带冲突关系装箱问题的启发式求解算法

现实物流活动中大量存在的食品、药品和危险品等货物的分组包装问题属于带冲突关系的装箱问题(BPPC),其优化目标是在满足货物间冲突限制的前提下完成装箱操作,并最小化使用货箱的数量。本文从实际需求出发,基于货物之间的冲突关系、装箱顺序和货箱容量等约束建立相应的数学规划模型;随后设计了求解BPPC问题的启发式算法,算法通过迭代求解最大团结构实现货物间冲突关系的消去,根据当前货物最大团采用改进降序首次适应算法(FFD)完成货物装箱操作,并通过“洗牌”策略对已有装箱方案进行局部优化;最后,针对Iori算例数据,将以上算法与基于图着色的启发式算法进行比较分析,结果表明,本文算法是求解BPPC问题更为有效的方法。     

新型多孔芳香骨架材料用于硝基爆炸物的检测

采用付玫瑰苯胺与对苯二甲醛通过希夫碱偶联反应制备了新型的多孔芳香骨架材料.经过FTIR,TGA,PXRD,SEM,TEM和Ar吸附等分析方法对多孔芳香骨架材料的成键方式和骨架结构进行了表征.分析结果显示,该多孔芳香骨架材料具有优异的热稳定性(350℃仅失重5%)和溶剂稳定性,其Langmuir比表面积约为472m~2/g.紫外光谱和荧光光谱测试分析表明,该材料在苯、甲苯和氯苯等芳香化合物环境中无明显的荧光强度变化.然而在硝基爆炸物环境中会发生灵敏的、专一的荧光淬灭现象.该多孔材料可应用于硝基爆炸物的检测.     

柱撑壳聚糖的氢键密堆积结构制备生物安全的高性能保润材料

保润剂材料内部含有大量亲水基团,能够增加或长期保持物质的含水量,在医疗保健、食品、化妆品和药品等领域应用广泛.壳聚糖分子具有可生物降解、无毒及抗菌等多种优点,是一种高性能的保润剂.然而,其链中存在多个氢键,这种氢键密堆积结构导致水分子无法储存在颗粒内部,严重削弱了材料的吸水和储水能力.本文采用共价偶联方法,使苯甲酸与壳聚糖发生脱水聚合反应.疏水性苯基结构单元能够将亲水性的柔性链进行柱撑,从而形成水分子的存储空间.基于这种独特的设计,制得材料的比表面积比原来的壳聚糖提高了9倍多,吸水能力也相应提高了3倍多.安全性测试结果表明,小鼠在口服壳聚糖基多孔保润剂后,蛋白质水平均无明显变化,证实了壳聚糖基多孔保润剂没有生物毒性.将壳聚糖多孔保润材料均匀分布在试纸上后,试纸的失水量比商用丙二醇分布的试纸减少了20%.     

荧光性多孔芳香骨架材料的简便制备 及在硝基爆炸物检测中的应用

报道了一种简便的制备高荧光性多孔有机聚合物材料的方法, 即以1,3,6,8-四溴芘(TBrPy)与硼酸类单体为构筑基元, 通过Suzuki偶联反应制备多孔芳香骨架材料LNUs. 利用傅里叶变换红外光谱、 热重分析、 氮气吸附、 固体紫外光谱和荧光光谱等分析方法对其结构与性能进行了系统表征. 分析结果表明, 该类多孔芳香骨架材料具有良好的热化学稳定性和较大的比表面积, 所得材料优异的荧光性能使其非常适合用于硝基爆炸物的选择性检测. 多孔芳香骨架材料LNUs在苯、 溴苯、 苯胺、 甲苯、 氯苯和苯酚等分子存在下, 荧光强度基本不变, 而在加入硝基苯、 对硝基苯酚和对硝基氯苯后, 荧光几乎完全猝灭, 说明该类材料对硝基苯、 对硝基苯酚和对硝基氯苯显示出专一的检测性能. 根据这一特性, 利用LNUs材料制备了一种新型便携式纸传感器, 其可以简便快速实时检测硝基爆炸物, 并在痕量检测方面展现出良好的应用前景.     

环糊精类多孔材料对气体CO2的捕获研究

本报导中,以γ-环糊精作为建筑基块,采用最常见的醇羟基脱水反应,合成了一种环糊精类多孔材料CD-PAF-1,通过FTIR,TGA,PXRD,SEM及气体吸附对该化合物的结构及性质进行表征,CD-PAF-1具有优良的热稳定性。另外,由于成功地在该材料骨架中引入了大量对CO2具有选择性吸附的羟基基团,基于这一特点,该材料可广泛的应用于气体CO2的捕获与分离应用。     

磷酸基多孔芳香骨架材料用于提取铀离子

采用联苯为建筑基元，合成了价格低廉、操作简便、易于工业化的多孔芳香骨架材料PAF-45.通过后修饰方法，制备了带有磷酸基团的多孔芳香材料（PAF-45-PG）.通过FTIR（傅里叶变换红外光谱），TGA（热重分析），PXRD（多晶粉末X射线衍射），SEM（扫描电子显微镜），TEM（透射电子显微镜）以及N₂吸附实验，对PAF-45-PG的结构及孔道性质进行了系统的表征.由于骨架中引入了磷酸基团，PAF-45-PG具有优良的铀离子吸附性能，在pH=6的条件下可以达到100 mg·g^-1.另外，该材料成本低廉，具有可观的工业化前景，为多孔材料在能源方面的应用提供了广阔前景.     

定向合成高效捕获CO2的新型多孔芳香材料

通过简单的离子热法,以四（4-氰基联苯基）硅烷作为四面体基块,将其与无水氯化锌在充满氩气气氛的手套箱中充分研磨后密封,分别以400和550 ℃的反应温度合成了新型多孔芳香骨架材料（PAF-51）,得到PAF-51-1（400 ℃条件下）与PAF-51-2（550 ℃条件下）的比表面积分别为720和557 m²·g^-1 （BET）.与CH₄和N₂对比,该材料对CO₂具有极好的选择性吸附能力. 273 K条件下,CO₂/N₂分离指数最高可达52.2,CO₂/CH₄分离指数也达到10.3,这一性质极有可能使得PAF-51成为捕获CO₂理想材料,并对再生能源具有潜在的应用.     

新型锗中心多孔芳香材料的设计合成和表征

采用四(4-溴苯基)锗烷作为基块, 以1,4-苯二硼酸和4,4'-联苯基二硼酸作为桥联, 合成了两种锗中心的多孔芳香材料(Ge-PAFs). 通过FTIR, MAS NMR, TGA, PXRD, SEM, TEM及N2吸附对该化合物的结构及性质进行表征. Ge-PAF-1和Ge-PAF-2具有优良的热稳定性(420 ℃失重5%)及化学稳定性. 另外, 该材料成功地在聚合物中引入锗元素为其在半导体等方面的应用提供了可能^[1].     

一类最小-最大车辆路线问题的启发式算法研究

针对个性化和多样性的需求,建立以缩短最长子线路为目标的最小-最大车辆路径问题模型, 并提出启发式算法求解。首先,采用自然数编码,使问题变得更简洁;用最佳保留选择法,以保证群体的多样性;引入爬山算法,加强局部搜索能力;其次,对遗传算法求得的精英种群再进行禁忌搜索,保证算法能够收敛到全局最优。最后,通过实例的计算,表明本算法均优于遗传算法和禁忌搜索算法,并为大规模解决实际问题提供思路。     

环糊精类多孔材料对气体CO2的捕获研究

本报导中, 以γ-环糊精作为建筑基块, 采用最常见的醇羟基脱水反应, 合成了一种环糊精类多孔材料 CD-PAF-1, 通过FTIR, TGA, PXRD, SEM及气体吸附对该化合物的结构及性质进行表征, CD-PAF-1具有优良的热稳定性。另外, 由于成功地在该材料骨架中引入了大量对CO₂具有选择性吸附的羟基基团, 基于这一特点, 该材料可广泛的应用于气体CO₂的捕获与分离应用。