考虑SSI效应的特高压输电塔风致响应试验

为了研究风荷载作用下输电塔-基础-地基耦合效应(SSI效应)对输电塔风致响应的影响,以一座特高压输电塔-基础-地基体系为例,按照离散刚度法设计其气弹模型,采用一个刚性质量块来模拟基础,U型弹簧和阻尼器来模拟地基,对气弹模型进行风洞试验,并研究地基阻尼和刚度对输电塔结构风致响应的影响规律。研究表明:1)考虑SSI效应后,模型的振动衰减要慢于刚性地基模型;同时,随着地基刚度的减小,模型的综合刚度减少且自振周期增大;2)地基刚度的减小会使上部结构位移和加速度响应逐渐增大,对塔脚反力基本没有影响;随着地基阻尼的增大,塔身加速度逐渐减小,但位移和塔脚反力几乎保持不变。因此,在进行输电塔结构设计时应考虑SSI效应的影响。     

GO/APT复合材料对水中Cd(II)的吸附研究

将氧化石墨烯(GO)与凹凸棒土(APT)通过插层化学的方法制备了氧化石墨烯/凹凸棒土(GO/APT)复合材料,并研究了其对水中Cd(II)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和吸附剂的用量等因素对吸附性能的影响.研究结果表明:制备的GO/APT复合材料具有优异的吸附性能.在温度为298 K、pH值为7、t=24 h条件下,该复合材料对水中Cd(II)的最大吸附量为216.0 mg·g^-1,其吸附等温线符合Langmuir方程、吸附过程可用准1级动力学方程描述.吸附热力学研究表明该吸附过程属于自发吸热过程.与纯GO和APT粉末相比,GO/APT复合材料对水中的Cd(II)的吸附性能更好.     

直叶片离心喷雾气液反应器分离性能

为了解决目前单重态氧发生器存在的气体处理量小、气液反应面积小和气液分离不彻底的问题,设计了一种雾化技术与离心技术相结合的两级排液式直叶片离心喷雾气液反应器.首先采用CFD方法,对该反应器建立了计算模型,研究了反应器中连续相流场、离散相颗粒的运动特性,系统分析了粒径及转速对反应器分离性能的影响,获得了分离特性曲线.然后通过实验研究,分析了反应器在真实工况下的分离性能.综合研究表明,CFD模拟结果与实验结果比较吻合,CFD模型可用于该实验研究.反应器在5 mol/s的气体流量下对于粒径大于90μm的液滴在3 000 r/min转速下分离效率100%,为单重态氧发生器的发展提供了参考.     

pH敏感性可注射型醛基瓜尔豆胶-托普霉素自愈抗菌水凝胶及其性质

微生物感染是当今严重危害人类健康、威胁人类安全的公共卫生问题之一,有效抑制微生物感染特别是抑制其耐药性是当今研究热点,抗生素水凝胶作为一种新型生物响应医学材料,能实现缓释靶位给药,达到清除微生物的目的.本研究以氧化瓜尔豆胶作为生物兼容性好的可降解天然多糖为骨架,通过席夫碱反应(可逆亚胺键)接枝托普霉素制备了一种可自愈、原位注射成型的酸敏性抗菌水凝胶,并研究了它们的流变学、自愈能力、可注射性、pH响应性、生物相容性和体外抗菌性能.结果表明,凝胶能负载相当量的托普霉素,凝胶具有优异的自愈性能、良好的切稀和可注射性,呈现酸敏给药模式.扫描电镜显示所得水凝胶成多孔网络结构,适合药物、细胞或生物大分子的运载,适于微创抗感染治疗手术的实施,具有潜在的应用价值.     

镁基储氢材料的热力学和动力学*

金属和合金的吸放氢反应是储氢材料进行的基本物理化学反应。它应服从基本的热力学和动力学规律。为此,想要改善储氢材料的性能,研发新型的储氢材料就需要对此过程的理论和实验两方面作深入的研究。通过热力学和相图能估算储氢的能力,预估吸放氢的可能温度,但要使储氢材料变得切实可行,还需要靠动力学方面的工作。笔者从热力学和相图入手,研究了储氢材料的特征,分析了传统的动力学处理方法的缺陷,提出了新的动力学模型,从而将为寻求新型的储氢材料提供有效的工具。笔者还总结了从实验上探索的一些新型储氢体系。     

设计新型高容量储氢材料*

作者总结了近年来金属胺基化合物氢化物体系、氨硼烷及其衍生物储氢材料的研究进展。分别重点介绍了这些材料体系的储氢性能、反应机理及反应热力学和动力学性质,并在此基础上强调了储氢材料的设计理念,即改变材料化学组成调变其热力学性能,催化修饰以提升材料脱氢动力学性能。     

海上风电散热器结构设计、腐蚀失效及防腐研究

双碳战略提出以来,我国海上风电发展持续加速,由于海洋风机所处环境为高腐蚀环境,防腐问题尤为重要,从基础结构到塔筒、从叶轮到机舱,从发电机组内部机械零件到电器元器件的防腐均有较多研究,但海上风电的散热器腐蚀防腐研究较少.本文就海上风电散热器结构设计、腐蚀分析以及防腐研究进行介绍,提出了散热器防腐堵漏措施,并对今后的发展方向提出展望.     

TGase对海地瓜胶原蛋白凝胶强度的影响

为了研究海地瓜胶原蛋白的凝胶特性,提高其凝胶强度,探讨了谷氨酰胺转氨酶(TGase)对海地瓜胶原蛋白凝胶特性的影响,在单因素的基础上采用响应面设计对影响凝胶特性的3个显著因素（TGase添加量、作用时间、作用温度）进行优化.结果显示:单因素实验时,海地瓜胶原蛋白的凝胶强度在TGase添加量18.0 U/g、作用时间5.0 h、作用温度40.0 ℃时达到最大;通过响应面优化,得到海地瓜胶原蛋白凝胶强度在TGase添加量18.00 U/g、作用时间5.13 h和作用温度40.30 ℃时达到最大,为6473.98 g·mm,是未优化前凝胶强度5511.50 g·mm的1.17倍,是未添加TGase前凝胶强度1118.88 g·mm的5.79倍,即TGase能够促进蛋白质之间的交联作用,显著提高海地瓜胶原蛋白凝胶强度.经过验证性试验,得到该条件下海地瓜胶原蛋白凝胶强度为6428.36 g·mm,与理论值相比,误差仅为0.70%.     

高强度物理-化学混杂双网络水凝胶的制备及性质

以聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）和丙烯酰胺（acrylamide, AM）为原料, 采用“一锅煮”及紫外辐照结合冷冻 解冻两步聚合法制备聚乙烯醇/聚丙烯酰胺(PVA/PAM)混杂双网络水凝胶, 并对水凝胶的力学性能、 溶胀性能、 失水性能以及自愈合性进行测试和分析. 结果表明, PVA/PAM混杂双网络水凝胶具有较高的力学强度, 其拉伸强度为428 kPa, 失水速率和单网络水凝胶相比较慢, 具有一定的自愈合性.     

有机体基锌铁双金属催化剂的溶胶凝胶法制备及对染料废水的可见光催化降解

将乙酰丙酮锌和乙酰丙酮铁分别作为有机锌源和有机铁源, 采用溶胶凝胶法成功合成出一种新型有机体基锌铁双金属材料, 该材料对水体有机污染物具有良好的光催化降解作用. 分别利用X 射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、元素分析(elemental analysis, EA)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis diffuse reflection spectrum, UVPC)、电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupled plasma emission spectrometry, ICP-AES)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)等仪器分析的方法对此材料结构和组成成分进行了分析, 结果表明: 该材料具有层状结构, 层间距约为8.74 nm; 材料中元素铁、锌和碳的质量分数分别为8.39%、25.73%和39.64%; 材料中发现了乙酰丙酮和金属氧键的存在. 以刚果红、罗丹明B 以及苯胺分别作为阴离子、阳离子和非离子有机污染物的代表, 考察了该材料的可见光的光催化活性及选择性. 结果表明: 在光照条件下, 催化剂对阴离子染料刚果红光催化3 h 后的单位去除量为99 mg/g, 对阳离子染料罗丹明B 的单位去除量为36 mg/g, 而对非离子有机污染物苯胺的单位去除量只有32 mg/g, 因此该材料对阴离子染料有良好的选择性光催化性能.