工业废水生物毒性的研究进展

生物毒性检测能直观地反映污染水体的综合毒性,是预测和控制化学物质污染的一种不可缺少的辅助手段,逐渐得到了广泛应用和迅速发展。描述了生物毒性的种类及测试的意义,并从毒性测试的种类出发综述了国内外各生物毒性检测方法的研究概况,对其应用前景进行了展望。     

PTFE/石墨烯复合材料拉伸性能的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了纯聚四氟乙烯(PTFE)和PTFE/石墨烯复合材料的拉伸性能.构建了纯PTFE和PTFE/石墨烯复合材料的模型,优化后再使用单轴拉伸模拟方法计算两种材料的拉伸性能,应变率设定为5×108 s-1.结果表明,加入石墨烯后,复合材料的拉伸强度下降了约16％.通过分析拉伸过程中的两种模型结构变化、...     

石墨烯在电化学生物传感器领域的研究进展

石墨烯以其高的导电性、大的比表面积和良好的生物相容性等优点在电化学领域得到了广泛研究。本文介绍了近5年来石墨烯材料在电化学生物传感器领域的研究进展,简单探讨了石墨烯发展存在的问题。     

使用生物测试方法评价水质毒性的研究进展

生物测试方法包括体外生物测试与体内生物测试,是水质毒性评价中的重要手段。综述了常用于水质毒性评价的体外和体内生物测试方法。针对体外生物测试,介绍了细胞毒性与遗传毒性实验的方法及应用现状,并着重论述了重组受体报告基因法的生物活性终点种类和效应触发值;针对体内生物测试方法,阐述了体内实验的受试生物种类、毒性测试方法与毒性终点判断。在此基础上,比较了体外生物测试和体内生物测试的优缺点,并对生物测试应用于水质毒性评价的未来研究方法提出了建议,旨在为今后生物测试方法在水质毒性评价中的应用及相关标准制定提供参考。     

石墨烯基聚合物复合材料热性能的分子动力学研究

在石墨烯上采用碳氢基链接枝的化学功能化法以提高石墨烯基聚合物复合材料的热性能。其中分子动力学模拟(MD)用于确定单层石墨烯和石墨烯基聚合物纳米复合材料的导热系数。采用非平衡分子动力学(NEMD)模拟研究了石墨烯的碳链功能化对石墨烯基聚乙烯纳米复合材料界面热导的影响,探讨了接枝密度(碳氢链数)对石墨烯和纳米复合材料导热性能的影响。     

水体生物毒性检测技术研究进展综述

由于水质安全不断受到突发污染事故的威胁,常规的理化监测指标已不足以直接、全面地反映水污染状况,生物毒性监测技术顺应水质评价的需求而发展起来,应用于水质应急和预警监测。该文从细菌类、藻类、鱼类、水蚤类、蚕豆根尖微核技术和微生物传感器五个方面介绍了生物毒性检测方法、机理及其在水环境监测中的具体应用。分析比较了现有的常用生物毒性检测技术方法的特点,其中发光细菌法与其他方法相比,具有简便、快速、灵敏、适应性强、无需专门的生物专业人员即可操作的特点,应用最为广泛。     

生物高分子/氧化石墨烯复合材料对铀的吸附研究进展

随着核能事业的快速发展,大量含铀废水被排放到环境中,对环境造成污染。减少废水中铀的危害,同时有效回收利用有限的铀资源是当下热点问题。本文介绍了目前国内外含铀废水的处理方法及存在的问题,重点论述了近年来生物高分子/石墨烯基复合材料吸附水溶液中铀的研究现状。     

仿生石墨烯增强纳米复合材料力学性能的跨尺度数值模拟和实验研究

为了从微观层面解释仿珍珠层的增强机理,本文设计了一种石墨烯交错排布增强聚甲基丙烯酸甲酯的纳米复合材料,从分子动力学基础上建立有限元力学模型,模拟研究了大尺寸下石墨烯的几何形状和排布尺寸对仿生石墨烯增强聚合物复合材料拉伸和弯曲性能的影响,进一步对比宏观和微观尺度下模型的变形机制与性能变化的关系。最后,结合有限元仿真和实体实验方法研究了微结构对仿珍珠层结构材料力学性能的影响。模拟和试验结果表明：硬质层的形状、厚度、排列方式都会影响材料的强度。通过改变这些参数能够得到最优的力学性能。     

生物大分子结晶的研究进展

阐述了生物大分子结晶的一般过程,分析了影响结晶的因素,重点介绍了制备适于X射线衍射分析的生物大分子晶体的相关结晶技术。     

石墨烯导热机理及其影响因素的模拟分析

文章选用非平衡态分子动力学方法,利用更精确的势函数,采用双导热温度梯度的方式对单层石墨烯纳米带的导热特性进行了模拟。仿真结果表明:石墨烯的长度、宽度的依赖关系较为明显,且边界结构也对石墨烯纳米带热导率产生影响,这为芯片制造及石墨烯材料的选取提供了依据。     

石墨烯纳米通道中富勒烯纳米流体的压力驱动流动特性

采用分子动力学方法探索了水-富勒烯纳米流体在石墨烯纳米孔隙中Poiseuille流动特性。从富勒烯的微观运动及团簇行为的角度出发,考虑了驱动作用力、富勒烯体积分数和电场强度对纳米流体流动特性的影响机理。发现较大的压力驱动作用可以弱化纳米流体中富勒烯分子的团簇效应;富勒烯体积分数的增加会提高纳米流体剪切黏性,并促进富勒烯分子发生团簇,还会导致纳米流体边界滑移速度的增加;石墨烯壁面上的电场强度的增大,会使富勒烯纳米流体的边界滑移速度先减小后增大,阐明了电场强度对纳米流体边界滑移的影响是石墨烯-流体界面作用强度变化、疏水单分子层的形成和富勒烯团簇的运动行为三者协同作用的结果。     

计算机模拟技术在生物质转化中的应用研究进展

生物质是指源于动植物的、具有碳固定能力的可再生资源。本文综述了计算机模拟在生物质转化中的研究进展。首先介绍了生物质转化利用的主要技术,包括生物质气化、液化、物理转化、生物转化等。在此基础上,总结了利用计算机模拟技术辅助生物质转化研究的应用进展,包括基于热力学模型和动力学模型的流程模拟Aspen Plus、PRO/Ⅱ,以量子化学为基础的分子模拟Gaussian 09w、Materials Studio,对多个参数交互作用效果分析并优化的条件优化模拟Design Expert等。同时,概述了全生命周期评估（life cycle assessment,LCA）、神经网络模拟（artificial neural networks,ANNs）、数值模拟在生物质转化中的应用,最后对计算机模拟在生物质转化中的发展应用进行了展望,指出应继续研究贴合生物质转化过程,避免对真实过程简化的模型,同时进一步研究通过不同模拟的复合来增强模拟效果的可靠性。     

石墨烯导电油墨的研究进展

石墨烯因具备着超高的电荷迁移率,近年来在导电油墨领域备受关注,它赋予了石墨烯导电油墨优异的导电性能、耐腐蚀性以及耐候性等优点。本文通过查阅文献的方式,简要介绍了导电相石墨烯的制备方法及导电油墨的导电机理,着重介绍了石墨烯导电油墨的制备工艺,其中包含氧化还原法、机械剥离法、液相剥离法等制备工艺。综述了石墨烯导电油墨在能源、电子器件、功能传感器方面的应用。提出了石墨烯导电油墨未来研究的关键性问题,如石墨烯导电油墨分散稳定性问题、配方环保问题、氧化石墨烯（GO）导电油墨的还原技术问题等。最后提出,石墨烯导电油墨应朝着低成本、绿色化、产业化的方向发展。     

Thermal-oxidative aging behavior of graphene and graphene oxide-filled nitrile butadiene rubber: A molecular simulation approach

Nitrile rubber (NBR) is commonly used as a stator rubber for screw pumps because of its excellent mechanical properties. However, under high-temperature conditions, using NBR for long-term operations is difficult, since it is highly susceptible to a thermal-oxidative aging phenomenon that leads to its failure. In this study, the thermal-oxidative aging behavior of graphene and graphene oxide (GO) in an NBR composite system was investigated using simulated molecular dynamics at 298 K and 348 K. The results showed that Young's moduli of graphene/NBR and GO/NBR composite systems were enhanced by about 33% and 44%, respectively, when the temperature was increased. That is, adding graphene and GO improved the resistance of NBR composites to elastic, bulk, and shear deformation, playing an important role in slowing down the thermal and oxygen aging of rubber. Furthermore, the binding energy, mean square displacement, and free volume fraction of the NBR composite systems were analyzed. The abundant oxygen-containing functional groups in GO increased the intermolecular interaction force between GO and NBR and effectively inhibited the migration of antioxidants 4020. Therefore, GO retards the thermal and oxygen aging of NBR composite systems more effectively.     

熔纺吹风冷却装置及其计算机模拟新进展

介绍了熔融纺丝的吹风冷却装置、吹风技术及熔纺冷却过程的计算机模拟研究的新进展。指出了中心环吹对丝条的冷却效果最佳 ,丝的品质指标 ,纤度和双折射不匀率大为改善 ,强伸度CV值降低很多。用此装置产能可达 4.5kg/(min .位 ) ,喷丝孔密度能达 3 0～ 60个 /cm2 。品种范围可在 0 .8～ 6.7dtex,纺速高达 180 0m/min。对环吹单纤维的直径、速度、断裂伸长进行计算机模拟是可行的、计算值和实则值是相符的     

Assessing the quality of the sampling of fuel peat using computer simulation

A simulation scheme to assess and improve the performance of the sampling of fuel peat is considered. The scheme provides a practical possibility to inspect all possible sources of variation and error. Test results from a district heating plant are reported.     

石墨烯纳米流体相变材料蓄冷特性的数值模拟

鉴于石墨烯高导热性能的特点,将石墨烯纳米流体作为相变材料有望提高蓄冷效率。本文对水基石墨烯纳米流体相变材料的凝固特性进行了数值研究,采用焓-多孔度法追踪固液相界面,分析了石墨烯纳米片质量分数、蓄冷腔体尺寸和几何形状对凝固时间和相界面演化的影响。结果表明,相变材料凝固所需时间随着石墨烯纳米片质量分数的增大显著降低,对于直径为72mm的圆形蓄冷腔体,质量分数为1.2%的石墨烯纳米流体相变材料与去离子水相比凝固时间降低了30.1%,与已有的实验结果相符;随着圆形蓄冷腔体直径减小,石墨烯纳米流体凝固所需时间显著降低,但石墨烯纳米片对凝固的强化作用减弱;在腔体等截面积的情况下,三角形腔体内凝固过程的相界面移动速率明显大于圆形和方形腔体、更有利于促进凝固过程,3种形状腔体内初期凝固都发生在腔体底部、凝固中期相界面形状与腔体本身形状相似、凝固后期相界面趋近于圆形。     

各向异性粒子的计算机设计及其组装结构的模拟

通过对各向异性粒子表面“补丁”的类型、数量、位置等因素进行设计和调控,研究了各向异性粒子的定向可控自组装。对表面修饰的球、棒等粒子的自组装行为模拟表明,其组装结构取决于粒子本身的各向异性及表面“补丁”的性质,并且可以通过合理设计得到目标微结构。如果使用动态共价键将分子链接枝到粒子表面,可以得到具有动态响应性质及有序组装结构的“智能”材料。另外,基于生物分子螺旋结构的仿生设计,在粒子表面设计修饰上特定的互补的“补丁”对,得到了可调整螺距和半径的螺旋组装结构,可用于制备具有不同催化或光学活性的手性材料。这些研究表明,通过合理设计粒子表面性质,可以制备出具有特定目标结构和性质的粒子组装结构,极大地拓宽了纳米粒子、胶体粒子在生物、医药和光电器件材料等方面的应用范围。     

流程模拟中分解与切断的计算机处理方法探讨

探讨在化工过程模拟计算中对大系统分解及排出单元模拟优先顺序，找出切断流的最佳切断位置的一种新方法。     

筒辊磨粉磨过程数学模型的建立及其计算机模拟

本文利用φ２５０ｍｍ筒辊磨——新型卧式挤压磨进行了分批水泥熟料的层压实验，提出了两个碎裂参数的数学表达式，建立了筒辊磨粉磨过程数学模型，并对筒辊磨产物的粒度分布进行了计算机模拟，模拟结果表明，建立的数学模型是合理的