新型纳米多孔材料——金属有机配位聚合物的包结作用及其应用研究进展

金属有机配位聚合物(MOCPs)具有纳米多孔的特殊结构,且结构具有可设计性,通过MOCPs活性位点与客体分子的包结作用能够选择性地包结多种客体分子,表现出特有的分子识别能力.MOCPs作为一种新型多孔材料在择形及手性催化、吸附分离、气体储存、分子识别与传感、生物模拟、微反应器等研究应用方面具有诱人的潜力.综述了MOCPs的设计、合成及主-客体相互作用方式,并展望了这种聚合物的应用前景.     

多孔金属-有机络合聚合物结构特征与其吸附行为关系

综述了近来出现的一类有前途的多孔材料--金属-有机络合聚合物(MOCPs)吸附功能的设计策略与合成途径.通过配体结构的选择或修饰可赋予MOCPs特定吸附性的孔环境;或采用适当的设计和合成策略使过渡金属离子和有机配体形成的骨架结构对特定吸附质分子具有特定的选择性.为新型的多孔吸附剂的设计与制备提供了一种新思路.     

金属-有机络合聚合物(MOCPs)的研究进展

从配体的角度对中心离子与多齿配体间形成的稳定多孔金属-有机络合聚合物(MOCPs)的发展现状进行了综述.指出该材料自成为研究热点以来,各研究小组在对不同的构件分子进行组合构建新的MOCPs方面富有成效的工作,极大地丰富了络合聚合物的结构数据,但这种材料最引人注目的特性--孔及表面性质的可调控性及其对其各种应用特性,如分子识别、择形催化、择形吸附等所能带来的影响方面的研究还很不够.     

金属-有机配位聚合物在催化性能上的研究进展

多孔金属-有机配位聚合物(Metal-Organic Coordination Polymers-MOCPs)是一种新型功能材料,可通过其构件分子(金属离子和有机配体分子)的组合对孔穴大小、形状和表面特性进行调控,从而赋于它独特的结构和特性,在催化性能、分子识别、气体吸附、光学、磁性材料等方面具有诱人的发展前景.本文系统介绍了MOCPs在催化性能上的研究进展及其合成途径,并对MOCPs酶模拟体系在传感器方面的应用进行了展望.     

手性氨基酸对手性碳酸钙生物矿物的诱导与调控

手性生物矿物广泛存在于自然界中，在生命起源、生物进化、病理学和材料学研究中都扮演着重要的角色。因此，对手性生物矿物产生机制的探究逐渐成为现代热点研究领域。在生物矿化过程中，手性矿化蛋白质分子通过其手性氨基酸残基来实现对生物矿物的调控。本工作从构成手性矿化蛋白质的酸性氨基酸(L-天冬氨酸)、中性氨基酸(L-丙氨酸)和碱性氨基酸(L-赖氨酸)出发，仿生模拟碳酸钙生物矿物生长的手性环境，诱导合成了手性碳酸钙(球霰石)生物矿物。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射等表征手段，揭示了各种手性氨基酸在手性碳酸钙的形成过程中所起的作用：酸性氨基酸分子负责球霰石手性结构的调控，碱性氨基酸和中性氨基酸主要负责诱导产生球霰石物相。本研究为手性生物矿物的产生过程构建了新的理论模型，以期促进手性生物材料的合成与发展。     

手性超分子凝胶材料的研究进展

超分子凝胶作为一类新型的智能自组装软材料,从分子水平到微纳米水平的组装过程中,手性发挥了重要的作用.一般情况下,手性信号都是直接从分子转换到纳米纤维中,但也有一些有趣的现象,即混合两种对映体可以调控得到不同手性形态的纤维结构,甚至一些本身不具备手性的构筑块同样可以通过外界诱导得到具有手性结构的组装体.对纤维手性自组装机理的研究不仅揭示了分子手性到纤维微纳米手性转换这一重要过程,而且对新型的手性材料和微纳米器件的开发也有启发作用.有关微纳米水平的手性材料在手性识别、不对称催化、生物大分子结晶和无机材料的手性模板剂、生物医用等领域的应用研究也逐渐得到重视.主要综述了近二十年来有关手性超分子凝胶的研究,主要从凝胶因子的手性自组装、手性在分子水平和微纳米水平上的形貌调控和表征方法、超分子凝胶的手性应用几个方面进行概述,并对手性超分子凝胶的应用和研究前景进行了展望.     

手性膜材料及分离机制研究进展

手性膜分离法作为一种新兴的手性分离技术，具有高效、简便、低能耗、可连续操作等特点，在手性分离领域具有巨大的潜力。但近几十年的研究表明，传统手性聚合物材料选择性差、渗透通量低、稳定性差，且难以打破选择性与渗透通量之间的制约关系。这是膜拆分性能无法大幅提高的症结所在，导致膜分离领域长时间处于发展的瓶颈期。近年来，已有许多学者针对这些问题，寻找手性位点更加丰富、稳定性更强、能够提供更多分子通道的新型材料。重点介绍了近5年来基于碳纳米材料、金属有机框架(MOF)、共价有机框架(COF)、改良手性聚合物和一些其他无机材料的新型手性固体膜的合成和应用，并对这些材料的优缺点进行了总结和讨论，以期推动固体膜手性分离技术的进步。另外，还对膜分离机制的研究进展进行了总结，并特别讨论了新材料在手性膜中的作用机制，为进一步改善膜拆分性能提供理论基础。     

手性共价有机框架的合成及应用研究进展

共价有机框架(COFs)是由多齿有机单元通过共价键连接而成的一类新兴的多孔晶体材料。由于COFs材料具有较大的比表面积、较好的结构和化学稳定性等特征,在许多领域表现出优异的应用前景。随着手性科学的不断发展,手性COFs材料应运而生,其结构类型的设计、开发及应用备受研究者们关注。鉴于此,介绍了近年来手性COFs材料的合成策略和合成方法的研究进展,包括后修饰策略、自下而上策略和手性诱导策略,以及基于不同策略设计得到的手性COFs材料结构的类型。此外,简要介绍了手性COFs材料在手性拆分、不对称催化与色谱分析等领域的应用。     

手性导电高分子聚合物的研究进展

手性导电高分子聚合物在手性高分子领域里有很多独特的化学性质,已成为功能材料领域的研究热点。综述了聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等一些经典手性导电高分子聚合物的合成途径:当共轭的导电聚合物链上带有对映体纯取代基或有手性的掺杂阴离子时,其光学活性可以被π-π*电子吸收带所诱导;阐述了它们的合成发展史、现状、显著特性及手性导电高聚合物的应用前景。     

分子印迹聚合物膜的制备及其应用

分子印迹膜兼具分子印迹与膜技术的优点,近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点之一.首先对分子印迹技术及分子印迹膜进行了简介,继而重点对分子印迹膜的主要制备方法,包括原位聚合法、相转化法、表面修饰法和电化学聚合法等进行了评述,对现有分子印迹膜的分离性能进行了总结和分析.最后对分子印迹膜在手性物质拆分、固相萃取、农药残留检测及仿生传感等领域的应用及其研究方向进行了介绍和展望.     

Some thoughts on separation control strategies

Separation control has received considerable emphasis in literature both owing to fundamental flow physics and technological applications. Flow separation generally leads to increased energy losses, instability and so on, and its control is essential to improve aerodynamic performance. Here a brief review is presented of three broad strategies for separation control: these include methods that involve energization of the boundary layer upstream of separation, those that involve altering the bubble flow or dead air zone, and those that may influence the shear layer reattachment directly. Examples from recent research in our laboratories are reviewed and it is suggested that direct manipulation of the reattachment process could lead to effective control/management.     

水平管内分液结构的研究进展

针对现有的分液方式,包括重力分离、惯性分离、离心分离、过滤式分离、膜分离和毛细分离,对国内外学者关于气液分离的实验和数值模拟方面的研究进行了大量调研和详细介绍,为了解和掌握分液结构的相关知识和最新研究进展提供充足的资料,并指出了下一步研究的建议。     

气体分离膜应用的现状和未来

考虑了气体分离膜应用和气体传递机理的各种技术．现在商业气体分离膜应用的范围包括：富氮、富氧、氢回收、从天然气中除去酸性气体(CO2和H2S)、天然气脱水和有价值的挥发有机物(VOCs)的回收．讨论了每一个应用中可用膜材料的现状和限度，及有潜在力的若干新膜的应用，如乙烯／乙烷分离和燃料电池．     

纳滤膜分离技术及其研究进展

概述了纳滤膜的特点及影响其分离性能的各种因素,介绍了纳滤膜的分离机理和目前应用开发情况。     

纳滤膜的分离机理及其在食品和医药行业中的应用

综述了纳滤膜的分离机理及其在食品和医药行业中的应用研究现状,用于表征纳滤膜分离机理的模型包括非平衡热力学模型、电荷模型（空间电荷模型和固定电荷模型）和细孔模型,以及近年才提出的表龟排斥和立体位阻模型等,介绍了纳滤膜在食品和医药行业中的应用研究现状,包括低聚糖分离和精制、果汁的高浓度浓缩、多肽和氨基酸的分离、抗生素的浓缩与纯化、牛奶及乳清蛋白的浓缩、农产品的综合利用以及纳滤膜生化反应器的开发率。     

膜技术在有机蒸气回收中的工业应用

介绍了有机蒸气分离膜的分离原理，并分别介绍了有机蒸气分离膜在石油化工、聚氯乙烯行业中的应用．     

退役汽车有色金属涡电流分选的发展现状和展望

涡电流分选自20世纪70年代以来,共经历了5个发展阶段,目前已广泛应用于退役汽车破碎料等固体废弃物中有色金属的回收与再利用.目前,国内外对涡电流分选开展了深入研究,主要研究内容包括分选力模型、分选效率、细粒物料分选及计算机控制等4个方面.简述了报废汽车回收利用现状、破碎料分选流程及涡电流分选的重要作用,并对涡电流分选在上述4个方面的国内外研究进展及应用现状进行了总结;同时展望了涡电流分选的前景和未来发展的趋势.     

Gravity Separation of Particulate Solids in Turbulent Fluid Flow

The separation characteristics of particles’ settling velocity, size, density, and shape are introduced, and the equivalent settling condition for laminar, transition, and turbulent flow are explained. A similarity model of particle transport in a turbulent flow field is briefly discussed. Typical operation principles in separation devices for counter current and cross-flow separation are presented. The separation function, cut point, sharpness, and separation stage utilization coefficient are determined to assess the efficiency for process sequences for multistage turbulent cross-flow separation. Satisfactory to very good results were achieved in the difficult separation of a partially liberated aggregate consisting of hardened cement paste rubble with sharpness from 0.66 to 0.94 at separation stage utilization coefficients of 7 to 87%. Specific mass flow rates of 3 to 16 t/(m² · h) and mass related energy consumption of 0.2 to 8 kWh/t were obtained.     

Gravity Separation of Particulate Solids in Turbulent Fluid Flow

The separation characteristics of particles' settling velocity, size, density, and shape are introduced, and the equivalent settling condition for laminar, transition, and turbulent flow are explained. A similarity model of particle transport in a turbulent flow field is briefly discussed. Typical operation principles in separation devices for counter current and cross-flow separation are presented. The separation function, cut point, sharpness, and separation stage utilization coefficient are determined to assess the efficiency for process sequences for multistage turbulent cross-flow separation. Satisfactory to very good results were achieved in the difficult separation of a partially liberated aggregate consisting of hardened cement paste rubble with sharpness from 0.66 to 0.94 at separation stage utilization coefficients of 7 to 87%. Specific mass flow rates of 3 to 16 t/(m² · h) and mass related energy consumption of 0.2 to 8 kWh/t were obtained.     

Airflow‐induced high‐speed separation method for stacked paper labels and its mechanism

An airflow‐induced separation method for stacked paper labels is proposed with a stream of compressed air used to jet vertically onto the side of the stacked labels and force constraints applied to the two ends of the labels. Its mechanism is revealed that the viscous force caused by airflow is the main driving force for the initial separation of labels and the vertical force is the main factor for the formation of successive separation channels. Theoretical and experimental analyses are implemented to ensure the effects of airflow velocity, label characteristics, label stress, and other factors on label separation and show that a stable separation gap can be generated with separation efficiency of more than 3600 sheets per minute and reliability of 99.99%. A complete airflow‐induced label separation device is designed, which can be integrated into the existing packaging machine, and the physical feasibility of the stack label separation method is verified by experiments.