基于微结构指标主成分分析的沉桩挤土效应研究

前期研究已认识到,土的宏观力学性质及其表现从本质上应取决于土的微观结构。在结构性较强的软土中沉桩,桩周土体内部结构会发生显著变化,土体的强度与变形性质是这种内在变化的宏观表现,研究土体微观结构与宏观力学行为变化之间的关系,对认知土体的力学性质,从微观出发去认识沉桩挤土效应的机理,指导工程实践具有重要地理论和现实意义。本文基于天津滨海地基土实际静压桩工程,在沉桩的不同时刻、沿桩身的不同位置取桩周土体原状土样进行室内三轴固结不排水剪切试验,得到土体强度指标参数,同时进行对应的微观结构试验,得到垂直与水平方向的10个微结构指标。采用主成分分析方法,在微结构指标中提取3个主成分,较好地分析了土体微结构特征。研究表明: 3个主成分与黏聚力之间存在较好的相关关系,而与内摩擦角之间的相关性相对较弱; 第一主成分对各微结构信息的提取比较充分,第二、第三主成分是对第一主成分未反映信息的进一步补充。同时主成分分析表明,土体微结构性质对强度性质起控制作用,在沉桩过程中,近地表和下部土层宏观力学指标表现出了相反的变化规律。主成分分析方法较好地表述了土体的微结构性质,为进一步从微观入手解释沉桩挤土效应机理提供了有力依据。     

磷钨酸改性蒙脱土-离子液体修饰电极上百草枯的电化学行为及测定

该文制备了磷钨酸改性蒙脱土-离子液体修饰电极(PTA-MMT-[BMIM]PF6/GCE),用红外光谱对PTA-MMT和[BMIM]PF6进行了表征.通过对比改性前后电极的交流阻抗图,发现PQ在PTA-MMT-[BMIM]PF6/GCE上电荷转移的电阻最小.研究了百草枯(PQ)在该修饰电极上的循环伏安行为.结果表明,在...     

基于傅里叶变换红外光谱的土传真菌分类研究

应用FTIR-ATR光谱技术与多元统计分析相结合的方法对镰刀菌、立枯丝核菌、核盘菌、瓜果腐霉菌和辣椒疫霉菌等重要的土传致病真菌进行鉴别.对测得的FTIR光谱进行了归一化和二阶求导处理,选择了适合于真菌分类识别的14个光谱特征波段.在此基础上,采用典型判别分析和系统聚类分析对不同菌株进行了识别.结果表明,不同菌种间识别准确率达到100%,而镰刀菌种内不同菌株间识别准确率为95.56%,说明傅里叶变换红外光谱技术在植物病原真菌分类识别方面具有较大的应用潜能.     

有机化凹凸棒土/尼龙6复合材料的光谱分析研究

采用硅烷偶联剂对凹凸棒土进行表面接枝改性,并通过熔融共混技术在双螺杆挤出机上制备了有机化凹凸棒土/尼龙6复合材料.利用X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对改性结果和复合材料的晶体结构和微观相貌进行表征.结果表明:改性后凹凸棒土表面Si,N,C元素的质量分数提高,结...     

基于光纤光栅传感网的土石坝监测系统

土石坝在使用过程中由于受荷载的长期效应、材料老化和环境侵蚀等自然因素的影响,大坝会受到损伤。为了有效地监测土石坝的健康状况和对其发生的结构损伤进行识别以及进一步对土石坝寿命进行预测,建立完善的土石坝结构监测系统是十分必要的。依据物联网分层思想,采用全光纤传输技术,通过以FBG传感器作为检测单元实现对土石坝裂缝、渗压等重要数据的采集、监测和处理,开发了基于光纤光栅传感网的土石坝监测系统。实际应用表明,该系统可实时呈现土石坝运行状况的关键参数信息,为工程除险加固和对大坝整体使用情况的了解起到了辅助作用。     

焙烧温度对Pd-Cu/凹凸棒土CO常温催化氧化性能的影响

以凹凸棒土(APT)作载体,采用等体积浸渍法制备了Pd-Cu/APT催化剂,以CO氧化为探针反应,在连续流动微反装置上,考察了焙烧温度对催化剂CO常温催化氧化性能的影响。通过N2-物理吸附、XRD、TG、FT-IR和H2-TPR等手段对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明,随焙烧温度升高,Pd-Cu/APT中载体逐步脱水,进而引起催化剂结构和织构变化,其中,Cu物种由Cu(OH)Cl逐渐向CuO转变,同时,高分散的Pd物种与Cu物种间相互作用先增强后减弱。经300℃焙烧的催化剂比表面积大,Cu物种以Cu(OH)Cl形式存在,且具有良好的分散状态,与Pd物种之间产生较强的相互作用,显著提高了其还原性能。在空速6 000 h-1、CO体积分数0.5%、水蒸气体积分数3.3%的反应条件下,常温可将CO完全转化800 min以上。焙烧温度高于或低于300℃均引起CO常温催化氧化性能的下降。     

Nacre-inspired green artificial bionanocomposite films from the layerby-layer assembly of montmorillonite and chitosan

The simple LBL technique was introduced to fabricate green nacre-like chatosan/montmorillonite(CHI/MMT) films. The results of SEM and XRD analysis demonstrate that the produced CHI/MMT composites films stacked densely together to bring out well-defined nacre-like brick-mortar structure. The nanoindentation technique is used to characterize the mechanical properties of the layered nanocomposite films, which show enhanced mechanical modulus(up to ～6.64 GPa) compared with the pure chitosan.     

片状颗粒间液桥力变化规律的计算研究

研究颗粒间液桥力有助于揭示非饱和土持水特性的内在机理. 为探究片状颗粒间液桥力演化规律, 从细观尺度研究非饱和土的水力特性机理, 使用Surface Evolver软件在两平行的片状颗粒间构建出三维液桥模型, 分析了液桥拉伸过程中接触角、液桥体积、分离距离以及固液接触线钉扎效应等对液桥力变化规律的影响. 基于圆弧假定, 计算相应条件下液桥力以及接触半径的大小, 并与上述模拟结果进行对比分析. 结果表明: 片状颗粒间液桥力随液桥体积增大而递增, 随分离距离的增大而递减, 随固液接触角的增大先增后减或一直递减; 液桥体积一定时, 在钉扎状态下, 其液桥力随着分离距离的增大迅速递增达到峰值, 而后逐渐降低; Surface Evolver模拟与液桥界面环形近似的计算结果相对比, 当固液接触角较大时(θ = 60°和θ = 80°), 二者相对误差在6%以内, 而当固液接触角减小到30°及以下时, 相对误差随之增大, 且颗粒间分离距离越大, 相对误差越大.      

钴-席夫碱-壳聚糖/凹凸棒土对苯乙烯环氧化的催化性能

以NaOH固化法制备的壳聚糖/凹凸棒土（CS/ATP）复合树脂为载体,以水杨醛和天冬氨酸合成的席夫碱为配体,分别合成Co、Mn、Cu、Fe和Ni的席夫碱金属配合物及其负载型席夫碱金属配合物,并通过FT-IR对其进行结构表征,且以苯乙烯为底物,分子氧为氧源,分别考察了各种催化剂对苯乙烯的环氧化性能。 实验结果表明,在小分子席夫碱金属配体中,Co-Schiff碱催化性能较好。 将Co-Schiff碱负载到CS/ATP复合树脂中,综合考察了Co-Schiff碱-CS/ATP的用量、温度、时间对苯乙烯催化环氧化性能的影响,结果表明,反应温度为80 ℃,反应时间为8 h,苯乙烯的转化率达93.1%。     

HS-SPME–GC–MS法测定水中2-甲基异冰片及土臭素

采用顶空固相微萃取–气质联用(HS-SPME–GC–MS)的方法对地表水中2-甲基异冰片(2-MIB)和土臭素(GSM)进行分析测定。通过试验确定了HS-SPME的最佳萃取条件:萃取头为DVB/CAR/PDMS,萃取时间为30 min,萃取温度为70℃,NaCl的加入量为30%(质量分数),萃取纤维在GC上的解吸温度为250℃。用内标法进行定量,2-MIB,GSM的质量浓度在5~100 ng/L范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数(r2)分别为0.999 7,0.997 0,检出限分别为0.8,1.7 ng/L。采用该法对水样进行测定,2-MIB,GSM测定结果的相对标准偏差为2.6%~6.3%(n=6),加标回收率为92%~112%。该方法能简单、快速地测定水中痕量嗅味物质。