芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物的合成与性能

以双酚芴、双酚A型二氮杂萘酮、二氟二苯酮和二氟二苯酮磺酸钠为原料, 通过调整4种单体的比例以及加料顺序控制缩聚反应, 制备了一系列具有不同离子交换容量的含芴和二氮杂萘酮联苯单元的嵌段聚芳醚酮, 简称芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物. 采用黏度测试、傅里叶衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)、氢谱(1H NMR)和热失重(TGA)等分析方法, 对不同结构的芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物的分子量、结构及热稳定性进行了表征. 实验结果表明, 采用控制缩聚法能够制备出不同离子交换容量的高分子量芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物, 该系列离聚物具有良好的热稳定性. 对该系列离聚物膜进行了抗氧化性、水解稳定性、吸水率、耐醇性、离子交换容量和质子传导率测试. 测试结果表明, 该系列离聚物具有良好的抗氧化性、水解稳定性、耐醇性、质子传导率和适当的吸水率.     

纳米组装相变储热材料的热设计前沿

本文简单回顾了固液相变储热材料发展历程,重点针对纳米多孔定形相变材料,从材料层面的研发设计,到热物理层面的微观限域空间负载、结晶、导热机理,乃至围绕异相/异质匹配提出的显著提升相变蓄传热性能的强化手段进行了总结.同时,指出了目前受制于单一尺度孔径无法兼顾储释热的密度和速率的现状,并探讨在此基础上借助新型多级尺度孔径的骨架材料以突破瓶颈的可能.最后,系统梳理了与之伴随的一系列亟待解决的科学问题、机遇和挑战.     

CaO-Al2O3-SiO2熔渣结构和热导率的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究CaO-Al₂O₃-SiO₂三元熔渣的微观结构和热导率。针对六组不同Al₂O₃含量的熔渣,基于BMH势函数分析了径向分布函数、键长、键角分布函数、氧类型和微结构单元Qⁿ等微观结构信息。结果表明硅和铝在熔渣中以四面体网络结构存在,硅氧四面体较铝氧四面体更为稳定。随着铝含量增加,熔体中的键长和四面体中心角无明显变化,Al-O-Al和Si-O-Al键角逐渐减小;网络中的桥氧(BO)和三配位氧(TO)含量增加,Q³和Q⁴含量增多,在高铝区出现较多的五配位铝(Al^V)。采用Muller-Plathe方法计算了熔渣的热导率,随着铝替代硅原子,网络的聚合程度增加,强化了熔体的热输运能力,热导率呈现增大趋势。     

颗粒团聚对纳米尺度熔化行为的影响

纳米粒子表面的大量空悬、不饱和键导致的高能量、不稳定性,使得颗粒之间极易自发形成团聚,限制了众多纳米特性的发挥。本文以银纳米颗粒的团聚体为研究对象,通过分子动力学模拟其熔化行为,采用势能-温度法获得熔点。结果表明,由于团聚,颗粒间形成了"颈部"结构,导致颗粒比表面积降低,进而引起熔点升高;相较于大颗粒团聚,极小颗粒间容易聚合成一个近似立方整体,有可能获得更高的熔点。通过X射线衍射及透射电镜对银纳米粉末进行表征,验证了团聚体的存在。采用热重-差式综合热分析仪对粉体的熔点进行了测量,与模拟结果吻合较好。     

小尺寸铝纳米团簇的相变行为

采用分子动力学方法模拟了半径从0.3–1.3 nm变化的小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为. 基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析, 获得了熔点、凝固点与尺寸的依变关系, 并利用表面能理论、小尺寸效应开展了现象分析.研究表明, 铝团簇原子数小于80时, 熔点和凝固点的尺寸依赖性出现无规律的异常变化; 而大于该原子数, 熔、凝固点则随着团簇尺寸的减小而单调下降; 当原子数为27时, 团簇熔点高于块材熔点近40 K. 同时, 铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象, 即凝固点低于熔点. 关键词： 纳米团簇 熔点 凝固点 分子动力学     

Effects of doping, Stone Wales and vacancy defects on thermal conductivity of single-wall carbon nanotubes

The thermal conductivity of carbon nanotubes with certain defects (doping, Stone-Wales, and vacancy) is investigated by using the non-equilibrium molecular dynamics method. The defective carbon nanotubes (CNTs) are compared with perfect tubes. The influences of type and concentration of the defect, length, diameter, and chirality of the tube, and the ambient temperature are taken into consideration. It is demonstrated that defects result in a dramatic reduction of thermal conductivity. Doping and Stone-Wales (SW) defects have greater effect on armchair tubes, while vacancy affects the zigzag ones more. Thermal conductivity of the nanotubes increases, reaches a peak, and then decreases with increasing temperature. The temperature at which the thermal conductivity peak occurs is dependent on the defect type. Different from SW or vacancy tubes, doped tubes are similar to the perfect ones with a sharp peak at the same temperature. Thermal conductivity goes up when the tube length grows or diameter declines. It seems that the length of thermal conductivity convergence for SW tubes is much shorter than perfect or vacancy ones. The SW or vacancy tubes are less sensitive to the diameter change, compared with perfect ones.     

熔渣颗粒碰壁的相变沉积热过程模拟

离心粒化方法在高温熔渣余热回收方面具有结构紧凑、能耗低、得到的渣粒粒径小等优势。但受到粒化仓空间限制,会出现高温熔融渣粒碰撞、黏附在壁面的现象,影响装置运行的稳定性。本文针对该问题建立了熔融渣粒碰撞壁面的三维对称模型,结合VOF(流体体积)方法和凝固/融化模型来模拟熔渣动态形变和凝固换热过程。模拟得到,两个同粒径熔融渣粒在壁面上相继沉积会出现碰撞、铺展、回缩、飞溅、稳定的动态行为。进一步,讨论了熔渣初始温度和冷却风速对其形变和凝固换热的影响。结果表明,熔渣初始温度越小,铺展因数越小,凝固所需时间延长。而冷却风速(1~3 m/s)对熔渣碰壁过程中的铺展形变和换热的影响都很微小。     

A New Chlorinated Tetralone from Co-Culture of Insect-Pathogenic Beauveria bassiana and Phytopathogenic Nigrospora oryzae

Chemistry of Natural Compounds - In this study, the co-culture of Nigrospora oryzae and Beauveria bassiana, the pathogenic endophytes in the seeds of Dendrobium officinale, were examined for their...     

粒化仓内颗粒群流动换热的数值模拟

干式离心粒化余热回收工艺处理液态高炉熔渣时,通过粒化仓和余热回收装置分别实现高温渣液的粒化初冷和二次冷却.本文建立了粒化仓内风冷作用下熔渣颗粒群的流动换热模型,通过离散相模型和Realizable k-ε模型分别追踪颗粒群轨迹和处理湍流流动.模拟得到了颗粒群的运行轨迹、温度和速度演化以及温降等.进一步讨论了颗粒初始温度和粒径的影响,结果表明,增大渣粒初始温度和减小粒径都有利于颗粒群整体温降和平均冷却速率的提高,对仓内停留时间影响较小.但增大初始温度时应同时注意出口温度,以防实际会出现出仓颗粒群的黏结.     

聚乙烯在碳受限空间中的结晶

认识聚合物在受限空间内的结晶行为和特点对于开发高储热性能复合相变材料有着重要意义.本文对聚乙烯在限域空间下的结晶行为进行了分子动力学模拟,并与自由空间下的聚乙烯结晶进行了对比.针对单层石墨烯片构成的一维限制、无定形碳圆形孔道构成的二维限制,分别计算了聚乙烯的径向分布函数、势能、回转半径及其与壁面的相互作用能.结果 表明...