强光电离团簇并行数值模拟

 为研究强激光电离氢原子团簇,在理论上采用1维氢原子团簇的经典粒子动力学模型,结合粒子对(PP)算法及粒子模拟（PIC）方法,采用自行搭建的9节点并行集群系统,利用消息传递接口（MPI)与OpenMP混合编程模型进行了并行数值模拟计算,获得了较为理想的计算加速比。并且引入了弛豫时间参数,有效地处理了粒子间的碰撞过程,在极大简化计算量的同时,保留了物理本质。所得模拟结果与已有的实验结果符合较好,表明该并行计算模型是稳定、可行的。     

新型合生元酸奶的研制

为制备新型合生元酸奶,研究了益生元的种类及添加量、益生菌混合比例、总接种量及发酵时间、发酵温度对合生元酸奶活菌数和品质的影响.结果表明:原料乳中低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖添加量分别为0.8%、0.6%、0.8%(w/v),以体积比为1:1的干酪乳杆菌S1和乳酸乳球菌LB12菌液为发酵剂,总接种量为3%(v/v),37℃恒温发酵10 h,在此条件下制备的酸奶甜中带酸,质地均匀,色泽为乳白色,香味浓郁,活菌数达9.26×109 cfu·m L~(-1),为市售伊利原味酸奶15倍.该新型合生元酸奶具有潜在的降胆固醇和抗氧化功能,具有良好的市场前景和发展空间.     

溶剂浓度对PVDF相转换膜大孔结构的影响

提出决定大孔能否发展的初始分相点处溶剂浓度临界点的概念 ,认为初始分相点处较高的溶剂浓度有利于大孔的发展 ,溶剂浓度低于一定的界限后 ,大孔停止发展 ,转为海绵状结构 .实验考察了不同凝胶液组成下制得的PVDF中空膜的结构 ,建立了相应的传质模型 ,模拟不同制膜条件下初生态膜内的组成分布情况 ,根据初始分相点处溶剂浓度临界点的概念 ,预测膜的形态结构 .模拟结果与相应制膜条件下的电镜照片有很好的对应关系 ,证明了上述大孔形成机理的正确性 .     

添加剂对PVDF相转化过程及膜孔结构的影响

研究了PVP、PEG及LiCl 3种成孔添加剂下PVDF DMAc H2 O 添加剂体系的成膜机理 .无论那种添加剂的铸膜液相转换成膜过程中都存在凝胶分相和液液分相两种相变方式 ,在 30～ 6 0℃时凝胶分相在较低的非溶剂浓度下先于液液分相发生 ,LiCl作为添加剂较PEG、PVP对铸膜液有较强的致凝胶作用 ,成膜过程中凝胶分相段时间依PVP、PEG、LiCl的顺序延长 ,导致液液分相初始分相点处聚合物浓度增大 ,阻止了大孔结构的充分发展 .制得的膜依PVP、PEG、LiCl的顺序有效孔隙率和通量降低 ,结晶度升高 .以LiCl为添加剂制得的膜几乎不改变PVDF膜的疏水性 ,而以PVP或PEG为添加剂的膜隔水压差降低约 2 0kPa .     

非溶剂致相分离法制备PVDF膜影响因素探究

非溶剂致相分离法作为制备聚偏氟乙烯（PVDF）膜一种常用的方法已得到广泛推广,但因影响其成膜因素诸多,至今没有一种较好的协同效果．作者介绍了不同溶剂、聚合物的浓度、添加剂的种类和浓度、凝胶浴的组成和温度、蒸发时间及后处理等制膜条件对膜的影响,以期为优化制膜工艺提供参考．     

聚[(四氟丙氧基)2-x(三氟乙氧基)x]膦腈合成和气体分离性能研究

以六氯环三聚磷腈为原料通过真空热开环聚合制得线型聚二氯磷腈(PDCP),再通过对PDCP进行亲核取代合成制备了新的聚膦腈类高分子--聚[(四氟丙氧基)2-x(三氟乙氧基).]膦腈,聚合物经过四氢呋喃-苯反复溶解-沉淀得到纯化产物.通过31P-NMR、1H-NMR和FTIR对其结构进行了表征;DSC法测定其玻璃化转变温度...     

聚[2-(2-氯乙氧基)乙氧基)_x(三氟乙氧基)_(2-x)]磷腈合成和气体分离性能研究

六氯环三聚磷腈经二次重结晶一次减压升华纯化后,通过真空热开环聚合和亲核取代反应,用不同摩尔比的2-(2-氯乙氧基)乙醇钠和三氟乙醇纳(1∶3;1∶5;1∶6.5)作为亲核取代试剂混取代聚二氯磷腈,再经多次非溶剂沉淀纯化得到目标聚合物聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈.利用31P-NMR监测,以确保得到纯化的聚合物.采用1H-NMR、FT-IR、GPC、DSC、XRD等测试手段对所得到的聚合物进行了结构表征和性能测试,并利用自制的压力法透气性能测定仪测定了这些聚合物的气体渗透系数.结果表明,三氟乙氧基和2-(2-氯乙氧基)乙氧基两种基团已接枝在聚磷腈侧链上,分别得到x值为0.19,0.18和0.08的3种聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈,其玻璃化温度分别为-6.37℃,-12.85℃和-25.68℃,重均分子量为5.4×105,6.8×105和1.5×105,在同样的反应条件下,三氟乙氧基较2-(2-氯乙氧基)乙氧基有更强的竞争取代率.这种混取代聚磷腈较单一取代基的聚三氟乙氧基磷腈结晶度小,在本实验中两种取代基比例适中的聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)0.18(三氟乙氧基)1.82]磷腈的结晶度降至10.1%,这种聚合物显示出较高的气体渗透系数,CO2和He的气体渗透系数达到88.9和60.6 barrer,CO2/CH4和He/CH4的选择系数达到24.1和16.4,在天然气行业显露出良好的应用潜力.此外这类聚合物表现出特殊的H2/N2选择性,选择系数在0.2左右,N2的渗透系数为8.5 barrer,因而在合成氨行业显示出特殊的应用潜力.     

聚[(六氟异丙氧基)_(2-x)(三氟乙氧基)_x]磷腈合成和气体分离性能研究

合成制备了聚磷腈类高分子——聚[(六氟异丙氧基)2-x(三氟乙氧基)x]磷腈,并通过NMR、FTIR、XRD、GPC、DSC等测试手段对聚合物进行了结构表征和性能测试,通过压力法透气性能测定仪测定了聚合物膜对N2、O2、CH4、CO2、He、H2等气体的透过性能.结果表明,三氟乙氧基的竞争取代能力较六氟异丙氧基稍强;得到x值分别为1.64、1.72和1.81的3种聚合物;其玻璃化温度Tg为-20.21℃、-42.83℃和-43.41℃;重均分子量为5.06×105、1.49×105和2.69×105;两种取代基比例适中时显示出较高的气体透过性能,渗透系数PN2=20barrer,PCO2=124barrer,PHe=85barrer;CO2/CH4和He/CH4的选择系数达到11.5和4.8,在天然气的净化和回收He中显示了潜力;H2/N2的选择系数达到6,而PH2=43barrer,在合成NH3尾气中回收H2存在发展前景。     

溶剂对相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜性质的影响

研究了用相转换法制备聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜时溶剂对成膜性质的影响.用浊点法测定了二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三甲酯等五种溶剂配制的质量分数为wPVDF=0.12的铸膜液在30℃时的相分离点,显微镜拍照法测定了这些铸膜液与水接触时相分离前沿推进速率,泡点法测定了膜孔径,并测定了气体通量.结果表明,二甲基亚砜、磷酸三甲酯、N,N-二甲基乙酰胺是适于制作聚偏氟乙烯微孔膜的溶剂.     

杂质对六氯环三聚磷腈热聚合的影响

利用红外光谱、磷核磁共振谱、广角X射线衍射、差示扫描量热、凝胶色谱等分析手段,研究了六氯环三聚磷腈(HCCP)在存放过程中产生的杂质,以及不同纯化方法对这些杂质的去除效果,探讨了这些杂质对HCCP单体真空热开环聚合反应的影响.HCCP在存放过程中接触空气中的水汽在环上氯基团处易被水解,产生Trimer-1、Gem-2、Dimmer-3等杂质,重结晶能去除Gem-2、Dimmer-3和少量的Trimer-1,升华能较好地去除Trimer-1.杂质Gem-2、Dimmer-3中的羟基引发聚二氯磷腈交联,生成不可溶的交联态聚二氯磷腈,而Trimer-1则会降低聚合速度,并在聚合物中引入磷氧基和亚胺基杂链,从而影响后续聚磷腈取代产物的性质,表现为聚合物中晶态发生变异,结晶度降低,玻璃化温度、晶态转化温度和熔融温度出现差别.用重结晶结合升华的方法对HCCP单体进行纯化后,应用FTIR或31P-NMR分析来验证纯化效果,以确保能控制聚合速度和时间,使聚合顺利进行.