纳米粒子填充聚合物体系中凝聚结构和渗流转变的分子动力学模拟

通过粗粒化模型,采用分子动力学模拟的方法研究了纳米粒子填充聚合物体系中粒子的凝聚过程.结果表明:纳米粒子和基体粒子间的相互作用决定了团聚体的结构,且作用力越大则团聚体的分形维数越高,当粒子的相互作用强度(εNP)为1.0时,模拟体系中团聚体的分形维数为2.05,与聚酰亚胺炭黑体系透射电镜照片结果一致.对渗流过程的模拟结果表明,相互作用力的增大会导致渗流时间的增加,渗流转变速率减慢,与动态电渗流实验的实测结果相符合.     

中药色谱指纹图谱的小波变换及分形表达方法

提出一种基于小波变换的色谱指纹图谱分形表达方法。该法运用小波变换将色谱谱线分解至不同分辨尺度，然后计算各尺度分量的分形维数，用色谱的小波基分形参量替代色谱指纹图谱的采样值。仿真实验结果表明，色谱小波基分形参量对谱峰保留时间漂移具有较好的抗干扰能力。以当归和川芎两种中药材的品种及道地性鉴别分类问题为实例，比较研究色谱采样值与小波基分形参量，k-近邻法的交叉验证计算结果表明，小波基分形参量的分类效果优于色谱采样值。     

煤焦外表面分形维数在燃烧过程中的变化

煤燃烧的化学反应及其物质输运过程均具有非线性动力特征，燃烧过程是孔洞分形体的变化过程，其外表面结构的变化部分的反映出颗粒内部孔结构的变化过程，本文利用分形理论及其相关的图像处理方法对不同煤种，不同燃烧阶段煤焦外表面结构的SEM图像进行研究，研究结果表明，XIE法较适合计算煤焦表面分形维数，在燃烧过程中煤焦的外表面分形数呈现两种变化趋势，通过最小二乘法多项式拟合确定煤焦外表面分形维数与燃尽率之间的关系式，并得到不同煤种的方程参数。     

模板剂对SAPO-34分子筛晶粒尺寸和性能的影响

分别以三乙胺、四乙基氢氧化铵及二者的混合物为模板剂合成了硅磷酸铝分子筛SAPO- 34. 应用XRD,SEM,DTA和NH3 -TPD等方法考察了合成产品的物化性能.所得结果表明.模板剂的种类对SAPO-34的晶粒大小和酸性质有显著影响.在甲醇转化制低碳稀烃的过程中,以不同模板剂合成的SAPO-34的催化性能也不同,其中,以双模板剂合成的分子筛具有较高的低碳烯烃选择性.     

高聚物溶液中大分子链尺寸的研究(Ⅲ)——一种测算高分子溶液第二维里系数的新方法

将高聚物溶液中大分子链尺寸对浓度的依赖关系与Zimm稀溶液第二维里系数的统计力学硬球模型相结合,借助聚合物的特性粘数、Mark-Houwink方程或分子量,计算聚合物-溶剂体系在稀溶液浓度范围内π/C或H·C/τ的模拟实验值.再以π/C或H·C/τ与浓度线型回归中的始斜率求体系的第二维里系数A₂,计算了30种聚合物-溶剂体系的295个不同分子量的A₂值,结果均与其实验值吻合较好,且明显优于其它理论模型测算的结果.     

多孔硅薄膜上铜微晶的形成

以氯化铜水溶液作电解液,在发光多孔硅薄膜表面上电沉积铜.SEM观测和计算机图像处理结果表明:电沉积之后,在多孔硅薄膜上形成了一些或实心或中空的等边三角形铜微晶,沉积后的多孔硅薄膜的分形维数从2.608降为2.252,其表面由粗糙变为光滑.与物理方法制作相比,这是一种机械强度和导电性能都更加良好的多孔硅薄膜.     

Characterization of floc size and structure under different monomer and polymer coagulants on microfiltration membrane fouling

The characteristic of aggregates pre-coagulated by inorganic monomer alum, polymer aluminium chlorohydrate(ACH) and polyaluminium chloride(PACl) coagulants impose major impact on the removal of humic acids (HAs) and the reduction of microfiltration (MF) membrane fouling. The fractal dimension of flocs formed by ACH and PACl is higher than that by monomer alum, indicating Keggin structure produced by polymer coagulants is much more compact compared with hexameric ring structure of alum hydrolysis species. Correspondingly, cake layer specific resistance is far higher and the MF membrane flux deteriorates much more severely when pre-coagulated by ACH and PACl than by alum. Moreover, the higher basicity contains in PACls, the cake layer fouling is more serious for producing more proportion of dense hydrolysis species Al₁₃. Thus, the polymer coagulant ACH and PACl seems not adapt to the pre-coagulation–MF process for cake layer resistance increase two to three times although they save 60–70% dose in comparison with alum for HAs removal. Additionally, for three Al-based coagulants under sweep coagulation condition, insufficient dose result in lower HAs removal and produce more small particles caused higher cake layer specific resistance according to Carman–Kozeny relationship. On the other hand, coagulant hydrolysis species as direct contaminant loading aggravated cake resistance on the MF membrane when overdosed. The optimum dose should keep the minimum to provide better HAs removal efficiency, and produce lower cake layer specific resistance and higher membrane filterability for pre-coagulation–MF hybrid process.     

复合粒子涂膜表面疏水性能分形评价

采用接枝法和非均相乳液聚合与溶胶-凝胶法相结合技术,制备了不同形状的复合粒子,经低表面能的物质修饰后,其涂膜表面具有超疏水性。采用分形理论对涂膜表面疏水性进行评价,用分形维数表征涂膜表面微观形貌与疏水性能之间的关系,结果表明对于粗糙结构表面,分形维数较粗糙度因子能更好地反映表面形貌对水接触角的影响。     

二维凝胶体系中碳酸钙分形结构的形成与机理研究

本文研究了二维琼脂凝胶圆盘体系中碳酸钙分形结构的形成过程,发现随着反应时间的增加,碳酸钙的形态经过了细小颗粒-枝晶结构-分形结构的转变过程,该分形结构实际上是由纳微米级碳酸钙晶粒聚集而成的。增加琼脂和反应物的浓度,碳酸钙微晶的形貌和尺寸发生了变化,呈现立方体与球形,由其构成的分形结构的尺寸也随着改变,但碳酸钙的晶型均为方解石型,无明显变化。二维凝胶体系中碳酸钙分形结构的形成主要与琼脂极性基团提供成核位点、多糖的网络结构、沉淀剂离子扩散受限有关。