改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水中的表面ζ电位和电荷密度

对油田含油污水中不同孔径的改性聚四氟乙烯膜的流动电位进行了实验研究.根据Helmholtz-Smoluchowski方程算出改性聚四氟乙烯膜的微孔表面ζ电位,再根据Gouy-Chapmann方程,估算出膜表面的电荷密度.并对油田含油污水中悬浮颗粒的ζ电位进行了测定.结果表明:改性聚四氟乙烯膜表面带有负电荷,表面Zeta电位稳定在-20mV左右,而污水中悬浮颗粒ζ电位也为负值.由于膜表面电荷的作用,使膜具有更强的截留悬浮物颗粒及抗污染能力.     

曲面结构的表面电荷反演计算方法

研究高压直流输电线路下绝缘材料表面电荷积聚与消散规律时,只能根据绝缘材料表面静电电位反演计算得到电荷密度,但当材料表面为曲面时,很难准确计算出材料表面电荷密度.提出了一种针对曲面的电荷密度反演计算方法,针对曲面的绝缘材料,合理、密集地选择电位测量点,通过多轴运动控制器得到电位测量点的相对位置坐标,再按测量点将曲面划分为三角形的网格,求出各点处的法向量,进而反演出表面电荷密度.测量得到的3D打印的曲面圆盘和悬式绝缘子表面电位,以此为算例计算其表面电荷密度.计算结果同理论分析趋势一致,绝缘材料表面的静电电位与电荷密度相关性较强,电位高的区域对应的电荷密度也大;电荷分布按照离放电电极距离的远近,呈现"同心圆"分布;但靠近悬式绝缘子钢帽的区域电荷难以积聚,电荷密度小.     

漂白麦草浆湿部电荷的测量

用胶体电荷滴定和Zeta电位测定法对漂白麦草浆（BWAP）及过105目的细小纤维（P105）的电荷密度和电荷特性进行了研究。并对硫酸铝和聚合氯化铝对漂白麦草浆的阳郭子需求量及胶体滴定比率的作用进行了分析。结果表明：pH值的改变对漂白麦草浆和P105的Zeta电位及胶体滴定比率（CTR）影响很大,P105有更大的阳离子需求量。     

碳酸盐岩Zeta电位影响因素研究

储层岩石界面电性对原油采收率具有重要的影响,考察了矿物组成、无机盐、pH值、极性物质以及表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的影响。结果表明,天然碳酸盐岩中方解石含量越大,其相应的Zeta电位就越趋向于正值;Ca~(2+)比Na~+对碳酸盐岩Zeta电位影响大,可使Zeta电位由负值转变为正值;溶液p H增大使得碳酸盐岩Zeta电位减小,但在Ca~(2+)的影响下,碳酸盐岩Zeta电位降低幅度较小;碳酸盐岩吸附极性物质后Zeta电位变大,这与极性物质改变碳酸盐岩表面润湿性相关;在表面活性剂溶液中的碳酸盐岩Zeta电位的正负由表面活性剂的电性所决定,表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的调控能力与表面活性剂在岩石表面的吸附能力有关。这些研究结果不仅阐明了碳酸盐岩与不同流体之间的界面电性,而且也有助于理解碳酸盐岩油藏提高采收率的机理。     

细菌作用下斑铜矿表面物理化学性质变化

采用相同培养基培养的嗜热硫氧化硫杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t菌)和氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans,L.f菌)浸出斑铜矿,通过接触角和Zeta电位测定,分析其吸附之后斑铜矿表面物理化学性质的变化,主要包括表面润湿性和表面电性的变化,并对比分析2种细菌对斑铜矿表面物理化学性质改变的异同。研究结果表明:单独9K培养基对于斑铜矿表面润湿性无明显影响,在2种细菌作用下,由于在浸出过程中斑铜矿表面亲水铜硫化合物和硫酸盐的产生导致斑铜矿表面接触角持续减小;斑铜矿和细菌的Zeta电位随溶液p H的升高而逐渐下降,斑铜矿Zeta电位和等电点分别朝细菌的Zeta电位和等电点方向偏移,表面细菌在斑铜矿表面发生了特性吸附;混合菌作用下斑铜矿Zeta电位和等电点正好介于2种细菌的动电位和等电点之间,说明2种细菌均能同时有效吸附于斑铜矿表面。     

垢晶体在黏土颗粒表面沉积过程及影响因素

以与微生物颗粒大小及表面性质接近的黏土颗粒为研究对象,采用光学显微镜、激光粒度仪和Zeta电位测定仪对其表面沉积垢的形貌变化、粒径变化和Zeta电位变化进行研究,探索垢晶体在颗粒表面的沉积规律,分析垢晶体在黏土表面的沉积过程及影响因素。结果表明:垢晶体在黏土颗粒表面沉积过程由垢晶体形成诱导期、垢晶核形成期和垢晶体长大期3个阶段组成。随着垢晶体沉积量的增大、温度的升高、搅拌速度的加速,垢沉积诱导期均呈下降趋势,垢晶核形成速率常数随之增大。另外,Ca~(2+),SO_4~(2-)浓度增加有利于垢晶体在黏土颗粒表面沉积,而Mg~(2+),CO_3~(2-),HCO_3~-加入不利于垢晶体在黏土颗粒表面沉积。     

分散剂对Fe3O4表面化学特性的影响

以Zeta电位和电荷面密度为定量指标,研究了不同分散剂如十二烷基硫酸钠、聚乙二醇及柠檬酸对Fe3O4表面化学特性的影响.研究结果表明:Fe3O4等电点的pH值为6.4～6.8,当pH<6.4时,其表面带正电,当pH>6.8时,其表面带负电;十二烷基硫酸钠和柠檬酸通过静电吸附作用使Fe3O4的表面电荷发生非常显著的变化,等电点明显向酸性方向移动,Fe3O4粒径减小,分散稳定性能越强;聚乙二醇与Fe3O4形成配位键,提供位阻斥力改变Zeta电位和电荷面密度,对Fe3O4的粒径和分散性能无明显影响.     

Zeta电位在分离膜中的应用

随着环境保护、节能减排技术的发展,分离膜技术在污水处理、饮用水生产、海水淡化及特种分离等领域得到了广泛的应用,分离膜的性能测试也越来越全面。由于膜表面带有的荷电性会影响膜的使用性能,荷电性测试成为分离膜重要的测试参数之一。目前业内常用Zeta电位来表征固液界面处的电荷特性,能够快速测试出分离膜表面的电位变化。在综述了Zeta电位在分离膜测试方法、生产工艺、使用工艺、防污染及清洗工艺方面应用研究进展的基础上,展望了今后的发展方向。     

液态聚硫橡胶对环氧树脂介电性能的影响

为了研究环氧增韧剂液态聚硫橡胶(PSR)对环氧树脂介电性能的影响,采用直接共混法制备了PSR/环氧树脂复合材料试样(PSR的质量分数分别为0%、5%、10%、15%和20%),通过扫描电子显微镜和差示扫描量热法对试样的微观形貌和玻璃化转变温度进行分析,测试了试样的直流击穿场强、频域介电谱和表面电位衰减特性。测试结果表明:PSR的添加会导致环氧树脂玻璃化转变温度降低;添加PSR能够有效提升环氧树脂的直流击穿场强;环氧树脂介电常数和介质损耗随着PSR质量分数的增大先增大后减小;PSR会使环氧树脂的表面电位衰减速度减慢。通过等温表面电位衰减模型提取陷阱参数发现,添加PSR后,深、浅陷阱中心的深度增大,深陷阱电荷的密度随着PSR浓度的增大先减小后增大,除了PSR质量分数为20%外,其余含量PSR的添加均会导致浅陷阱电荷密度减小。基于电荷输运过程以及空间电荷击穿理论,认为陷阱深度的增大使陷阱捕获效应增强,导致碰撞电离和空间电荷的累积受到抑制,从而提高了直流击穿场强。     

红壤黄壤及紫色土表面电荷性质的研究

运用带电颗粒表面性质联合分析法,测定了不同pH值条件下(pH7和4.5)下红壤、黄壤和石灰性紫色土的表面电荷性质.结果表明:在相同pH值条件下,石灰性紫色土比可变电荷土壤有较高的表面电位、表面电场强度、表面电荷数量和比表面积,且3种土壤的表面电场强度都可达108 V/m的数量级;随着pH值的降低,3种土壤的表面电荷数量和表面电荷密度显著减小;pH值为4.5时,红壤和黄壤的表面电位和表面电荷数量接近.     

自然环境中混凝土内微环境温度响应

研究了有/无遮挡条件对自然环境中一维混凝土内微环境温度响应的影响规律.基于傅立叶传热原理和第三类边界条件,推导出2种工况下的一维混凝土内微环境温度响应模型,并利用现场试验结果论证了所建模型的合理性;此外,还提出了利用实测结果求解混凝土的热扩散系数和表面换热系数等参数的方法.试验结果表明:所构筑的不同工况条件下的混凝土内微环境温度响应模型可表征混凝土内微环境温度响应变化规律,其理论拟合曲线与实测结果基本吻合;有/无遮挡条件对混凝土内微环境温度响应影响较大,主要体现在温度响应波幅、极值和出现时间等方面,这是因为主导混凝土与环境间的换热方式不同;基于理论推导和实测结果所解出的混凝土热扩散系数和表面换热系数等参数的精度较高.     

Effects of size reduction on deformation,microstructure, and surface roughness of micro components for micro metal injection molding

The fabrication of 17-4PH micro spool mandrils by micro metal injection molding was described here. The effects of size reduction on deformation, microstructure and surface roughness were studied by comparing a φ500 μm micro post and a φ1.7 mm cylinder after debinding and sintering. Experimental results show that slumping of the micro posts occurred due to a dramatic increase in outlet vapor pressure initiated at the thermal degradation onset temperature and the moment of gravity. Asymmetrical stress distribution within the micro component formed during the cooling stage may cause warping. Prior solvent debinding and adjustment in a thermal debinding scheme were useful for preventing the deformation of the micro components. Smaller grain size and higher micro hardness due to impeded grain growth were observed for the micro posts compared with the φ1.7 mm cylinder. Surface roughness increased with distance from the gate of the micro spool mandril due to melt front advancement during mold filling and the ensuing pressure distribution. At each position, surface roughness was dictated by injection molding and increased slightly after sintering.     

膜生物反应器处理洗车废水中操作压力及环境因素对膜过滤性能的影响

通过膜生物反应器(MBR)处理某车辆厂洗车废水的实验研究,结合理论计算,分析了操作压力及环境因素对膜过滤性能的影响.研究结果表明,在低压区,膜本身阻力占主导地位,它与操作条件无关;在中压区,浓差极化阻力占主导地位,它与其他操作条件关系密切;在高压区,凝胶层阻力占主导地位,操作压力增加对膜通量影响不大,在此阶段膜分离特性还与污泥浓度、膜面流速等操作条件有关.所以,采用膜反应器处理洗车废水,在MBR中存在一个临界压力,当操作压力高于临界压力时,膜通量随操作压力变化不大,而膜表面污染却明显加剧.因而设计膜生物反应器时,操作压力是一个重要的参数.此外.还研究了温度、pH值、水力停留时间等环境影响因素对膜过滤性能的影响.     

利用粉煤灰反应烧结合成ZrO_2-莫来石复合材料

以粉煤灰、锆英石和氧化铝为原料,通过反应烧结法合成ZrO2-莫来石复合材料.研究了烧结温度对合成材料线收缩率、密度、吸水率、常温耐压强度和抗热震性的影响.采用XRD和SEM表征材料的相组成和显微结构.研究结果表明,在1600℃下烧结4h可以合成常温耐压强度高、烧结性和抗热震性优异的ZrO2-莫来石复合材料;合成材料中ZrO2多以粒状形式存在,平均粒径约为5～10μm,能较均匀地分布于莫来石基质中.     

不同热解终温和保留时间下污泥生物质炭 孔隙结构特征

通过低温(77 K)氮气吸附/脱附等温实验,结合分形维数的概念,分析生活污水污泥在不同热解终温和保留时间下经热解获得的生物质炭孔隙结构变化特征。实验结果表明,随着热解终温的提高,污泥生物质炭BET的比表面积呈先升高后降低的趋势,在600oC时达到最大,为92.3 m~2/g。在低温(不超过500oC)下,污泥生物质炭中的孔以介孔为主,无微孔出现;在高温(超过500oC)下,则以微孔和介孔为主。随热解终温的升高,孔的形状由狭缝型向开放性和平行板式转变,保留时间的延长不改变孔的形状,但改变孔的容积。污泥生物质炭表面分形维数随热解终温升高呈增大趋势;而保留时间的延长,在中高温(600~700oC)下使污泥生物质炭表面分形维数降低,高温(超过700oC)下又使其提高。     

多孔SiO2减反射薄膜的低温制备及光伏应用

采用溶胶凝胶法,使用氨水催化前驱物正硅酸乙酯（TEOS）水解制备SiO2胶体。通过改变溶液浓度调节胶体粒子大小,旋涂低温制备不同折射率纳米多孔SiO2薄膜。使用激光粒度仪和透射电镜分析胶粒大小及分布,粒子分布均匀且在几十纳米范围;使用椭圆偏振仪、紫外/可见分光光度计、扫描电子显微镜表征减反射薄膜的光学性质和表面形貌,发现薄膜表面呈颗粒状且折射率较低,在400nm至800nm波段的透过率平均提高了4%。将溶胶涂在CdS/CdTe太阳电池基底背面,测试结果发现,使用减反射薄膜后电池吸收波段内量子效率（QE）提高,短路电流密度提高了4.45%;光电转换效率由11.50%提高到11.94%。     

Al阳极氧化及涂膜后处理的微观组织及性能研究

为了提高铝的硬度及耐蚀性能,利用硫酸阳极氧化法对铝板材进行表面处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和滴碱试验等对获得的氧化膜进行观察和性能分析。结果表明,铝硫酸阳极氧化膜具有多孔性,氧化膜主要以非晶态的形式存在,膜厚度处于5～19μm。随着阳极氧化时槽电压、电流密度和氧化时间的增加,氧化膜的厚度、耐蚀性和硬度增加;提高电解液温度和浓度,氧化膜的硬度、耐蚀性和厚度则下降。对氧膜化进行PTFE涂膜后处理能有效地改善氧化膜的多孔结构。     

环境因子影响三氯生对蝌蚪毒性作用研究

针对环境中残留的医药品在不同条件下对水生环境生物的毒性变化,选取水体pH值、水温、紫外线照射3种环境因子为评价因子,分别研究三氯生对环境生物东北林蛙幼体蝌蚪的急性毒性作用。结果显示,温度升高时,源于药物毒理动力学的改变和试验生物新陈代谢的加速,三氯生对蝌蚪毒性增大;由于在酸性条件下,不带电的分子态三氯生百分比相对碱性条件下更高,更易透过生物膜,继而产生生物毒性,导致在较低pH条件下三氯生毒性较大;在紫外线照射条件下三氯生对蝌蚪的Lc50较避光条件下有明显降低,表明在紫外线下三氯生光降解产物较母体毒性高。     

A voltage-dependent channel involved in nutrient uptake by red blood cells infected with the malaria parasite

Growth of the malaria parasite in human red blood cells (RBCs) is accompanied by an increased uptake of many solutes including anions, sugars, purines, amino acids and organic cations. Although the pharmacological properties and selectivity of this uptake suggest that a chloride channel is involved, the precise mechanism has not been identified. Moreover, the location of this uptake in the infected RBC is unknown because tracer studies are complicated by possible uptake through fluid-phase pinocytosis or membranous ducts. Here we have studied the permeability of infected RBCs using the whole-cell voltage-clamp method. With this method, uninfected RBCs had ohmic whole-cell conductances of less than 100 pS, consistent with their low tracer permeabilities. In contrast, trophozoite-infected RBCs exhibited voltage-dependent, non-saturating currents that were 150-fold larger, predominantly carried by anions and abruptly abolished by channel blockers. Patch-clamp measurements and spectral analysis confirmed that a small (< 10 pS) ion channel on the infected RBC surface, present at about 1,000 copies per cell, is responsible for these currents. Because its pharmacological properties and substrate selectivities match those seen with tracer studies, this channel accounts for the increased uptake of small solutes in infected RBCs. The surface location of this new channel and its permeability to organic solutes needed for parasite growth indicate that it may have a primary role in a sequential diffusive pathway for parasite nutrient acquisition.     

Estimating Fatty Acid Composition of Infant Buccal Mucosal Cells by Capillary Gas Chromatography

Long chain polyunsaturated fatty adds, i. e., docosahexaenoic acid （DHA or C22 ： 6n - 3）, amchidonic acid （AA or C20 ： 4n -6） have been identified as essential fatty acids and play an important role in growth and development of infants. Measurement of fatty acid composition is usually by collection of blood, but to obtain blood in infants is difficult. Nowadays, the fatty acid composition can be estimated by collecting buccal mucosal cells, which can avoid repeated blood sampling. The of this paper is to compare the fatty acid composition of cheek cells with that of plasma and red blood cells （RBCs）. In this study, twenty-seven infants were enrolled, and buccal mucosal cells and blood samples were obtained from these infants of the same time. Fatty acid composition of buccal mucosal cells, plasma and RBCs were measured by capillary gas chromatography. The results show that the contents of AA and DHA in the buccal macosal cells are correlated well with that in the plasma [r=0.36 （P=0.042） and r =0.38 （P =0.033）, respectively]. The ratio of AA to DHA is 1.32% in buccal mucosal cells, 1.60% in plasma and 1.55% in RBCs and there are no significant differences among groups （P = 0.134）. It shows that the fatty acid composition in buccal macosal cells can reflect the fat nutrition status in infants and can be detected by capillary gas chromatography. Estimating fatty acid composition of buceal mucosal cells in infants by capillary gas chromatography is feasible, and because of its noninvasiveness, it can be suitable for nutrition research in infants.