有机激发三重态参与的光化学反应研究进展

光化学反应包括直接光解和间接氧化反应,其中间接氧化反应主要通过活性氧化性物种（reactive oxygen species, ROS）包括单线态氧（¹O₂）、过氧自由基（{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{-}）和羟基自由基（·OH）等进行。近年来,有机激发三重态（³C^*）作为一种特殊的氧化剂参与光化学反应引起了广泛关注。本文主要综述了有机三重态光敏剂的形成和光化学反应机制、³C^*参与的环境光化学反应、³C^*自由基寿命、反应速率及稳态浓度测定和激发三重态的应用5个方面,并对未来有机分子激发三重态的研究方向进行了展望,指出³C^*是很多挥发性有机化合物（VOCs）或半/中等挥发性有机化合物（S/IVOCs）在大气中重要的汇,自然水体中溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）的激发三重态（³DOM^*）是污染物降解的主要氧化剂。今后应扩大³C^*与有机物反应的研究范畴,测定不同体系中³C^*的稳态浓度、产生速率（量子产率）等,为污染物治理提供理论依据。     

内插螺旋立式上行管流场及传热性能的实验研究

通过粒子图像测速流场实验与传热实验相结合,研究了内插螺旋立式上行管的螺旋节距、丝径、中径比等结构参数在不同Re下对流场、阻力及传热性能的影响。结果表明,内插螺旋能够有效扰动和混合管内流体,使管内形成多个纵向旋涡的流体结构、增大管壁附近液体涡量,有利于强化传热。当Re相同时,管内平均流速v、Nu和综合换热性能PEC均随丝径增大而增大,随中径比减小而增大;随节距增大,3种参数均出现增大的趋势,节距大于20 mm后开始减小。管内流体的阻力f随丝径和节距增大而减小,随中径比增大而增大。综合比较,在较低Re时,节距p=20 mm、丝径e=1.6 mm、中径比D/d=0.75时综合传热效果最好。     

罗沙司他共晶的合成、表征与理化性质研究

肾性贫血药物罗沙司他是在中国本土孵化、率先在中国获批的新药。利用溶液结晶法制备了罗沙司他-烟酰胺共晶(RDXT-N)、罗沙司他-肉桂酰胺共晶(RDXT-C)、罗沙司他-苯甲酰胺共晶(RDXT-B)以及罗沙司他-脯氨酸共晶(RDXT-P)四种共晶,并通过X射线粉末衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振氢谱分析法(¹H NMR)来表征四种共晶。对罗沙司他四个共晶的固有溶出速率、溶解度和稳定性等性质进行了研究。固有溶出速率实验表明,在pH 4.5缓冲介质中这四个共晶的溶出速率均快于罗沙司他晶型A,其中罗沙司他-肉桂酰胺共晶的溶出速率最快,接近罗沙司他晶型A的10倍。平衡溶解度实验表明,在纯水中37℃条件下溶解度最大是罗沙司他-脯氨酸共晶,是晶型A的5.3倍。影响因素稳定性实验证明,罗沙司他-肉桂酰胺共晶和罗沙司他-烟酰胺共晶有着良好的湿热稳定性和光稳定性。因此,这些罗沙司他共晶可以为新剂型设计提供选择方案。     

析湿工况下翅片管式换热器表面粉尘沉积过程的数值模型

空调器采用翅片管式换热器作为蒸发器,在制冷工况下换热器表面发生析湿及粉尘沉积,导致性能衰减。建立湿翅片表面粉尘颗粒物沉积过程的数学模型,模拟冷凝水捕集颗粒物以及湿积灰层黏附颗粒物的过程。被冷凝水捕集的颗粒物数量等于运动轨迹与水表面轮廓会出现相交的入射颗粒物的数量;后续的入射颗粒物与湿积灰层碰撞时,部分入射颗粒物会发生沉积且部分被碰撞的已沉积湿颗粒物会发生移除,这两部分的颗粒物数量相减即为被湿积灰层黏附的颗粒物数量。模拟与实验结果的对比表明,预测的湿积灰层形状与实验照片的吻合度较好,预测的单位面积颗粒物沉积质量与91%的实验数据之间的误差在±20%之间,平均误差为11.8%。     

ZSM-5沸石膜用于生物油的脱水分离及其再生过程研究

在水热条件下通过无模板剂法合成了连续的ZSM-5沸石膜,并将其用于生物油的渗透汽化以进行高效脱水分离。ZSM-5沸石膜在强酸性、多组分的生物油体系中保持了很好的化学稳定性和优异的分离选择性,但在分离过程中面临着较强的膜污染问题,导致了膜通量的大幅下降。ZSM-5沸石膜的再生研究表明,膜的渗透通量随着再生温度的升高而逐渐提高。当再生温度为220℃时,ZSM-5沸石膜的渗透通量可以恢复至初始的88%。再生的机理研究表明,ZSM-5沸石膜中大量的晶内孔在生物油体系中极易被污染,从而导致渗透通量迅速下降;而相对较大的晶间孔却难以被完全堵塞,水分子在被污染的ZSM-5沸石膜中主要通过晶间孔进行渗透。上述结果表明,通过合理调控ZSM-5沸石膜的晶间孔的数量和尺寸大小可有效提升ZSM-5沸石膜在生物油中的渗透汽化脱水分离性能。     

邻甲酚-间二甲苯-乙二醇液液平衡数据的测定与关联

乙二醇可从含芳烃组分油品中选择性萃取酚类,为支撑焦化含酚油中的酚类化合物萃取分离新工艺开发,针对其组分特点,在现有相平衡数据基础上选定代表物,利用液液平衡釜法测出常压下303.15、313.15和323.15K时邻甲酚-间二甲苯-乙二醇体系液液相平衡数据,并利用Othmer-Tobias方程、Hand方程、Bachman方程分别进行实验数据可靠性检验,其线性相关系数的平方均大于0.99。同时分别用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对实验数据进行关联,回归得到不同温度下的模型参数,模型计算值与实验数据对比后发现其均方根偏差小于1.8%,说明NRTL和UNIQUAC模型均可较好地描述该三元体系相平衡行为。     

助燃空气对乙烯裂解炉NOx排放的影响

乙烯裂解炉内复杂物理化学过程耦合模拟与优化能够满足乙烯装置对高效率、低污染和低成本的设计和操作要求,对提高乙烯工业的竞争力具有重要意义。针对简单燃烧机理难以准确预测炉膛燃烧生成NO_x浓度分布的弊端,提出了在裂解炉使用更准确的简化GRI-Mesh 3.0机理结合涡耗散概念(EDC)模型的方法,并对Sandia Flame D的燃烧过程进行计算流体力学(CFD)模拟,验证了此耦合模型的可靠性。在已建立的燃烧模型的基础上,研究了助燃空气对降低裂解炉NO排放的影响,结果表明：在满足裂解炉热效率的情况下,空气预热温度为300~600 K、过量空气系数为1.1时降低NO的效果最佳。     

强风化砂岩边坡锚筋桩布置方式及支护作用研究

强风化顺层砂岩边坡具有节理裂隙发育、强度低的特征,导致开挖过程中出现边坡稳定问题。单纯的锚杆锚索支护无法满足边坡稳定性需求,在现场抗滑桩施工困难的情况下,选用经济、高效、施工便利的锚筋桩结合锚杆锚索对强风化顺层砂岩边坡进行支护。针对强风化砂岩破碎且强度低的特性,考虑高压注浆的劈裂作用,通过FLAC 3D数值模拟进行方案比选,得到适用于强风化砂岩边坡的锚筋桩多角度交叉布置方案。根据试验段边坡锚筋桩监测数据,分析强风化顺层砂岩边坡锚筋桩作用机理,验证了多角度交叉布置锚筋桩对强风化顺层砂岩边坡的加固效果。     

硅灰石与纳米MoS2对丙烯酸酯橡胶摩擦磨损性能的影响

采用无转子硫化仪、环-块式摩擦试验机、电子和光学显微镜等分析表征手段,考察了硅灰石及其与纳米二硫化钼(MoS2)并用对丙烯酸酯橡胶(ACM)摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着硅灰石用量的增加,改性ACM硫化胶的摩擦因数逐渐降低,而磨损体积呈现出先降低后升高的趋势;当硅灰石用量为35 phr时,硫化胶具有较小的摩擦因数和最好的耐磨性。在35 phr硅灰石改性ACM基础上添加1 phr纳米MoS2时,硫化胶的摩擦因数和磨损体积分别下降到0.4和1.54 mm3,表现出最低的摩擦因数和磨损体积,同时还保持较好的硫化和力学性能。纳米MoS2与硅灰石并用改性ACM时,硫化胶表现出轻微的磨粒磨损特征,磨损面平整光滑,形成的转移膜薄且完整均匀。     

原位聚合PVC／CaCO3纳米复合树脂剪切变稀现象的加剧与加工节能效应

简述了原位聚合PVC／CaCO3纳米复合树脂的制备方法与性能,通过毛细管流变仪考察了不同纳米CaCO3用量下PVC纳米树脂剪切速率对剪切黏度的影响,探讨了加工过程中PVC纳米树脂剪切变稀的机制并给出了加工应用实例,展望了PVC纳米树脂的发展前景。结果表明：加工过程中采用PVC纳米树脂可降低设备的能耗,具有很好的发展前景。