变压吸附提纯氢气的研究进展及应用

氢气作为一种清洁无碳、灵活高效的新型能源,其应用市场潜力巨大。变压吸附提纯氢气具有纯度高、能耗低、自动化程度高的特点,是当前制氢的主要分离技术,优化变压吸附工艺和改良吸附剂是变压吸附制氢进一步发展的关键。通过调研相关文献,综述了变压吸附制氢在理论模拟研究、工艺调控优化和吸附剂材料方面的研究进展及应用,并对变压吸附制氢技术的发展进行了展望。     

聚四氟乙烯／芳纶破斜纹织物衬垫拉伸性能数值仿真

为了解自润滑关节轴承织物衬垫的拉伸性能,对其拉伸性能进行了数值仿真与试验验证。通过进行切片试验,利用激光共聚焦显微镜观测纤维截面形态,对截面形貌轮廓尺寸进行测量计算,得到了纤维束的几何参数,利用ANSYS有限元软件建立了织物衬垫增强相单胞模型;基于复合材料细观力学方法和周期性边界条件,研究了织物衬垫拉伸性能,利用ANSYS得出了聚四氟乙烯（ PTFE）／芳纶（ Kevlar）混织破斜纹衬垫的拉伸弹性常数;并将数值仿真分析结果与拉伸试验结果对比,结果相差约20％,在误差允许范围内。     

固硫剂微观结构的研究

采用扫描电子显微镜研究固硫剂微观结构表明,添加剂CaCl2和MgCl2可以改变固硫剂孔结构,使固硫剂孔隙增加,不同的添加剂作用效果不同,经CaCl2处理的CaO形成连同性好、孔径较大的沟槽;而经MgCl2处理CaO形成孔径较小的孤立圆形孔．添加剂量增加,CaO颗粒内裂隙数量增加,破裂成的碎块越细．添加剂改变固硫剂孔结构的作用机理在于碱金属或碱土金属离子的扩散迁移导致固硫剂晶体结构破坏和加热过程中的热应力共同作用．     

分子印迹氨基功能化纳米Fe_3O_4高分子磁性复合材料的合成及其对海水中2,4,6-三氯苯酚的吸附性能

为了实现海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的选择性吸附和去除,采用超声协助悬浮聚合法以2,4,6-三氯苯酚为模板制备了分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@MIPNH2-polymer)。通过元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对nFe3O4@MIPNH2-polymer的组成、结构、形貌、磁性等进行表征,并研究了其应用于吸附和去除海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)污染物的性能。结果表明:合成的nFe3O4@MIPNH2-polymer平均粒径约为800nm,饱和磁化强度为32.6emu·g-1;水溶液中2,4,6-TCP的饱和吸附量为105.26mg·g-1,高于非分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@NH2-polymer)的饱和吸附量(76.92mg·g-1),nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的等温吸附线大体符合Langmuir模型。吸附热力学研究表明,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在5min内达到平衡,动力学数据和准二级动力学模型符合较好;其吸附过程去除2,4,6-TCP的活化能为78.0kJ·mol-1。海水中的共存物质对吸附2,4,6-TCP几乎无干扰,nFe3O4@MIPNH2-polymer经洗脱后可以循环使用5次以上。nFe3O4@MIPNH2-polymer能高选择性地有效去除海水中的2,4,6-TCP。     

小米糠多肽制备及DPPH·清除能力的研究

以小米糠为原料,研究了碱性蛋白酶水解小米糠蛋白制备多肽的工艺技术,并对其清除DPPH·能力进行测定。通过单因素实验明确了时间、温度、加酶量和溶液pH值对水解度和DPPH·清除率的影响。再根据Box-Behnken中心组合实验设计,采用3因素3水平响应面分析,建立了影响因素与响应值DPPH·清除率的回归方程预测模型,确定了小米糠多肽的最佳工艺参数:时间2 h、温度41℃、加酶量1 100 U/g、pH10,在此条件下,小米糠多肽DPPH·清除率达到48.12%。     

纺织厂循环水系统的水质及酸碱两种阻垢剂的应用

在对咸阳、西安两地纺织厂循环水系统取水测试中发现,当循环时间相同时,咸阳循环水平均总硬度为476.0mg/mL(所述硬度均以CaCO_3计),硬度很高;西安循环水平均总硬度为331.3 mg/m L,水质硬度低于咸阳。两地纺织厂循环水系统管道和设备都存在结垢问题。采用添加阻垢剂的方法,分别测试了YC2655酸性阻垢剂和PC2566碱性阻垢剂的阻垢性能及其对水系统设备、管道的腐蚀性。试验结果显示,PC2566碱性阻垢剂阻垢率为69.3%,且对纺织厂循环水系统设备、管道无腐蚀,可解决纺织厂循环水系统的结垢问题。     

同步顶升法更换琴桥支座施工控制研究

以琴桥同步顶升更换支座为例,结合支座更换过程中施工控制指标进行研究分析,并与实测数据进行比较,确保桥梁支座更换顺利实施,并保证桥梁上部结构内力在施工完成后与施工前无明显变化,从而为同类桥梁支座更换提供参考。     

基于电子鼻和GC-IMS联用技术分析不同豆类馒头挥发成分的差异

为探究不同豆类馒头挥发性成分差异,采用电子鼻和气相色谱-离子迁移色谱(GC-IMS)联用技术分别对质量分数为10%、20%、30%的红豆、绿豆、豌豆、鹰嘴豆、黄豆、黑豆馒头挥发性成分进行测定与分析,并对结果进行多元统计分析。结果表明,电子鼻对样品中的氮氧化物、甲烷、硫化物、醇类、有机硫化物和芳香族化合物的响应信号普遍较强;经偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)黄豆和黑豆馒头中挥发性成分对馒头的影响较大。GC-IMS共定性识别出25种挥发性成分,豆类馒头中挥发性成分主要为醇、醛、酯、酮、呋喃类化合物。通过多元统计分析发现不同豆类馒头挥发性成分存在一定差异,黄豆和黑豆的挥发性成分种类和浓度差异较大,红豆、绿豆、豌豆、鹰嘴豆差异较小。     

传感器故障后多变量经验小波变换多点预测

为有效应对多点风速传感器或风压传感器故障而造成的损失,同时为了降低运算的复杂性和工程应用的难度,需要提出同步恢复缺失数据的模型。传统的多通道信号诊断采用多元经验模态分解(multivariate empiricalmode decomposition,简称MEMD),笔者提出多变量经验小波变换(multivariable empirical wavelet transform,简称MEWT)来同步恢复多点缺失数据。具体应用时,首先,运用MEWT将多点信号同时分解为一系列模态;然后,利用核函数极限学习机(kernel-based extreme learning machine,简称KELM)实现同步预测,同时运用杜鹃搜索(cuckoo search,简称CS)算法对模型的正则化参数以及核参数进行智能寻优。多步预测时,采用多输入多输出(multi-input multi-output,简称MIMO)策略代替传统的滚动策略。建筑物表面实测多点风压数据和实测多点下击暴流风速数据用于验证模型的可行性。与噪声辅助的多元经验模态分解核函数极限学习机的对比结果表明,该模型能更高精度地同步恢复多点多步信号。     

CuO/腐植酸复合材料的制备及其吸附性能

采用水热法合成了CuO-腐植酸（HA）纳米复合材料,研究了其对亚甲基蓝的初始吸附性能及再生吸附性能。运用扫描电镜/能谱仪（SEM/EDS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、激光粒度分析仪和比表面积测定仪（BET）对其结构进行了表征。研究了pH、亚甲基蓝初始浓度和反应温度等因素对CuO/HA吸附亚甲基蓝的影响,采用多种模型研究了CuO/HA复合材料对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学行为。结果表明：合成的CuO/HA平均粒径约为135.0nm,比表面积为188.15m²/g。CuO/HA对亚甲基蓝（MB）的吸附动力学行为符合拟一级动力学模型,在60min内达到吸附平衡,较好地符合Frendlich吸附模型。在室温下pH=7时,CuO/HA复合材料初始饱和吸附量达172.01mg/g;循环使用8次,可保持初始吸附能力的89.27%,表明有较好的吸附性能,可作为一种有效除去水体中亚甲基蓝污染物的高容量吸附材料。