Polymer hydrogel supported Pd–Ni–B nanoclusters as robust catalysts for hydrogen production from hydrolysis of sodium borohydride

Catalyzed sodium borohydride hydrolysis is a highly valuable method to produce clean hydrogen energy for portable applications. This study provides a new and fast route to preparation of reusable hybrid materials composed of nickel-boron based nanoclusters dispersed in nanoporous poly(acrylamide) hydrogels for catalyzed hydrogen production. Palladium was added to the Ni–B catalysts during chemical reduction under the protection of poly(N-vinylpyrrolidone). The resulting nanoclusters immobilized in the hydrogels were essentially alloy particles with uni-modal size distributions and average diameters ranging from ca. 4–8 nm. Pd exerted significant promoting effects on the activities of the Ni–B catalysts. The highest activity was achieved for Pd–Ni–B nanoclusters with a charge ratio of Pd/Ni = 1/20 in moles, which exhibited activity nearly twice that of a Ni–B catalyst and good recyclability for consecutive uses. The hydrogen production rates also increased with the decreasing particle sizes. The activation energy, enthalpy and entropy for the reaction were determined to be 31.10 kJ mol⁻¹, 28.39 kJ mol⁻¹ and -45.22 J mol⁻¹ K⁻¹, respectively. The activation energy is lower than that of previously reported polymer-stabilized Co(0), Fe(0), or Ni(0) nanoparticle catalysts.     

Enhanced tensile ductility of tungsten microwires via high-density dislocations and reduced grain boundaries

Despite being strong with many outstanding physical properties,tungsten is inherently brittle at room temperature,restricting its structural and functional applications at small scales.Here,a facile strategy has been adopted,to introduce high-density dislocations while reducing grain boundaries,through elec-tron backscatter diffraction (EBSD)-guided microfabrication of cold-drawn bulk tungsten wires.The de-signed tungsten microwire attains an ultralarge uniform tensile elongation of ～10.6％,while retains a high yield strength of ～2.4 GPa.in situ TEM tensile testing reveals that the large uniform elongation of tung-sten microwires originates from the motion of pre-existing high-density dislocations,while the subse-quent ductile fracture is attributed to crack-tip plasticity and the inhibition of grain boundary cracking.This work demonstrates the application potential of tungsten microcomponents with superior ductility and workability for micro/nanoscale mechanical,electronic,and energy systems.     

退火处理对热轧Fe-12Mn-8Al-0.8C轻质钢组织性能的影响

利用OM, SEM, TEM及XRD等,对不同退火温度下热轧Fe-12Mn-8Al-0.8C轻质钢的组织演变及力学性能进行了研究.研究结果表明,较低温度下退火时,实验钢组织为奥氏体+铁素体+κ-碳化物.随着退火温度的升高,实验钢中κ-碳化物发生溶解,奥氏体晶粒尺寸逐渐增加,实验钢的屈服强度和抗拉强度逐渐降低,伸长率则先增大后降低.不同退火温度下实验钢应变硬化行为的差异与其组织组成有关.750℃退火0.5 h的实验钢具有铁素体+κ-碳化物体积分数较高的复相组织,其加工硬化能力较高.随着退火温度的升高,铁素体与κ-碳化物的体积分数逐渐降低,应变硬化率有所降低,但应变硬化行为表现得更为持续.950℃退火0.5 h的实验钢与其他退火温度下的实验钢相比,获得了良好的综合性能,抗拉强度为930 MPa,伸长率为35.48%,韧脆转变温度约为-40℃.     

pH值碱性偏移结合热处理对米糠蛋白结构和功能性质的影响

本文采用不同pH（2.0~13.0）处理箭筈豌豆白蛋白（common vetch albumin protein,CVAP）和球蛋白（common vetch globulin protein,CVGP）,研究了其分子量组成、表面疏水性、Zeta-电位、溶解度、乳化性和起泡性等物化性质。结果表明pH处理使箭筈豌豆蛋白二级结构展开,表面疏水性和Zeta-电位均呈现出动态变化。SDS-PAGE分析表明pH的变化导致了蛋白组分的变化,这种变化被认为是引起蛋白物化性质发生变化的主要原因。同时,pH处理使箭筈豌豆蛋白的溶解度、乳化性和起泡性发生较大变化。当pH<5.0时,CVGP溶解度高于CVAP;pH>7.0,CVAP溶解度高于CVGP;箭筈豌豆蛋白在pH11.0~12.0时的乳化性能和起泡性能要优于其他pH。可见,pH变性处理可以改变箭筈豌豆蛋白的物化性质,其中pH11.0~12.0时的处理可改善蛋白的乳化性能和起泡性能。     

甲壳素生物质转化为高附加值化合物研究进展

本文以杏鲍菇废弃菌渣为原料,探究了D-氨基葡萄糖盐酸盐（D-glucosamine hydrochloride,GAH）的制备工艺、液相-质谱（HPLC-MS）、红外光谱、理化指标及其对斑马鱼胚胎发育的影响。采用单因素和响应面优化试验,获得盐酸水解制备GAH的最佳条件：盐酸浓度31%,水解时间4 h,水解温度82 ℃,液固比5 mL/g,此时GAH得率可达23.61%。液相-质谱、红外光谱和理化指标分析显示,GAH纯化样品纯度是标准品的101.9%,质谱和红外光谱图与标准品一致,各项指标均符合甚至优于美国药典43-国家处方集38（USP43-NF38）的质量标准,砷含量仅0.21 μg/g。斑马鱼实验结果表明,中高浓度（0.3%~0.5%）的GAH引发的斑马鱼胚胎发育异常比例超过50%,且0.3%的GAH对转化生长因子-β信号通路具有明显的促进作用。本研究结果可为未来杏鲍菇产品产业化生产及应用提供参考。     

牡丹花蕊蛋白对面团和面筋蛋白特性的影响

为实现牡丹花蕊资源化利用,以大豆分离蛋白为参照,研究牡丹花蕊蛋白对面团和面筋蛋白质构、动态流变学特性、二硫键、表面微观结构和二级结构的影响。结果表明,牡丹花蕊蛋白能够明显提高面团的硬度、黏着性和咀嚼性,添加量低于6%时效果优于大豆分离蛋白。添加花蕊蛋白提高了面团的储能模量与损耗模量,使得面团黏弹性增加。牡丹花蕊蛋白对面筋蛋白网络结构形成的影响与大豆分离蛋白基本一致,添加量为6%时,扫描电镜显示面筋蛋白气孔数量多且孔洞深,网络结构致密;面筋蛋白二级结构中,相对稳定的α-螺旋+β-折叠占比达到最大值59.32%,与空白组相比二硫键含量提高了89%。牡丹花蕊蛋白能够有效促进面筋蛋白网络结构的形成,提高面团的品质,可用于对黏弹性要求较高的面制品生产。     

弹性约束下无缝钢轨受力形变规律研究

根据弹性约束下钢轨受力形变的力学模型,研究并得到了弹性约束下钢轨受力形变的一般规律,分别给出了低温收缩和高温膨胀两种情形下,钢轨挠度随外力、温度力及端部约束强度的变化曲线,还讨论了零温度力及两种极端约束条件下的挠度曲线,为光纤光栅传感器在无缝钢轨线路安全监测中的应用奠定了基础.     

基于双分支结构的电网外部入侵预警识别方法

针对电力网络场景下外部入侵目标的预警识别问题,提出了一种基于双分支结构的预警识别方法。首先,利用加权重采样分支提高对尾部类的识别准确率。其次,提出动态特征集成模块解决目标尺度大小不一的问题,并基于Sigmoid函数的分支融合策略,有效地融合尾部类特征和随机采样分支提取的通用特征。最后,使用数据集验证了所提方法分类的有效性。     

水基钻井液有机处理剂智能化研究进展与应用展望

传统水基钻井液存在配制过程繁琐、针对性差、自适应能力弱等不足.智能水基钻井液由于具有更好的针对性、普适性,同时能大幅降低人工干预程度,成为油田化学领域新的研究方向.通过文献分析,介绍了智能水基钻井液有机处理剂,如流型调节剂、降滤失剂、页岩抑制剂、润滑剂和防漏堵漏材料等在水基钻井液中的作用机制和研究进展.针对不同智能钻井...     

基于二分法的本地控制改善含分布式电源配电网电压质量

为了改善含分布式电源配电网的电压质量并避免控制策略对通信系统的依赖,提出一种基于本地控制的分布式电源控制方法。根据分布式电源并网点的实时电压采集值,控制相应分布式电源的有功出力和无功出力适当增大或减小,结合控制效果并采用二分法反复调节控制量,最终将并网点电压控制在电压偏差允许范围内。在对分布式电源的本地控制中,在有功功率最大功率跟踪的前提下,优先利用逆变器的剩余容量进行无功功率调节,若仍不奏效再适当削减有功功率输出。密切监视分布式电源的运行环境,一旦条件允许则及时增大有功功率输出以最大限度地利用自然资源。以IEEE33节点的配电网为例,对所建议的方法进行了分析和验证。结果表明了所建议的控制方法的可行性和有效性,对含分布式电源配电网的电压质量的改善效果明显。