共价有机骨架/碳纳米管复合材料中锂离子吸附与传输特性的分子模拟

利用分子模拟方法对共价有机骨架 (covalent organic framework, COF)/碳纳米管(carbon nanotube, CNT) 复合材料 COF@CNT 中锂离子 (Li$^{+})$ 的吸附与传输特性开展研究, 明确了 Li$^{+}$ 的吸附位点与吸附顺序, 得到了相应的吸附能, 并观察 COF@CNT 的表观形貌变化. 当达到饱和吸附状态时, COF@CNT 的体积变化率仅为 0.25, 平均电压保持在 2.00 V 以上, 而理论容量则高达 1 402.47 mAh/g. 此外, Li$^{+}$ 在 COF@CNT 内部的电导率大于其在单纯 CNT 中电导率的实测值. 模拟结果可为此类体系的实际应用提供理论基础.     

基于共价有机框架的仿生光动力学治疗试剂的构建

共价有机框架（COF）是一类新兴的多孔有机聚合物，因其具有较大的比表面积、有序的孔道结构以及良好的生物相容性，已成为具有潜力的纳米药物载体.制备了基于COF纳米颗粒的仿生纳米复合物，负载光敏剂孟加拉玫瑰红（RB），并包裹癌细胞膜（CMV）对该复合物进行仿生修饰.结果表明：制备的COF/RB@CMV纳米复合物具有良好的生物兼容性，能够被肿瘤细胞有效摄取，并在光照激活条件下产生对细胞具有高毒性的活性氧化物（ROS），进而起到了杀伤肿瘤细胞的作用.提出了一种新的基于COF的仿生纳米平台用作光动力学治疗（PDT）试剂.     

高盐、高浓度有机废水蒸发特性实验

 搭建废水动态蒸发实验装置，对精细化工行业常见的蒸氨废水、颜料生产废水开展蒸发分离实验研究以获得废水蒸发特性，为实际蒸发系统设计提供基础数据支持。结果表明：废水的沸点升高随浓缩倍数的增加而逐渐上升，来自不同工艺段的蒸氨废水、颜料生产废水由于浓度差别，在相同的浓缩倍数下沸点升高略有不同；在蒸发过程中，颜料生产废水蒸发冷凝液的COD随着蒸发的进行逐渐降低；不同种类废水蒸发冷凝液的TDS与pH值变化规律大致相同，受原液中易挥发物质及夹带液滴的影响较大，随着浓缩倍数的增加先减小后趋于恒定。     

高频调幅交变电磁场金属液滴悬浮振荡的 3 维数值模拟

采用有限元方法模拟高频调幅交变电磁场以及液滴内流体流动, 金属液滴自由界面的追踪采用任意拉格朗日欧拉(arbitrary Lagrange-Euler, ALE)方法. 数值模拟得到了高频调幅交变电磁场、金属液滴内部液体流动和液滴表面形变的动态行为. 数值结果表明: 在高频调幅交变电磁场中, 金属液滴所受洛伦兹力集中在液滴内部近表面区域, 液滴受近似表面力的洛伦兹力激励; 在表面张力和重力的共同作用下呈周期性振荡, 液滴的振荡幅度起伏变化, 具备参数振荡特征. 对液滴振荡的频谱分析结果显示, 液滴振荡的主频和高频调幅交变电磁场的调制波频率相同, 在其倍频处也会出现较大峰值, 液滴振荡的频谱特征与高频调幅交变电磁场中金属液滴所受洛伦兹力的频率特性吻合.     

Zr-xNb-4Sn alloys with low Young’s modulus and magnetic susceptibility for biomedical implants

The microstructure, mechanical and magnetic properties of Zr–x (8, 9, 10, wt.%)Nb–4Sn alloys were investigated to obtain novel Zr-based alloy with low Young’s modulus and magnetic susceptibility for biomedical implants. After homogenization annealing, hot forging and solution annealing, Zr–8Nb–4Sn, Zr–9Nb–4Sn and Zr–10Nb–4Sn alloys were composed of β+α″ phase, β+α″ phase, β+ω phase, respectively. The temperature at which the α" and ω phase were transformed into β phase during the heating process was about 200 ​°C, and the phase transformation temperature decreased with the increase of Nb element. Among all the Zr–x (x ​= ​8,9,10)Nb–4Sn(wt.%) alloys, Zr–9Nb–4Sn alloy had the lowest Young's modulus of 46.6 ​GPa and the low magnetic susceptibility of 1.294 ​× ​10⁻⁶ cm³g⁻¹, which has a good application prospect for biomedical applications.     

隧道爆破力学模型相似材料配比的正交试验

以砂岩作为模拟对象,研究满足隧道爆破力学模型试验要求的相似材料配比问题.基于正交试验法,选取石英砂、重晶石粉、石膏、水泥和水为相似材料,设置以石英砂/固体、水泥/石膏、重晶石粉/(重晶石粉+石英砂)的质量比为3个因素,每个因素3个水平,共9组配比的正交试验方案.通过室内试验,得到相似材料的密度、单轴抗压强度、弹性模量和声波波速的实测数据.试验结果表明:相似材料的物理力学参数分布范围较广,可满足不同隧道模型试验对相似材料的配比要求.利用极差敏感分析法分析各因素对相似材料参数的敏感性,并通过各因素对相似材料参数影响的直观分析图,分析各因素对相似材料物理力学参数的影响规律.对试验数据进行多元线性回归分析和室内试验,发现最优配合比下的相似材料与原型砂岩的单轴应力-应变曲线具有相似的脆性破坏特征;相似材料物理力学参数的设计值和实测值误差较小.     

双组分道路交通标线研究进展

为了有效提高双组分道路交通标线的路用性能,促进双组分道路交通标线的推广应用,本文通过梳理国内外对双组分道路交通标线路用性能的最新研究成果,简要介绍了双组分道路交通标线材料体系及其固化原理,总结了道路标线耐久性的评价指标,并探讨了温度、雨水侵蚀、紫外辐射以及车辆磨耗等对其的耐久性的影响。同时,论述了面撒玻璃珠和发光材料对提升道路交通标线可视性的效果,结果表明,面撒密度范围9%~24%的高折射率玻璃珠和添加发光粉SrAl2O4:Eu²⁺,Dy³⁺对道路标线可视性提升效果最佳。此外,阐述了组成设计优化、纳米材料(纳米TiO2、纳米填料和纳米粘土)等方法改善道路交通标线的路用性能的方法,并在此基础上对未来的发展和研究方向进行了展望,以期推动双组分道路交通标线的发展,助力交通强国建设。     

聚氨酯塑胶跑道总挥发性有机化合物的检测及潜在健康影响分析

为测定聚氨酯(polyurethane,PU)塑胶跑道释放的总挥发性有机化合物(total volatile organic compounds,TVOC)质量浓度及释放速率,分析其对人体健康的潜在影响.采用小型环境舱-二次热解吸-气相色谱法分析在温度为60℃、相对湿度为5％、气体交换率为1.0次/h的环境条件下,建成1～3个月的PU塑胶跑道释放的TVOC质量浓度与释放速率,结合人体与TVOC的剂量反应关系及活动时间、呼吸量以及生理免疫等分析其潜在健康影响.结果表明:PU塑胶跑道TVOC的检出率为100％,质量浓度为0.918～3.334 mg/m3,释放速率为2.295～8.335 mg/(m2·h).PU预聚体、橡胶颗粒以及各类添加剂、稀释剂等原材料共同构成了PU塑胶跑道TVOC的主要来源,且17.4％的PU塑胶跑道释放的TVOC质量浓度可直接引起人体不适,82.6％的达到了人体可承受的安全阈值,在外部环境因素的联合作用下也会对人体造成刺激.可见,PU塑胶跑道能够持续释放TVOC,且其释放的TVOC可对人体健康造成潜在急性伤害影响和潜在慢性伤害影响.     

三排净原酒中常见金属离子及其酿造迁移规律

为研究三排净原酒中常见金属离子及其酿造迁移规律,利用电感耦合等离子体质谱结合基体匹配、直接进样法研究传统工艺和机械化工艺生产的三排净原酒；并结合湿法消解分析传统工艺原酒酿造过程物料中金属离子的含量变化。结果表明,常见金属离子在机械化工艺原酒中含量最低,离子总含量约为传统工艺原酒的7.95%~20.24%；传统工艺原酒中,普通酒及压排酒中金属离子总含量高于中段酒。蒸馏过程中,从酒醅转移到原酒中的金属离子含量极少,迁移率为0.0070%~0.0078%,金属离子因其非挥发性绝大部分留存在糟醅中。     

大尺寸工程模型试验中的相似材料配比试验研究

大型物理模型试验是研究复杂工程问题的重要方法，如何快速、准确地确定相似材料配比是试验中至关重要的一环.为降低试验成本、简化试验步骤、充分调用原料性能，采用河砂、水泥和石膏这三种最普通的原料，以骨胶比(河砂与水泥石膏的质量比)和水膏比(水泥与石膏的质量比)为变量，进行了45组对比试验，对相似材料的物理及动、静力学参数进行了研究.获得了以河砂、水泥和石膏为原料配制的相似材料各物理量的变化区间；探讨了骨胶比和水膏比对相似材料各物理量的控制作用，并对比了其敏感性；基于多元线性回归分析建立了各因素与物理量间的定量关系，得到的拟合公式能较好地描述相似材料的性质.