综合利用稻壳制备木糖、电容炭与硅酸钙晶须

利用酸水解稻壳中的半纤维素制备木糖, 并将糖渣经过炭化后分离出碳和硅, 碳采用稀碱溶液活化改性制备电容炭, 硅采用水热法合成了硅酸钙晶须, 从而使稻壳所有组分得到充分利用. 采用循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)研究了电容炭的电化学性能. 通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所得硅酸钙晶须的结构和形貌进行了表征. 实验结果表明, 稻壳酸水解的最优条件为硫酸浓度7%(质量分数)、 固液比(g/mL)为1:8、 反应时间为2.0 h, 在该条件下, 一次水解、 二次水解和三次水解的木糖收率(Y₁/Y₂/Y₃)和浓度(质量分数, C₁/C₂/C₃)都能达到最大值, Y₁=98.5%, C₁=3.6%; Y₂=85.4%, C₂=6.3%; Y₃=76.6%, C₃=9.0%. 采用15 mL 8%(质量分数) NaOH稀碱溶液活化改性制得的电容炭(AC/15)比电容值为77.32 F/g, 而且具有较好的倍率性和循环稳定性; 硅酸钙晶须为扫帚状针钠钙石晶须.     

三维贯穿大孔氧化铝的孔道改性、表征及转化机制

利用相分离技术制备了非晶三维贯穿大孔氧化铝初始材料,然后通过氨水水热改性处理,使其大孔形态发生了显著改变,孔壁边缘生长有尺寸为50-300 nm的片状聚集体,大孔尺寸由430 nm下降到250 nm,但仍然保持蠕虫状三维贯穿且空间分布均匀的特性。改性后的氧化铝材料经550℃焙烧转化为高结晶度γ氧化铝,比表面积达到331 m²/g,具有8.9 nm及250 nm两种集中的孔径分布,L酸度及抗压强度均有所提高。研究表明,无定形水合羟基铝离子聚合物与氨水发生再水合反应生成薄水铝石中间物,因此,可在较低的焙烧温度下转晶为γ态;大孔孔壁边缘的AlOOH晶粒受NH₄⁺模板诱导作用从里向外重排形成片状聚集体,从而改变了大孔的形态。     

Design and simulation of the wire scanner for the injector linac of BEPCⅡ

BEPCⅡ, the upgrade project of Beijing Electron Positron Collider (BEPC), is an accelerator with large beam current and high luminosity, so an efficient and stable injector is required. Several beam diagnostic and monitoring instruments are used. A new diagnostic instrument — wire scanner, has been designed and will be used to measure the profile of the linac beam of BEPCⅡ. This paper describes the prototype of this system and the cause of heat generating of the wire. Some simulation results of the heat and force by using finite element method software—ANSYS^®,2) are presented and discussed.     

Co-Mo/SiO2-Al2O3润滑油加氢处理催化剂的制备

以Pluronic P₁₂₃作结构导向剂,采用Al （NO₃）₃-NaAlO₂双水解法合成氧化铝,在成胶过程中加入正硅酸乙酯,制备硅质量分数分别为5%、10%、15%的SiO₂-Al₂O₃载体,并通过共浸渍法制备出Co-Mo/SiO₂-Al₂O₃润滑油加氢处理催化剂。通过XRD、N₂吸附-脱附、Py-FTIR、NH₃-TPD、H₂-TPR、TEM和XRF等手段对载体及催化剂的性质进行表征。结果表明,硅质量分数为10%的SiO₂-Al₂O₃具有优良的孔结构、较多的中强酸以及部分有序的介孔结构。以此为载体制备的Co-Mo/10% SiO₂-Al₂O₃催化剂中,MoS₂颗粒均匀地分散在载体上,具有更多的B酸性位和Ⅱ型CoMoS活性相。以减二线蜡油为原料油的固定床活性评价结果表明,生成油中主要组分为链烷烃与环烷烃;尤其Co-Mo/10% SiO₂-Al₂O₃催化剂具有优良的加氢性能,在15 MPa、380℃、氢油比为1000、空速为0.6 h^-1的反应条件下,其HDS和HDN数值均超过99%,产品中S含量小于10 μg/g,N含量小于2 μg/g,可以满足后续异构脱蜡等对原料的要求。     

混合正则化约束的湍流退化图像复原算法

针对大气湍流引起的红外图像模糊问题,提出一种基于混合正则化的模糊核估计模型。根据图像主要边缘的稀疏性,采用图像梯度的L0范数为正则化项;通过分析模糊核的特性,提出能适用于复杂模糊情况的核L0-L2范数正则化约束。复原模型的优化过程中,结合变量分裂策略和增广拉格朗日法交替估计图像和模糊核,并利用快速傅里叶变换,实现模糊核的快速、准确估计;最终根据估计的模糊核,复原得清晰图像。实验结果表明,本文算法可以更好地复原退化图像,在主观视觉和客观质量评价方面都有所提高。     

An FBG impact location system based on broadband light source and improved TDoA algorithm

When a structure material is damaged by impact events, the reliability and lifetime of the material will be severely affected. So impact location is considered as the prime approach for structural health and damage monitoring. In this study, a novel fiber Bragg grating (FBG) impact location system based on broadband light source is designed, aiming at the shortcoming of existing location systems based on FBG. An improved localization algorithm based on the time difference of arrival (TDoA) is proposed for impact location. According to this algorithm, the impact position can be accurately predicted without wave velocity. Impact planar location experiments are carried out for verification of the FBG impact location system and algorithm on a400 mm×400 mm×3 mm aluminum alloy plate. The resulted locating error shows high precision and good stability of the proposed system. This work has been supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos.61503218, 61403233, 61573226 and 61473176), the Excellent Young and Middle-Aged Scientist Award Grant of Shandong Province of China (No.BS2013DX018), and the Natural Science Foundation of Shandong Province for Outstanding Young Talents (No.ZR2015JL021). E-mail:pangdan@163.com      

高铁CaO-FeOx-SiO2三元体系氧化过程相变热力学分析

通过详细的热力学计算和推导,对高铁CaO-FeOx-SiO2(CFS)体系(铁含量50%-60%,x=1-1.5)氧化过程中铁氧化物的价态和组分相赋存状态变化规律进行了分析.结合SEM、EDX及XRD确定物相组成,图像分析仪对相分布进行定量测量,化学法分析铁组分变化情况.研究了氧化过程中,体系中相变的热力学规律以及磁铁矿相的析出特性,对不同温度条件下磁铁矿相析出情况进行了详细讨论,并简要推算了CaO的含量变化对体系相变的影响.结果表明,随熔体氧位的增加,磁铁矿相逐渐形成并饱和以晶体析出,铁组分会不断向磁铁矿相转移和富集.体系冷却后主要由磁铁矿、铁橄榄石和钙铁硅酸盐固溶体组成,氧化过程中,铁橄榄石相减少,磁铁矿相增加.在1423 K以上温度,控制氧平衡分压1g(po2/p0)-7.89时,体系中的铁组分主要以磁铁矿形式存在,并在冷却过程析出;冷却过程中,磁铁矿是初晶相,体系中铁离子的摩尔比n(Fe3+)/n(Fe2+)为1/4时,磁铁矿初始析出的温度约为1640 K,随n(Fe3+)/n(Fe2+)比值的增加,磁铁矿析出温度升高,在n(Fe3+)/n(Fe2+)为1.8/l时,磁铁矿初始析出的温度约为1720 K;体系中氧化钙含量的增加,可提高铁在磁铁矿相的富集程度.     

基于RSS的室内可见光差分修正定位算法

可见光通信技术是利用白光LED同时实现照明和通信的新型通信技术,为室内定位技术提供了新的可能.针对可见光通信中接收信号强度RSS随机波动较大的问题,提出一种基于RSS的改进的差分修正定位算法,通过将各个参考节点分别作为差分修正参考节点进行定位修正,规避了设定参考节点权重过大的问题.该定位算法有效地提高了室内定位精度,无需增加额外硬件设备,计算量小,容易实现.仿真结果表明,该定位算法在5m×5m×3m的空间区域中能够实现约15 cm的平均定位误差性能.     

苯并菲类盘状液晶的合成及应用

为了改善扭曲向列相(TN)型液晶显示的视角差的现象,合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体,并以该盘状液晶单体为材料制备了简易的光学补偿膜片。以4-氯丁醇乙酸酯、对羟基苯甲酸甲酯和邻苯二甲醚为原料,通过七步反应以较高收率合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体。通过核磁共振(NMR)和元素分析(EA)确认了分子结构的正确性;利用偏光显微镜(POM)、预倾角测试仪和示差扫描量热仪(DSC)等对其液晶参数进行测定,并以该苯并菲单体为材料通过基板处理、摩擦配向、涂布等过程制备了光学补偿膜片。实验表明,该苯并菲盘状液晶单体具有负的光学各向异性值(Δn=-0.060 8)、较宽的向列相温宽(54.6~166.4℃),所制得的简易光学补偿膜片具有一定的补偿效果(R_(th)=137nm)。该苯并菲类盘状液晶化合物可以作为光学补偿膜材料使用,且制备方法简单,原料易得,收率较高,易于实现大规模生产。     

三维多孔花状ZnO微纳结构的合成及光催化性能

采用电沉积及后续的热处理技术,在Ti衬底上合成了一种三维多孔花状ZnO微纳结构薄膜. 这种ZnO结构是由包含大量纳米颗粒和孔洞的纳米薄片组成,纳米颗粒的大小可以通过调节电沉积时间和煅烧温度控制. 光催化性能的测试表明这种多孔ZnO薄膜是一种理想的光催化剂.