初始组构影响砂土直剪力学性状的数值模拟

文中基于PFC2D 非圆颗粒单元的二次开发,通过制备两种不同初始颗粒定向的数值试样,分别为水平定向(H试样)和竖直定向(V试样),研究了初始组构对砂土直剪力学性状的影响.数值试验过程在对比分析两种不同颗粒定向试样直剪宏观力学响应的同时,从颗粒尺度层面探讨了不同颗粒定向试样的初始组构特征,揭示了初始组构影响砂土直剪的细观力学机理.结果表明,颗粒竖直定向的试样其抗剪强度要高于水平定向试样,在细观机理上不同颗粒定向试样的初始平均接触数有关.     

氧化钨纳米棒的制备及其形貌控制

报道了一种利用溶胶-凝胶法和水热法相结合制备纳米氧化钨的新方法.首先在丙醇-四丁基溴化铵-环己烷体系中,由钨酸钠和盐酸反应出发制备凝胶状的钨酸,然后将其置于高压反应釜中200℃下处理12 h即可制得氧化钨纳米棒.使用X-射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构与形貌进行表征.     

抗癌胚抗原纳米抗体与人Fc融合蛋白在毕赤酵母和HEK293细胞中的表达、纯化和性质比较

通过对不同系统表达的肿瘤标记物癌胚抗原(CEA)纳米抗体与人Fc融合蛋白(11C12-Fc)的表达、纯化及抗体性质等的比较分析,比较不同表达系统的特点及其对融合抗体性质的影响;从而为CEA融合纳米抗体在体内检测方面的应用提供理论依据。构建两种11C12-Fc表达系统(Pichia pastoris和HEK293)相应的表达载体和菌株,分别进行诱导表达、分离纯化;并对其纯化产物的生物学活性等进行初步研究。成功构建了毕赤酵母、HEK293细胞两种CEA纳米抗体融合蛋白(11C12-Fc)表达系统并实现11C12-Fc的胞外分泌表达;通过protein A柱及阴离子交换层析纯化,获得了较高纯度和浓度的11C12-Fc样品;通过突变糖基化位点的方式有效去除了毕赤酵母表达11C12的过度糖基化作用;并且其抗体亲和力较突变前未发生明显改变,与HEK293细胞表达的11C12-Fc都表现出较高的亲和力。毕赤酵母和HEK293系统均能够表达具有较高生物活性的11C12-Fc,后续的科研或生产可根据实际需要和条件来合理选择表达系统。为后续的纳米抗体融合蛋白规模化生产、体内诊断与靶向治疗的应用提供了理论和技术参考。     

Fe3O4@NiSiO3催化剂制备及其催化芬顿氧化降解染料性能研究

通过溶剂热法和溶胶凝胶法制备Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂,并利用TEM、XRD、VSM、BET进行表征。构建非均相芬顿氧化体系,由单因素实验得出在最佳降解条件为, pH值为5.5、催化剂投加量为1.00 g.L_-1、H₂O₂投加量为2.5%时,罗丹明B的降解率达95%以上。利用磁性分离催化剂并重复利用5次,罗丹明B降解率无明显降低,证明Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂重复利用性能良好。同时,考察了该催化剂对其它四种染料：酸性大红3R、孔雀石绿、甲基橙、亚甲基蓝的催化芬顿氧化降解性能。结果表明,孔雀石绿、罗丹明B、亚甲基蓝的降解率均达95%,但偶氮类染料降解率较低。通过对比实验进一步研究表明,Ni元素对芬顿反应起促进作用。     

黄原胶添加量对液体磁性磨具稳定性的影响

液体磁性磨具对小孔的光整加工是一种新型的精密加工方法,磨具的稳定性对于保存和加工效果有着重要影响。为了提升液体磁性磨具的稳定性,提出了利用黄原胶改性固体颗粒的方法,制备了若干种不同配比的以黄原胶为活性剂改性固体颗粒的液体磁性磨具,测量其沉降率及黏度,观察固相颗粒的微观形貌。并对单个固相颗粒进行受力分析,从微观角度讨论活性剂的添加量对磨具稳定性的影响。加入黄原胶,磨具的稳定性提升,加工实验后的小孔的粗糙度有一定的降低。研究成果对液体磁性磨具的配制具有一定的指导作用。     

冲击荷载下钙质砂侧限压缩及颗粒破碎试验研究

海洋动力环境中钙质砂受荷载时的压缩变形特性是工程建设考虑的重要因素。对1~2 mm粒径钙质砂在侧限条件下进行静荷加载、冲击加载、冲击后静荷加载试验,分析试样在三种加载方式下的e-P曲线,运用Hardin模型中的相对破碎率Br值对其颗粒破碎进行度量。试验结果表明:相同荷载幅值水平下,相对静荷加载,试样对冲击加载较为敏感,其压缩变形更加明显,颗粒级配变化更显著;冲击加载时,存在临界冲击次数N_(cr),此时试样孔隙比趋于稳定;且冲击荷载幅值越大,相应临界冲击次数N_(cr)值越大;同时发现冲击加载会影响试样压缩性,冲击加载时试样颗粒破碎程度越高,冲击加载后静荷加载时表现的压缩性越低,颗粒相对破碎率B_r值变化越小,试验结论对工程建设具有一定参考意义。     

等离子体增强纳米金刚石荧光特性研究

金刚石纳米颗粒(Nanodimonds)具有大的比表面积、发光稳定、无毒性、固态量子比特等特性的惰性纳米材料,因此被广泛应用于生物医学、生物传感、生物成像、材料科学、核磁共振等领域,本文利用等离子体共振技术,结合纳米胶体金材料实现金刚石纳米颗粒的荧光增强特性的研究,得到Raman和荧光增强因子分别达到29.08和28.26,为进一步研究金刚石纳米颗粒作为生物荧光探针提供研究基础。     

纳米Al/Cr2O3/ETN复合含能材料的制备与表征

采用溶胶-凝胶法,以1,2-环氧丙烷作为Cr(Ⅲ)离子的水解促进剂,温和条件制备了Al/Cr_2O_3/ETN湿凝胶,超临界干燥后得到Al/Cr_2O_3/ETN纳米复合物。讨论了氯化铬初始浓度、溶剂选择、环氧丙烷用量和初始p H值对体系温度和p H的影响,确定了最佳工艺。利用TEM、SEM、BET、EDS、IR、DSC和感度测试对Al/Cr_2O_3/ETN纳米复合物的形貌、结构、热分解性能和机械感度进行了表征。结果表明,纳米Al的表面被粒径约20 nm的纳米ETN和Cr_2O_3的小粒子致密包覆,形成纳米复合物,其比表面积为290.8 m2·g-1,IR图谱中有明显的硝酸酯基炸药的特征峰。DSC分析表明,ETN在63.4℃出现熔化峰,194.3℃出现分解放热峰。感度测试结果表明,复合物的撞击感度和摩擦感度只有53 cm、46%,所以此复合物的感度较低。     

山西宁武-静乐盆地侏罗系砂岩碎屑组分及物源分析

通过沉积相特征识别、砂体宏观特征观察、古流向分析、砂岩镜下骨架颗粒统计,并结合沉积速率法、镜质组反射率法、Dickinson图解等方法探讨宁武—静乐盆地物源区的位置、母岩组合及其构造背景。研究结果表明:宁武—静乐盆地侏罗系砂岩类型主要为石英砂岩、长石砂岩和岩屑长石砂岩;砂岩骨架颗粒类型及其量比关系表明其物源区主要为大面积的花岗质侵入岩(细粒花岗岩、闪长花岗岩等)广泛出露,并有一定量的变质岩(云母片岩、千枚岩、石英岩等)和沉积岩(砂岩、富含燧石结核或条带的碳酸盐)分布;砂体中古流向数据均值介于158°~204°,反映了物源区是位于该盆地以北的阴山—燕山一带;Dickinson三角图解结果表明物源区总体上处于华北板块北缘陆内隆升的构造背景,且中侏罗世晚期可能伴随有火山作用;天池河组地层原始沉积厚度为269.4~308.0 m,155 Ma左右,区域地层抬升遭受剥蚀,其剥蚀厚度为148.1~207.0 m,剥蚀速率为1.8~2.1 m/Ma,结合镜质组反射率法,侏罗系地层最大埋深时该地区古地温梯度明显偏高,反映了宁武—静乐一带受到燕山运动构造热事件的显著影响。     

纳米植物胶钻井液低温流变特性

钻井液的低温流变特性是冻土天然气水合物钻探研究中的关键问题之一。将纳米材料应用于植物胶无固相钻井液体系;并对其低温流变特性进行专门研究具有重要意义。以KL植物胶与瓜尔胶为研究对象,采用理论分析与试验研究相结合的方法,开展了纳米植物胶钻井液低温流变特性研究。首先,通过试验分别获得了两种纳米植物胶钻井液的优化配方。然后,试验绘制其剪切应力-剪切速率变化曲线;并应用回归分析法和最小二乘法,分别采用宾汉模式、冥律模式、卡森模式以及赫-巴模式对植物胶钻井液在不同温度条件下的试验结果进行回归拟合,对其流变模式进行探讨。分析结果表明,冥律模式是描述纳米植物胶钻井液低温流变性能的最佳模式。最后应用该模式对所研究的钻井液进行了低温流变性能表征。