reaction of glucose contains hydroxyl group, while the surface carboxyl group increases after NaOH etching. The hydroxyl group increases the oxygen-enriched structural units of SiOC ceramics, and the C spheres are closely enwrapped in SiOC matrix after pyrolysis at 900 °C. However, the interfacial reaction of surface carboxyl with Si–OH results in the formation of cristobalite SiO₂, and C spheres are not only encased inside the SiOC matrix, but also dispersed outside of SiOC ceramics. After removal of C via calcination at 500 °C for 5 h, C/SiOC and C/SiO₂ composites are transformed into amorphous SiO₂ and cristobalite SiO₂, respectively. The thermogravimetric analysis indicates the oxidation resistance of SiOC is superior to that of C and SiO₂.     

一株产羧酸酯酶菌的鉴定及酯酶特征的研究

目的:鉴定中国白酒发酵过程中的微生物种类，研究关键酶的特征与作用机制有利于提高白酒的优质品率。方法:本研究用形态学和生理学、16S rRNA、gyr B基因和antiSMASH分析的方法对酒曲中的一株微生物进行了验证；对该菌株的特性进行了研究，采用分子建模的方法获得了羧酸酯酶的3D模型，用分子对接的方法探讨了该菌株的羧酸酯酶的机理。结果:该菌株为产羧酸酯酶的革兰氏阴性菌Pb1（MW580690）；该菌株呈现典型的S型生长曲线，产物曲线为S型，羧酸酯酶活化最优pH范围为5.0~9.0。分子对接结果显示Phe21A为该酶具有催化活性的主要氨基酸，水解三丁酸甘油酯为丁酸和甘油。分子对接结果显示三丁酸甘油酯经过构象变化被转移到催化中心后，进一步被加工；酶的亲水性和疏水性的相互作用表面有利于配体向下转移，进而从疏水性通道释放产物到的酶表面。结论:产羧酸酯酶的菌株为贝莱斯芽胞杆菌，并为羧酸酯酶水解三丁酸甘油酯类物质的底物识别、转移和催化机理提供了新的见解。     

北京山区推理公式设计洪水计算若干问题研究

北京山区推理公式是北京地区无资料山区小流域设计洪水计算的基本方法之一.结合北京山区原推理公式与改进后推理公式存在问题,分析了利用推理公式计算山区小流域设计洪水的适用性和可靠性,并提出相关使用建议.针对当前推理公式方法计算设计洪峰流量与洪水过程线计算中采用的降雨和径流资料不一致问题,提出将山区推理公式与瞬时单位线方法组合应用,解决无资料小流域设计洪水过程线计算的基本思路和方法.研究表明,该方法理论上可行,方法更为合理,建议推广使用.     

Towards artificial intelligence at scale in the chemical industry

In the Industry 4.0 era, the chemical industry is embracing broad adoption of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) methods. This article provides a holistic view of how the industry is transforming digitally towards AI at scale. First, a historical perspective on how the industry used AI to aid humans in better decision-making is shown. Then state-of-the-art AI research addressing industrial needs on reliability and safety, process optimization, supply chain, material discovery, and reaction engineering is highlighted. Finally, a vision of the plant of the future is illustrated with critical components of AI-ready culture, model life cycle management, and renewed role of humans in chemical manufacturing.     

水和羧酸钙对润滑油氧化产物聚集影响的分子动力学

采用分子动力学(MD)模拟的方法，研究了不同温度下润滑油氧化产生的极性小分子的聚集行为以及水和羧酸钙分子对其聚集的影响。研究结果表明：润滑油氧化产物分子可以通过氢键产生聚集，形成的氢键聚集体相互作用能为14~58 kJ/mol;随着温度的升高,键能较低的氢键不易形成或容易断裂，因此其聚集程度降低；当体系中含有水或羧酸钙分子时，不同温度下均发生明显的聚集，分别形成了润滑油氧化产物包裹的水分子团聚体或羧酸钙分子的聚集体。润滑油氧化产物与水和羧酸钙分子之间的相互作用能分别为24~60 kJ/mol和66~87 kJ/mol，其比各类润滑油氧化产物分子之间形成的氢键聚集体的相互作用能高，稳定性更好，因此可以在温度较高的条件下形成较稳定的聚集体。     

乙醛氧化生成乙酸反应机理的分子模拟

采用基于密度泛函理论(DFT)的量子化学方法研究了乙醛氧化生成乙酸的反应过程。结果表明：无氧条件下链引发过程最难发生，反应能垒达到380.78 kJ/mol，但氧气可将此过程的反应能垒降至116.26 kJ/mol；乙酰基自由基生成过氧乙酸以及链终止反应的各步骤的反应能垒均较低，反应较快；过氧乙酸转化为乙酸的反应较难发生，为整体反应过程的速率控制环节。此过程有2个可能的反应路径，速率控制步骤分别为过氧乙酸均裂生成乙酸自由基和羟基自由基的过程和过氧乙酸和乙醛反应生成乙醛单过氧乙酸酯中间化合物的过程，反应能垒分别为147.18、137.21 kJ/mol。     

高温除尘滤料性能检测及对比分析

针对工业除尘(燃煤电厂除尘为主)常用玻璃纤维、PPS纤维(聚苯硫醚)、丙烯腈共聚体纤维(亚克力)、聚酯纤维(涤纶)等4种材质的环保除尘滤料产品进行了测试分析,主要包括单位面积质量、透气率、断裂强力、断裂伸长率、连续工作温度下强力保持率、热收缩率、酸碱处理后断裂强力保持率、静态除尘效率等技术参数。结果表明:大多数滤料的单位面积质量超过800 g/m^2,最高为1253 g/m^2;滤料的透气率基本为2~5 m^3/(m^2·min);不同滤料的静态除尘效率最低为99.79%,最高达99.95%;酸碱处理后的测试结果表明滤料具有较好的耐酸腐蚀性,瞬时工作温度及连续工作温度24 h的断裂强力保持率满足技术要求且具有稳定的热收缩率。测试结果可为工业用户选择滤料提供依据。     

高酰基结冷胶对乳清分离蛋白热诱导凝胶特性的影响

蛋白质-多糖凝胶具有良好的稳定性和机械强度,在稳定和传递生物活性物质、营养强化剂方面的应用前景广阔。该研究以乳清分离蛋白、高酰基结冷胶为原料制备热诱导混合凝胶,分析高酰基结冷胶对乳清分离蛋白-高酰基结冷胶混合凝胶的凝胶强度、保水性及显微结构等,揭示乳清蛋白-高酰基结冷胶凝胶形成机理。结果表明,高酰基结冷胶促使蛋白质巯基暴露从而使凝胶形成稳定结构,提高混合凝胶的凝胶强度和保水性,且随着高酰基结冷胶含量增加而显著增大,其质量浓度为4 g/L时,复合凝胶的凝胶强度最大,为26.97 g;保水性最好,为97.41%;透光率最低,为1.87%。温度扫描结果表明,增加高酰基结冷胶可以提高乳清分离蛋白的相转变温度,傅里叶红外光谱显示,乳清分离蛋白与高酰基结冷胶存在分子间作用力,扫描电子显微镜表明高酰基结冷胶诱导混合凝胶形成结构紧密的三维网络结构。该研究为拓展乳清分离蛋白和结冷胶的新型凝胶食品,提高传统食品的质量,改善食品的加工工艺提供基础理论数据。     

表面形态对铝合金表面注射结合性能的影响

通过对铝合金表面进行阳极氧化和偶联剂处理，提出了一种注塑工艺直接成形铝合金聚酰胺复合构件的方法。利用激光共焦扫描显微镜和傅里叶红外(FTIR)光谱仪对经处理过的铝合金表面结构和成分进行了分析，结果表明：铝合金表面粗糙度和偶联剂固化时形成的Si-O-Al、C-N等化学键对界面结合力有重要影响。讨论了阳极氧化工艺参数和偶联剂固化条件对铝合金表面形貌、成分和注塑复合构件力学性能的影响规律，借助扫描电子显微镜(SEM)分析了复合构件拉伸剪切的破坏机理。     

石墨烯改性涂层防护性能研究

为减少团聚，提高石墨烯在涂层中的分散性，研究采用纳米分散技术预先制备了石墨烯分散液，再将其分散至环氧树脂中获得石墨烯改性复合涂层。通过对石墨烯含量为 0、0.3%、0.6%的复合涂层进行盐水浸泡、盐雾、阴极剥离实验及电化学性能测试，证明石墨烯的加入显著增强了涂层的防护性能。石墨烯复合涂层在 3.5%盐水中浸泡 1 008 h后，涂层低频阻抗仍大于 106 Ω·cm²比未添加石墨烯的涂层提高了 3个数量级，且盐雾实验 6 000 h后涂层表面仍保持完好；含 0.6%石墨烯，的涂层耐蚀行为劣于石墨烯含量为 0.3%的涂层。