可膨胀石墨的制备方法、膨胀机理及应用

膨胀石墨由于其质量轻、高柔韧性、高比表面积、高孔隙率和较强的吸附能力,作为密封材料、吸附材料、保温材料、阻燃材料和包装材料等应用广泛。可膨胀石墨作为膨胀石墨的前驱体,低成本、绿色制备方法和研发成为目前石墨领域的重点研究课题之一。对可膨胀石墨的结构和性能、膨胀反应原理、制备方法及其主要应用领域进行了综述,详细地介绍了化学氧化法、电化学方法、超声氧化法、气相扩散法、熔盐法等制备可膨胀石墨方法,为其下游产品膨胀石墨的制备、应用和开发提供借鉴。

青岛科技大学“先进储能高分子材料与电池应用”研究团队

团队带头人:王存国,博士,教授,研究生导师,师从锂、镁(离子)电池领域国际著名科学家-以色列巴伊兰大学Doron Aurbach教授博士后研究;山东潍坊市高层次创业创新人才,青岛科技大学高密校区高材系筹建负责人及中德校区中德技术学院高材专业建设负责人。荣获教育部科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、长春市新技术发明一等奖。兼任青岛市发改委企业节能评估专家委员会委员及青岛市科技局石墨烯产业发展规划专家委员会主任委员,为中国科技核心期刊《化工科技》杂志编委。

达克替尼玉米醇溶蛋白纳米粒的制备与表征

研究达克替尼玉米醇溶蛋白纳米粒(DAC-ZNPs)最佳制备工艺,并对其制剂学性质进行表征。采用相分离法制备DAC-ZNPs,用正交实验法筛选处方工艺,用HPLC法测定达克替尼的含量,激光粒度仪测定纳米粒的粒径,透射电镜观察纳米粒的外观形态,用超滤法测定包封率。按最优处方工艺制备的DAC-ZNPs为球形粒子,平均粒径为(145±25)nm,粒度分布均匀,DSC结果表明药物是以无定形状态分散于纳米粒中,包封率为90.16%±1.34%,体外24 h累积释放度为52.06%。采用相分离法制备的DAC-ZNPs粒径分布均匀,药物包封率高,具有一定的缓释效果,该制备工艺流程简单、重现性好。

燃料乙醇混合原料发酵技术研究进展

生产燃料乙醇的淀粉质原料受储存周期及运输半径等因素的影响,不同种类原料的价格会因时因地出现较大差别。由于原料在燃料乙醇生产综合成本中占比较大,动态优化原料种类及比例、实时降低综合生产成本的混合原料发酵技术,自然受到了乙醇行业及其科研机构的广泛关注。混合原料发酵技术不仅有助于燃料乙醇行业的良性发展,还可以消化“问题粮”,为原料区域平衡和国储定期轮换提供蓄水池。

共载黄芪甲苷-黄连素/白及多糖微球的制备与性能研究

利用白及多糖的生物黏附性制备共载黄芪甲苷-黄连素/白及多糖微球(AS-IV-BBR/BSP-Ms),并对其性能进行评价。结果表明,采用乳化交联法制备得到共载AS-IV-BBR/BSP-Ms,微球粒径在30~40μm,Zeta电位为-21.4 mV,且30 min内溶胀率达54.3%;红外光谱分析、X-射线衍射分析表明,黄芪甲苷和黄连素被包裹于白及多糖微球内部;DSC分析表明,在t=121℃时,出现尖锐吸热峰,热稳定性较好;体外抗氧化活性实验表明,该微球DPPH自由基的半数清除浓度(IC_(50))为8.23 mg/mL。该制备工艺稳定可行,微球性能评价达到预期目标,可为下一步药效学评价提供实验依据。

环氧树脂的亲水改性及固化特征研究

以环氧树脂E-51与二乙醇胺进行开环加成,在疏水环氧树脂分子中引入亲水基团,加酸成盐后得到环氧树脂水性体系。利用红外光谱和热失重对产物进行分析,研究了反应温度、反应时间等对反应产物的影响,最优反应温度为80℃,反应时间为3 h。此外,还对亲水改性环氧树脂的涂膜表干时间、附着力、硬度和柔韧性进行了研究,结果表明,亲水改性环氧树脂有良好的应用前景和价值。

紫苏副产物籽粕中黄酮的提取新工艺

优化离子液体辅助微波法提取紫苏籽粕中的黄酮工艺,为进一步高值化利用紫苏籽粕废弃物提供依据。将离子液体加至提取溶剂中辅助微波法提取紫苏籽粕中的黄酮。以总黄酮提取率为指标,在单因素实验结果的基础上结合响应曲面设计优化最佳提取条件,HPLC测定咖啡酸、木犀草苷、迷迭香酸、槲皮素、木犀草素等成分的含量,探究不同方法对紫苏籽粕中黄酮提取的变化规律。最佳提取条件为微波功率860 W,V(提取液)∶m(原料)=30 mL/g,V(乙醇)∶V(离子液体)=10,t=70℃,紫苏籽粕黄酮的实际提取率为3.18%,与预测值3.1769%接近。HPLC测定黄酮含量,离子液体法提取黄酮成分含量均高于传统方法。微波辅助离子液体提取紫苏籽粕黄酮的新方法具有可行性。

含椭球腐蚀缺陷对油气管道极限载荷分析

借助Solidworks和ANSYS Workbench有限元分析软件,以单、双椭球腐蚀缺陷为研究对象,考察不同类型缺陷几何因素对管道极限载荷的影响。首先,对于单椭球缺陷,考察缺陷深度、缺陷长度、轴向夹角、长短轴比例变化对极限载荷的影响;其次,对于双椭球缺陷,考察轴向水平距离、环向相距角度变化对极限载荷的影响;最后,利用响应曲面法分析研究单腐蚀缺陷3种缺陷参数对极限载荷的影响。结果表明,对于单椭球腐蚀缺陷,由于缺陷深度、缺陷长度的增大,极限载荷逐渐降低;由于缺陷长短轴比例的减小,极限载荷逐渐降低;由于轴向角度的增大,极限载荷先减小后增大,出现极值;对于双椭球腐蚀缺陷,随着两缺陷轴向水平距离和环向角度的逐渐增大,极限载荷先减小后增大,出现极值;在单一参数中,缺陷深度对极限载荷的影响最为突出;在多参数交互作用中,缺陷长度和缺陷深度的交互作用对管道极限载荷影响最为突出。

下层桨叶结构对搅拌反应器内部流场的影响

搅拌反应器可以对物料进行均匀的搅拌及混合,极大提高了工艺物料的处理效率。利用CFD技术对搅拌反应器内的流场特性进行数值分析,研究下层桨叶结构对流体流速的影响。研究结果表明,桨叶数目增加时搅拌效率增大,搅拌核心区域的流速较大,旋转域内部的流速增大;桨叶角度增加时桨叶搅拌区域的流速增大,但在旋转域的下部流速反而减小。

球阀开度及入口速度对固-液两相流场的影响

球阀广泛应用于固-液两相流的运输和流量调节。利用有限元软件研究球阀不同开度和不同入口速度下流场的变化,对于设计、制造球阀及优化球阀结构具有一定的指导意义。结果表明,阀门开度越大,轴截面流线越平直,压力梯度、速度梯度和流阻系数越小,流动状态越稳定;入口速度越大,轴截面流线越弯曲,压力和速度变化越明显,流动状态越紊乱,但流阻系数与入口流速无关。

丁苯橡胶SBR1502无磷配方胶乳凝聚研究

为满足日益严格的环保要求,降低丁苯橡胶生产污水中磷含量,吉林石化公司开发了丁苯橡胶无磷配方生产技术。本文分别从凝聚排放废水中的磷含量、凝聚工艺、产品物性等几方面讨论无磷配方对丁苯橡胶SBR1502胶乳凝聚的影响。实验结果表明,采用无磷配方,丁苯橡胶SBR1502胶乳凝聚后,母液中的磷含量接近于零,完全满足环保排放要求。随着无磷电解质的加料量和凝聚时硫酸消耗量的增加,凝聚速度加快。采用无磷配方胶乳凝聚后,凝聚胶粒的粒径比采用有磷配方的略小。通过降低凝聚搅拌转速,可以避免无磷配方中凝聚胶粒的粒径过小。同时,无磷配方对丁苯橡胶SBR1502产品物性的影响较小,即采用无磷配方,丁苯橡胶SBR1502胶乳凝聚产品性能与采用有磷配方的产品性能相当。

磺丁基-β-环糊精-山奈酚的制备工艺及理化性能

采用相溶解度法研究2-磺丁基-β-环糊精对山奈酚的增溶作用和包合常数;以包合率为考察指标,考察包合工艺及包合过程中的理化性质变化规律。结果表明,磺丁基-β-环糊精-山奈酚包合物的相溶解度曲线为AL型,以n(磺丁基-β-环糊精)∶n(山奈酚)=1∶1形成包合物;最佳包合条件为m(磺丁基-β-环糊精)∶m(山奈酚)=3,t=40℃,t=4 h;t=45℃、c(磺丁基-β-环糊精)=1×10^(-2) mol/L,磺丁基-β-环糊精对山奈酚的增溶效果达到39.45倍;增溶效果在一定范围内与温度正相关;包合过程的热力学参数ΔG、ΔH和ΔS分别为-25.902 kJ/mol(318 K)、41.815 kJ/mol和213.51 J/(mol·K),表明包合反应为吸热反应,升高温度有利于包合反应的进行,反应能够自发进行;磺丁基-β-环糊精对山奈酚是一种较好的增溶载体。

二苯亚甲基桥联吡啶亚胺双中心Ni催化剂的制备及催化乙烯齐聚

以4,4′-二氨基二苯甲烷、吡啶-2-甲醛和六水合氯化镍为原料制备用于乙烯齐聚的双中心Ni催化剂,利用红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-vis)、核磁共振氢谱(1H NMR)及电喷雾电离质谱(ESI-MS)等对配体和催化剂结构进行分析,并通过乙烯齐聚实验对催化剂催化性能进行评价。结果表明,聚合反应条件对二苯亚甲基桥联双中心Ni催化剂催化乙烯齐聚性能具有较大影响,以环己烷为溶剂、改性甲基铝氧烷(MMAO)为助催化剂,t=25℃、n(Al)∶n(Ni)=1000、p(乙烯)=0.5 MPa、n(主催化剂)=3μmol、t=45 min,二苯亚甲基桥联双中心Ni催化剂催化活性最高为7.61×10^(4) g/(mol Ni·h),丁烯选择性为72.58%。此外,对二苯亚甲基桥联吡啶亚胺双中心Ni催化剂催化乙烯齐聚机理进行了推断。

共价有机框架材料的制备及其对水体中刚果红的吸附性能研究

为了降低水体中刚果红(CR)的污染水平,采用溶剂法在室温常压下合成了一种巯基修饰的共价有机框架材料(COFs-TFB),以不同的反应条件为考察对象进行吸附实验,研究其吸附CR的性能。通过现代化技术手段对所合成的材料进行表征。实验结果表明,COFs-TFB材料对CR的吸附速度快,适于在酸性条件下进行;COFs-TFB材料对CR的吸附表现出优先选择吸附性,且重复利用性较好;在CR初始浓度为900 mg/L时,对CR的饱和吸附量为2124.6 mg/g;对CR的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附线模型,为单层化学吸附过程。因此,合成的COFs-TFB材料在吸附水体中刚果红领域具有良好的应用前景。

姜黄素-氧化石墨烯纳米复合材料抑制淀粉样蛋白聚集

到目前为止,已经发现20多种人类退行性疾病与淀粉样纤维有紧密的关系,包括帕金森综合症、阿尔茨海默病、全身性非神经性淀粉样变性等。利用氧化石墨烯(GO)大比表面积和近红外光响应的优点,制备了姜黄素-氧化石墨烯(Cur-GO)纳米复合材料。Cur-GO的Cur负载量为213 mg/g,可在近红外光下实现控释。硫黄素T(ThT)分析表明,Cur-GO以剂量依赖的方式抑制淀粉样蛋白原纤维的聚集(抑制效率为85%)。设计制备的Cur-GO纳米复合材料可为淀粉样变疾病的治疗和控制提供新的药物材料和研究基础。

离子液体辅助微波法提取橘皮中黄酮成分

优化离子液体辅助微波法提取橘皮中的黄酮工艺,为进一步提取橘皮中的黄酮类化合物提供依据。将离子液体加入提取溶剂中辅助微波法提取橘皮中的黄酮,依次改变离子液体的种类、浓度、提取溶剂总体积、药材质量比、微波时间、微波温度。以总黄酮提取率为指标,在确定单因素最佳条件基础上结合响应曲面设计优化最佳提取工艺。用HPLC法测定柚皮甙、橙皮苷、新橙皮苷等成分的含量,探究不同提取方法提取橘皮中黄酮的变化规律。最优提取条件为微波功率400 W,m(原料)∶V(提取液)=20 g/mL,V(乙醇)∶V(离子液体)=12,t=50℃,提取橘皮黄酮的提取率预测值为0.196 501%。比较传统方法和离子液体法黄酮中主要成分含量,后者提取率较高。

水平井射孔簇内支撑剂分布数值模拟

为研究水平井射孔簇内支撑剂的运移规律,建立了水平井筒几何模型,并采用欧拉双流体模型分析了不同注入流量、压裂液黏度和注入φ(砂粒)对支撑剂运移规律的影响。结果表明,在水平井筒中,支撑剂的分布向趾部偏移。增加注入流速能促进颗粒的分散,但会降低射孔内的均匀性;提高压裂液黏度能减缓颗粒沉降,有助于支撑剂的均匀分布;增加注入φ(砂粒)会增加井筒堵塞风险,因此选择注入φ(砂粒)<10%。此外,雷诺数与归一化标准差呈自然对数关系,较高的雷诺数有助于提高颗粒在射孔流出的均匀性。

多指标综合评分法结合Box-Behnken响应面法优选栀子茯苓压片糖果的提取工艺

以提取液中栀子苷含量及干膏率作为考察指标,在单因素试验基础上采用直接回流提取法、多指标综合评分法结合Box-Behnken响应面法考察了乙醇浓度、提取时间和料液比3个因素对提取工艺的影响。结果表明,制剂的最佳提取工艺为乙醇浓度75%,提取时间120 min,料液比17倍,栀子苷平均含量为3.17%,平均干膏率为11.33%,综合评分平均值为98.30(n=3,RSD=0.18%)。该工艺合理可行,有效成分提取率高,适合大规模生产。

绿光发射的单胶束SiO_(2)纳米粒子的构筑及其Fe^(3+)的荧光传感性能研究

以非离子嵌段共聚物P123为软模板,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源前驱体,利用异硫氰基荧光素与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)反应,生成功能化发射绿光的硅烷偶联剂,采用共沉淀法制备了尺寸超小的(10~12 nm)荧光素修饰的单胶束纳米粒子。通过TEM,FTIR和UV光谱分别表征了粒子的形貌和表面荧光素基团接枝情况。利用DLS和Zeta电位测试表征了粒子的单分散性和表面电性。采用稳态荧光光谱进行表征,结果表明,该纳米粒子的荧光发光带约为500 nm,用荧光素修饰的单胶束纳米粒子对水溶液中的Fe^(3+)进行检测,结果表明,当水溶液中c(Fe^(3+))=1×10^(-5)mol/L时,绿光发射的单胶束荧光纳米粒子的发光强度淬灭为原有强度的10.1%。因此,该粒子不仅具有良好的发光稳定性、水溶性,还具有优异的Fe^(3+)检测能力,在水溶液中Fe^(3+)的检测与识别方面有着良好的应用前景。

ZIF-L(Co)@P84衍生炭的制备及染料吸附性能

以ZIF-L(Co)为晶体,聚酰亚胺P84为聚合物,不同的炭化温度为变量,制备了基于ZIF-L(Co)掺杂P84[ZIF-L(Co)@P84]的衍生炭材料。通过SEM、FTIR、XRD、TGA等对ZIF-L(Co)@P84衍生炭进行表征,并进行染料吸附测试。结果表明,吸附时间为8 h,炭化温度为650℃的ZIF-L(Co)@P84衍生炭吸附效果最佳,该材料对亚甲基蓝的吸附率为94.269%,对甲基橙的吸附率为64.629%,表现出良好的吸附性能,并对亚甲基蓝具有一定的吸附选择性。