蛋白质水凝胶中可冻结水的同步热分析结果及其讨论

蛋白质水凝胶中水状态的研究有利于深入了解蛋白质水凝胶的结构、性能与功能.本文选用鸡蛋蛋清作为蛋白质水凝胶样品,利用同步热分析仪,在10K/min的升温过程中,分别研究密封坩埚内蛋清和蒸馏水的热流Φ、相对质量m/m0随温度T的变化情况.经过研究分析得到了如下结果：1）蛋清和蒸馏水在-50℃～50℃温度范围内的升温过程中都出现了熔化现象,而且实验结果具有很好的重复性,蛋清发生的变化为可逆变化,并且与热历史无关.2）蛋清和蒸馏水的熔化峰的峰形在高温区表现了很好的相似性,在低温区（-15～0℃）明显不同,表明蛋清和蒸馏水在熔化初始时,各自所对应的熔化行为并不相同,但是在峰值温度以上温区内,二者的熔化行为是相同的.3）凝胶网状结构影响蛋清中可冻结水晶粒尺寸的分布,该分布不同于蒸馏水中晶粒分布,使得蛋清的熔化峰出现的温度低于蒸馏水的熔化峰温,并且熔化初始时的行为与蒸馏水不同.4）利用DSC方法通过熔化峰的吸热量计算蛋白质水凝胶中可冻结水含量的方法存在系统误差,但偶然误差小.     

天然蛋白质水凝胶鸡蛋清和蛋黄脱水过程的热分析研究

利用同步热分析仪,测量了恒温条件下,蛋清和蛋黄水凝胶的热流J、质量m、温度T随时间t的变化.结果表明,蛋清和蛋黄的起始J较大,随t首先快速减小,再上升,然后先缓慢、后快速、再缓慢下降,最后基本上逐渐趋于0.而m随t先快速减小,然后缓慢减小,最后基本上逐渐趋于一个稳定值.深入分析发现,J几乎全部由水的挥发引起,进一步推测随着水含量的减少,样品可能依次经过下述的4个状态：1）类体水的蛋白质水凝胶态;2）键合水的蛋白质水凝胶态;3）键合水和键合蛋白质的混合态;4）键合蛋白质态.     

双阳离子型离子液体[C4(MIM)2][PF6]2的比热容测定及其模型化

利用差示扫描量热计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1′-(丁烷-1,4-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C4(MIM)2][PF6]2) 在293.15～513.15 K 温区内的摩尔比热容。结果表明,在 293.15～363.15 K 和 398.15～513.15 K 温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,比热容随温度变化符合二次方程。在 363.15～398.15 K 温区内,该物质发生固-液熔化相变,其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为 384.71 K、28.243 kJ/mol 和 73.414 J/（K·mol）。根据热力学函数关系式,计算出 [C4(MIM)2][PF6]2 相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对液相区的热容进行了估算,结果表明,估算值与实验值符合很好。     

以聚氨酯预聚物为交联剂的两性水凝胶

为了改善水凝胶的强度,通过端丙烯酸酯基阴离子型聚氨酯(PU)与甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵(MAEBDAC)的共聚交联,合成了系列两性水凝胶(简称L1—L5)。采用差式扫描量热法(DSC)分析了阴阳离子摩尔比为0.3/1(样品L1)、1/1(样品L3)和1.3/1(样品L5)的干凝胶,结果表明,两组分间相容性良好。处于等电点的样品L3中没有微孔结构,且其可冻结水含量仅为总溶胀水量的11.7％,而在样品L1和L5中均具有微孔结构且可冻结水含量增至50％。研究pH响应性表明,水凝胶的响应行为取决于凝胶中过量电荷的性质,外加电介质对样品L3的吸水能力影响较小。凝胶强度随聚氨酯链段的引入而提高。     

晶体和退火对FeSiB合金居里温度的影响

在热重分析系统上进行磁热重分析（ＭＴＧＡ）,测量非晶ＦｅＳｉＢ合金升温过程的比饱和磁化强度随温度变化σ－ｔ曲线及（ｄσ／ｄｔ）－ｔ曲线,它比ＤＳＣ分析能更加明显的区分晶化过程的各个阶段,结果表明,样品升温过程经历了６个阶段的变化;并且发现,在晶化温度ｔｘ以下约１５０℃温区内等温退火的样品,居里温度ｔｃ随退火温度ｔａ增大而升高,在４３０℃附近ｔｃ上升出现拐点。（ｄσ／ｄｔ）－ｔ曲线的极小温度峰温ｔｍ     

MJS加固水泥土热物理特性研究

目的研究MJS加固水泥土的热物理特性,解决MJS与冻结止水联合加固冻结设计的水泥土热物理参数取值问题.方法通过自制冻结温度测试系统测定MJS水泥土冻结温度,通过ISOMET便携式热特性分析仪测定导热系数及容积热容量,采用SHR-6型水泥水化热测定仪测定水化热.结果 MJS水泥土冻结温度随水泥掺量增大而降低,随龄期增长先降低后升高再降低,冻结温度在-0.64～-1.40℃;冻结与常温MJS水泥土导热系数均随龄期增长及水泥掺量增大而减小;常温MJS水泥土容积热容量随龄期增长而减小、随水泥掺量增大先减小后增大,冻结MJS水泥土容积热容量随龄期增长及水泥掺量增大而缓慢减小;随水泥掺量增大,MJS水泥土水化放热速率峰值提高,而到达放热速率峰值的时间均为水化15 h左右;水化热在28 d龄期内,随龄期增长和水泥掺量增大而增大,龄期28 d时,水泥掺量由40%每增加1%,水化热增加0.95%.结论 MJS水泥土热物理参数受水泥掺量及龄期影响较大,人工冻结加固方案设计应充分考虑水泥掺量和龄期的影响.     

蛋黄液热凝胶的质构特性研究

以新鲜鸡蛋的蛋黄液为研究对象,系统分析了蛋黄液热凝胶的质构特性在不同程度的热处理及不同配比下的变化规律.结果显示,热处理温度对蛋黄液热凝胶的硬度、咀嚼性、弹性、内聚性均有显著影响,而加热时间对其硬度和咀嚼性有显著影响;不同稀释比例对蛋黄液热凝胶的质构具有显著影响,随着蛋黄液的稀释,其热凝胶硬度和咀嚼性大幅降低、弹性小幅降低、内聚性先降低后保持平稳;蛋黄与蛋清的混合比例对热凝胶质构特性影响显著,随蛋黄液比例的升高,其热凝胶的硬度和咀嚼性显著升高、内聚性显著下降、弹性无显著变化.研究结果为蛋黄液在食品加工中的应用提供了重要参考.     

液体簧振动力学谱仪的自制控温系统测温重复性的实验校验

基于液态簧振动力学谱的测量原理,首先拟定了校验RMS-L仪自制的控测温模块测温重复性的方案,温度范围为室温至液氮温度的低温区.具体方案为,选择甘油作为校验材料,校验参量为甘油的损耗模量的α-弛豫的峰温.然后,用18个甘油样品,并分别对每一个样品,进行一次从室温至～80K的降温和升温循环测量.实验结果表明,18个甘油样品的损耗模量的α-弛豫的峰温的标准偏差和最大偏差仅仅为0.5K和-1K,峰温与样品质量也没有系统的依赖性,表明自制的控测温模块的测温重复性相当好.     

不同水热反应温度和烧结温度下制备BaTiO3陶瓷及其电学性能研究

采用水热法,以硝酸钡和四氯化钛的酒精溶液为原料,在不同反应温度下制备了具有钙钛矿结构的钛酸钡(BaTiO3)粉体,然后在不同烧结温度下得到钛酸钡陶瓷,研究其电学性能.结果表明,陶瓷内部的气孔会影响介电常数随频率变化的特性.所得样品的介电常数、居里温度和介电损耗都随着反应温度的增加,呈现先增大后减小的趋势,并且晶粒尺寸的减小会降低钛酸钡的居里温度.在介电温谱中,240℃和270℃水热合成的样品出现明显的损耗峰,这是由于在高温烧结过程中产生的氧空位导致的.点缺陷会影响样品的极化强度-电场(P-E)回线,出现双电滞回线.     

P型碲化镉中1.41eV发光峰的研究

本文采用生长中控制不同的Cd和Te的比例的样品,在不同条件下热退火后,测量其光致发光谱。实验发现CdTe晶体中出现的1.41eV发光峰强度随样品中Te量的增加而增强。比较不同热退火条件处理后的样品的光致发光谱得到600℃真空热退火1小时后1.41eV发光峰的强度比有Cd气氛存在的同样温度热退火后要强得多。同一种样品1.41eV峰强度随退火温度增加而增强。实验结果表明1.41eV发光峰对应的发光中心可能是V_(cd)或T_(ei)的复合物。     

新型采集凝固热热泵技术及系统综合供热性能分析

针对寒冷地区冬季地表水水温过低和干渠污水水流量不足等水源状况,提出了新型采集凝固热热泵技术,即在高峰热负荷下采集水源的凝固热为建筑物供热.为有效地提取凝固热,在介绍专用设备凝固换热器原理的基础上,初步分析了热泵系统的重要参数及综合性能指标.对4个典型城市的应用分析表明,采集凝固热热泵系统供热季节性能系数在4.05～4....     

寒区隧道围岩水热耦合数值分析

寒区隧道土体中的水分迁移和相变是冻害问题的主要诱因.基于混合物理论,建立考虑水分迁移和水冰相变的联合求解微分方程对水热耦合问题进行求解,并使用 COMSOL Multi-physics 软件进行模块开发,实现渗流-温度耦合数值模拟,进而将模拟结果与土柱冻结实验的结果进行对比,证明水热耦合模型是正确的.最后以西藏自治区米林隧道为例,对温度场、水分场模拟分析并对是否考虑水分迁移的温度场进行对比.结果表明:随着时间的增加,隧道顶部边界气温由-0.82℃降低到-9℃,隧道内部边界温度由-0.74℃ 降低到-11.11℃,并在3月份隧道温度回升;含冰量峰值出现在1月份,在3月份含冰量开始下降.同时,未考虑水分迁移的温度场中热传导速度较快,证明相变潜热对隧道中温度场的分布影响远大于液态水靠重力迁移造成的热对流传热.研究成果直观反映富水寒区隧道的冻害发生过程,具有一定的参考价值.     

CO2热泵热水器实验研究

为提高热泵热水器的效率,扩大CO2跨临界循环的应用领域,建立了CO2热泵热水器实验系统．实验结果表明：该系统在不同季节工况下均可正常运行,且均能制取出较高温度的热水,但在夏季工况运行时的性能系数和水流量均最高;从健康角度考虑,当该系统运行于夏季工况,且出水温度达到65℃时,性能系数在3．45以上;若系统冷量同时被利用（即空调热水两用机）,其综合性能系数可达5．9．可见,CO2热泵热水器在制取热水方面具有独特的优势,从能量利用角度分析,CO2空调热水器两用机在夏季运行时有很好的经济性．     

Changes in Structure and Properties of Soybean Protein/Poly （vinyl alcohol） Blended Fibers Subjected to Wet Heat Treatment

The properties of soybean protein/poly（vinyl alcohol） （SP/ PVA） blended fibers subjected to wet heat treatment in hot water were measured. The structure of fibers was investigated by scanning electron microscope （SEM）, Fourier transform infrared （FTIR） spectroscopy, wide-angle X-ray diffraction （WXD） and differential scanning calorimetry （DSC）. The results show that the wet heat treatment above 100℃ has a great influence on the properties and structure of SP/PVA blended fibers. After the wet heat treatment at high temperature, the fibers exhibit the severe shrinking and yellowing, the great decrease in breaking strength and adhesive aggregation. The fibers show a broader main X-ray diffraction peak with the disappearance of minor diffraction peaks, a double DSC melting behavior with the peak temperatures of 215 and 233℃, and a weaker intensity of crystallization-sensitive absorbance peak of PVA component at 1 142 cm^-1. Therefore it is concluded that the wet heat treatment above 100℃ leads to a change in the crystalline structure of fibers and the scission and degradation of PVA macromolecular chains.     

寒区隧道衬砌电加热试验研究

寒区隧道冬季易出现衬砌破损甚至滴水结冰等冻害，为此，除了做保温层外，主动加热系统也是必要的，主动加热系统主要由二次衬砌和保温层间的电热带组成.为了模拟隧道衬砌混凝土表面滴漏水结冰后从负温加热至正温的工况，对负温条件下的混凝土试件进行电加热模型试验研究，包括对单独试件及三联试件进行加热试验.结果表明:在采用长度2m、功率30W、埋置深度10mm的电热带，并选用40mm厚的聚氨酯板作为保温层时，混凝土试件表面温度能够在60min之内从-4℃升高至0℃以上.研究成果可为寒区隧道融冰防冻提供指导.     

相变蓄热水箱蓄热性能数值模拟研究

在封闭静止的蓄热水箱中添加相变材料可以增加水箱热容量、延长水箱升温时间。分别建立了有、无相变单元蓄热水箱的物理模型，利用有限体积分析法对蓄热水箱加热过程进行数值模拟，探讨了封闭水箱加热过程中相变单元的熔化规律和相变单元对水箱温升的影响规律。研究结果表明相对于纯水蓄热水箱，当蓄热水箱中加入占水箱容积9.05%（体积分数）的相变单元、其平均温升29 K时，蓄热水箱的整体热容量提高了25.58%，加热时间延长了1 100 s；蓄热水箱内只在垂直方向上存在热分层，导致含有相变单元的蓄热水箱较高位置处的相变单元先熔化，降低了较高位置处水的温升速率，使得相变蓄热水箱和纯水蓄热水箱的热分层剧烈程度存在差别；以最大温差值作为判断水箱热分层剧烈程度的依据，不同加热功率下相变蓄热水箱的热分层特征变化规律大致相同，但加热功率越大，热分层现象越剧烈。     

铜基和钯基催化剂对甲醇加热裂解规律的影响

采用电加热装置加热甲醇,在 Cu/ZnO/Al2O3（铜基）和纯金属 Pd（钯基）两种催化剂作用下发生裂解反应,通过气相色谱仪对甲醇裂解产物进行分析研究．测量发现,甲醇经过加热催化后其气体的主要成分是 H2、CO、CH4、水蒸气和甲醇蒸汽．对其研究表明：H2体积分数峰值出现在铜基催化剂的高环境温度区域,而钯基催化剂明显有两个温度区域,分别是300,℃和500,℃的温度区域;CO 和 CH4的体积分数在所有的测试点都比较低,均小于3.0%;水蒸气体积分数在铜基催化剂下当环境温度250,℃时最大,最大值接近38%;而钯基催化剂下峰值出现在350,℃,接近17%;甲醇裂解率峰值出现在铜基催化剂的高环境温度区域,在钯基催化剂下则有两个温度区域,分别是300,℃和500,℃;催化前入口温度和催化后出口温度都随甲醇流量的增加而降低．     

基于除霜的相变蓄热器对空气源热泵性能的影响

针对空气源热泵蓄能除霜系统,提出了串联供热、非连通供热和连通供热3种供热模式,并实验研究了3种供热模式下相变蓄热器对空气源热泵性能的影响分析实验数据发现非连通供热模式和串联供热模式相比系统主要参数（压缩机吸排气温度和压力）除排气温度升高5℃,其他基本无变化．连通供热模式的吸排气温度和串联供热模式相比分别升高了15℃和30℃,排气压力降低了0．2MPa．3种供热模式中串联供热模式的性能系数（EER）最高,连通供热模式和非连通供热模式性能系数因参与运行的制冷剂减少而有所降低,连通供热模式的系统性能系数具有较大的提高潜力。