高分子聚合物和流体的减阻

本文综述了高分子聚合物减阻剂的研究发展过程、减阻剂的应用及有效的聚合物减阻剂等情况。     

响应面法优化苦槛蓝总生物碱提取工艺研究

结合单因素试验和响应面法优化苦槛蓝总生物碱的最佳提取工艺条件,并对其抑菌活性进行研究。以苦参碱为对照品,采用酸性染料比色法,以总生物碱含量为指标,分别考察乙醇体积分数、提取温度、提取时间和料液比4个因素对醇提法提取苦槛蓝总生物碱的影响,在此基础上通过Box-Behnken设计-响应面法确定最佳提取工艺,并进行验证。并检测其大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性。苦槛蓝总生物碱的最佳提取工艺为:乙醇体积分数86.18%、提取温度75.42℃、提取时间2.622h、料液比0.080。验证实验下总生物碱提取率为(0.400 6±0.009 2)%,与模型结果接近。苦槛蓝提取物对大肠杆菌的抑菌直径达到33.17±0.53mm,金黄色葡萄球菌抑菌直径达到32.62±0.19mm。Box-Behnken设计响应面法能够有效地优化苦槛蓝总生物碱的提取工艺,并且苦槛蓝总生物碱提取物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果,这为苦槛蓝生物碱类化学成分的分离及其药理活性的深入研究提供了实验依据。     

新型水性环氧树脂的合成研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为改性剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,通过溶液聚合,使环氧树脂获得水分散性。以改性环氧树脂的收率、粒径分布、反应体系酸值随时间的变化为指标,对反应历程进行了推断,并对改性产物的结构进行了红外光谱分析。结果表明,在整个反应中,AMPS与环氧树脂主链接枝反应和与环氧树脂的环氧基团的开环反应同时进行。高聚物收率可达76.72%,体系中的环氧基团约70%被保留下来。改性环氧树脂体系不需中和即可分散于水中。     

甚高频高速沉积微晶硅薄膜的研究

采用甚高频化学气相沉积(VHF-PECVD)技术制备了系列微晶硅(μc-Si:H)薄膜样品,重点研究了硅烷浓度、功率密度、沉积气压和气体总流量对薄膜沉积速率和结晶状态的影响,绘制了沉积气压和功率密度双因素相图. 以0.75nm/s的高速沉积了器件质量级的微晶硅薄膜,并以该沉积速率制备出了效率为5.5%的单结微晶硅薄膜电池. 关键词： 微晶硅薄膜 高速沉积 甚高频化学气相沉积     

HIAF-CRing 中的俘获加速效率研究(英文)

以HIAF-CRing上典型离子238U34+为研究对象,对其纵向俘获和加速的动力学过程进行了研究。累积后的粒子能量为800 MeV/u, 经过绝热俘获和加速后,粒子被加速至1 130 MeV/u。研究结果表明,通过选择适当的俘获时间、绝热参数以及相空间面积因子等参数,应用优化后的高频俘获加速曲线,可以获得更高的俘获和加速效率。通过粒子纵向动力学追踪软件ESME 上进行模拟,得到了优化后的高频相位、高频电压曲线,使得俘获效率达到99.3%,加速效率近乎100%。同时确定出了CRing 高频腔加速U34+ 所需满足的特性参数,即电压需达到40 kV,频率范围是0:31s0:34 MHz。To reduce the beam loss during the capture and acceleration processes of CRing in HIAF project, the longitudinal beam motion is investigated using the typical ion of 238U34+during the two processes mentioned above. The ions will be captured adiabatically firstly and then will be accelerated from 800 to 1130 MeV/u with a high efficiency using optimized RF voltage and RF phase program. After that the bunched beam will be debunched for the later beam compression. Simulation of these processes by tracking appropriate distributions with the longitudinal beam dynamics code ESME has been used tofind optimum parameters such as RF phase, RF voltage. The variation of the parameter during the RF cycle and the character parameters of the RF cavity are presented.      

Graph dynamical networks for forecasting collective behavior of active matter

After decades of theoretical studies, the rich phase states of active matter and cluster kinetic processes are still of research interest. How to efficiently calculate the dynamical processes under their complex conditions becomes an open problem. Recently, machine learning methods have been proposed to predict the degree of coherence of active matter systems. In this way, the phase transition process of the system is quantified and studied. In this paper, we use graph network as a powerful model to determine the evolution of active matter with variable individual velocities solely based on the initial position and state of the particles. The graph network accurately predicts the order parameters of the system in different scale models with different individual velocities, noise and density to effectively evaluate the effect of diverse condition. Compared with the classical physical deduction method, we demonstrate that graph network prediction is excellent, which could save significantly computing resources and time. In addition to active matter, our method can be applied widely to other large-scale physical systems.     

固载型季铵盐离子液体催化合成环状碳酸酯:烷基链长及羟基的影响

CO2是造成温室效应的主要原因,同时又是地球上储量最为丰富的可再生C1能源.因此,CO2资源化受到了广泛关注.CO2与环氧化物反应可合成环状碳酸酯,后者广泛用作极性溶剂、锂离子电池的电解液和聚碳酸酯中间体等.但是,由于CO2的化学惰性,其反应需要高活性的催化剂.近年来,碱性金属、金属配合物及离子液体等均相催化剂被用于催化CO2与环氧化物加成反应.其中,离子液体具有高热稳定性、低挥发性和结构可调性,得到了广泛研究.季铵盐、咪唑盐和季鏻盐等离子液体已经被证实具有较高的催化活性.然而,均相催化剂回收困难,而且产物需要进一步纯化.将离子液体固载化制备成非均相催化剂,可以实现简单的固/液分离.聚合物、SiO2、SBA-15、氧化石墨烯和羧甲基纤维素等固载化催化剂已经广泛用于CO2和环氧化物的环加成反应.虽然非均相催化剂显示了潜在的优势,但是催化活性较低的问题仍然亟待解决,尤其是在较温和的反应条件下.因此,通过催化剂分子结构设计以提高催化性能,成为目前的研究热点.本文提出在催化活性基团和载体之间引入长烷基链,增加催化活性位点与反应物的接触面积,同时引入助催化的羟基,通过长链与羟基的协同作用,提高非均相催化剂活性.本文合成了羟基功能化长柔性链季铵化聚苯乙烯微球非均相催化剂([AHTAPC-PS]X,X=Cl,Br,I),用于催化CO2与环氧化物的环加成反应,并与不含羟基的长烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TAPB-PS]Br)及短烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TMA-PS]X)的催化性能进行了对比.考察了固载后的离子液体烷基链长及侧链羟基对催化性能的影响,并通过实验和密度泛函理论计算研究了催化机理.红外光谱、扫描电镜和能量散射谱结果充分证明了季铵盐非均相催化剂的成功合成;热重测试表明,此类催化剂具有可以满足反应需求的热稳定性.密度泛函理论计算结果显示,与短烷基链非均相催化剂相比,长烷基链非均相催化剂的阴离子负电性更强,同时羟基与环氧化合物的氧原子之间存在强的氢键作用.羟基形成的氢键可以增加环氧化物的C–O键长,同时强负电的阴离子更加容易攻击β-碳原子,促进环氧化物开环.另外,长烷基链结构使得卤素阴离子具有与反应物更大的接触范围,因此提高了反应活性.当采用短烷基链季铵盐非均相催化剂时,环氧丙烷(PO)与CO2环加成反应生成碳酸丙烯酯(PC)的产率仅为70.9%,而采用长烷基链季铵盐非均相催化剂时产率可达91.4%(135°C,1.5MPa,3h),进一步加入助催化的羟基,则PC产率可提高到98.5%.此外,含羟基的长烷基季铵盐非均相催化剂在温和条件下也具有较高的催化活性(100°C,1.5 MPa,3 h,PC产率78.4%),该催化剂同时具有较高的循环稳定性(10次循环后,PC产率≥96%,选择性≥99%).综上所述,该催化剂具有优异的综合性能,展现了良好的工业应用前景.     

快速制备金属基固相微萃取金涂层用于环境水样中痕量苯并[a]芘的测定

本文以刻蚀不锈钢丝作为固相微萃取(SPME)纤维基体,用化学沉积技术快速制备了亚微米金颗粒涂层,与高效液相色谱(HPLC)联用,用苯并[a]芘(B[a]p)评价了SPME金涂层的萃取分离性能,优化了实验条件。实验结果表明,该金涂层与基体结合牢固、稳定性好、寿命长、制备简单。所建立的金涂层SPME-HPLC法测定B[a]p线性范围为25~5 000ng/L,检出限(S/N=3)为12.50ng/L;对于4μg/L的B[a]p溶液,制备的单一金涂层SPME-HPLC分析结果的相对标准偏差(RSD)为4.86%(n=6),重复制备的金涂层SPME-HPLC分析结果的RSD为7.81%(n=6)。实际水样中B[a]p的加标回收率在94.25%~110.9%之间,RSD为2.67%~10.24%。     

水性环氧树脂的制备和固化机理的探讨

探讨了以环氧树脂、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯为原料,由接枝的路线合成水可分散性环氧树脂的制备、乳化及固化成膜一系列的反应机理,对过程进行了分析,并讨论了有关因素对各步反应的影响。