1,5-萘二酚改性环氧树脂及其氮化硼复合材料的制备与导热性能

环氧树脂是导热复合材料领域必不可少的,但是由于其本征导热系数较低限制了应用,因此提高环氧树脂本征导热系数对于高性能导热复合材料的开发具有重要意义。环氧树脂本征热导率的提高通常可采用引入刚性基团的方式实现,而实际操作中往往受限于含刚性基团分子与环氧树脂分子之间存在极性差异、相容性不一致等问题,导致环氧树脂及其复合材料结构设计与合成具有复杂性,限制了其实际应用。采用含较强刚性萘环的1,5-萘二酚(Naphthalenediol)改性环氧树脂(EP)制备萘改性环氧树脂(NEP),改善环氧树脂分子链的“有序性”,减少导热过程中声子的散射,提高材料的导热性。研究结果表明,NEP的导热系数为0.32 W/(m·K),是EP导热系数0.19 W/(m·K)的1.68倍。氮化硼(BN)填料的加入使NEP/BN复合材料的热导率提升至1.25 W/(m·K),为EP/BN复合材料热导率1.01 W/(m·K)的1.24倍,EP的6.58倍。NEP及NEP/BN复合材料导热性能的提升,归因于萘环的刚性引起分子链的排列更加有序,以及改性过程中形成氢键的协同作用。向环氧树脂中引入萘环结构,采用简单的试验操作,明显提高了环氧树脂的本征热导率,可以为具有良好导热性能的树脂材料的开发提供思路。

基于临床路径的案例教学法在眼科规培医师教学中的应用研究

目的:探讨基于临床路径的案例教学法在眼科规培医师教学中的应用效果。方法:选取2019年8月至2020年8月在上海交通大学医学院附属瑞金医院及复旦大学附属中山医院眼科参加规培第一年的住院医师(共30人),按医院分层随机分为试验组和对照组,每组各15人。对照组沿用传统教学法,试验组采用基于临床路径的案例教学法,比较2组研究对象学习结束后的理论考试成绩、临床技能操作成绩及满意度问卷调查结果。成绩组间比较采用t检验,问卷调查结果组间比较采用秩和检验。结果:试验组在上述三方面的表现均显著优于对照组(P<0.05)。结论:基于临床路径的案例教学法是一种较好的眼科学临床教学方法,值得被广泛推广,但本法因罕见病例难以找到,故不适于罕见病教学,且学生可参与临床实践操作有限,不适合所有学生。

组装改性碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的摩擦学性能

采用十八烷基磷酸酯对碳纤维表面进行组装改性,用红外光谱仪对改性前后的碳纤维进行表征,并测量其静态接触角;研究组装改性碳纤维增强PEEK复合材料的摩擦学性能。结果表明:纯十八烷基磷酸酯组装改性的碳纤维粉体接触角高达120°,展现强疏水性;干摩擦条件下,组装改性碳纤维增强复合材料磨损率表现出先降低后升高的趋势,碳纤维质量分数为10%时磨损率和摩擦因数均达到最低,并且纯十八烷基磷酸酯改性效果最好,改性后的复合材料磨损面光滑,耐磨性能明显提高。

太阳能热电耦合合成苯甲酸

通过恒电位电解甲苯实现了苯甲酸的太阳能热电耦合合成,考察了电极材料、反应温度及电解电压对苯甲酸合成的影响.采用气相色谱、红外光谱和紫外光谱对电解产物进行分析检测,证实了太阳能热电氧化甲苯的主要产物为苯甲酸.实验结果表明,以石墨作为阳极材料,反应温度为90℃,电解电压为2.0 V时,氧化甲苯合成苯甲酸的产率可达51.6%.

石油类污染物的环境行为及其对环境的影响

从分析石油工业生产过程石油污染的现状、石油污染物的种类及其产生途径入手。研究了石油污染物的环境(水体、土壤、大气等)行为以及各种石油污染物对环境的影响,并针对污染现状提出对其进行治理的措施。

两种不同的治疗方案对早期糖尿病视网膜病变患者眼底微血管及血液流变学的影响

目的:比较不同的治疗方案对早期糖尿病视网膜病变患者的眼底微血管及血液流变学指标的影响。方法:选取2021年1-10月上海交通大学医学院附属瑞金医院收治的152例糖尿病视网膜病变患者,按随机数字表法将其分为常规组(n=76,口服羟苯磺酸钙)与试验组(n=76,口服羟苯磺酸钙+复方血栓通胶囊)。比较两组临床疗效、眼底微血管检查指标、血液流变学相关指标及不良反应发生情况。结果:试验组治疗总有效率为93.42%高于常规组的76.32%(P<0.05)。治疗后,试验组视力(0.56±0.03)、黄斑厚度(303.29±4.40)μm、出血斑面积(1.83±0.08)mm^(2)、血管瘤体积(8.97±1.25)μm^(3)均优于对照组(0.41±0.07)、(0.41±0.07)μm、(2.10±0.15)mm^(2)、(11.53±1.06)μm^(3)(P<0.05)。治疗后,试验组血浆黏度(1.78±0.25)mPa·s、全血高切黏度(4.42±0.31)mPa·s、全血低切黏度(9.11±0.67)mPa·s、纤维蛋白原(2.18±0.31)g/L均优于对照组(2.63±0.28)、(5.93±0.24)、(10.57±0.59)mPa·s、纤维蛋白原(3.25±0.47)g/L(P<0.05)。两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:羟苯磺酸钙与复方血栓通胶囊联用治疗糖尿病所致早期视网膜病变效果优于单纯口服羟苯磺酸钙,可有效改善患者眼底微血管状态,调整患者的血液流变学指标,且不增加不良反应,具有较高的推广价值。

油田酸化压裂废液中F-在土壤中的迁移规律研究

通过土柱实验研究了大庆油田酸化压裂废液中氟离子(F-)对土壤环境的影响,考察了酸化压裂废液中不同浓度的F-在土壤中的迁移转化规律,以及不同酸度、不同的土壤质地对F-在土壤中的迁移规律的影响,并探讨了相关作用机理。结果表明,油田酸化压裂废液中F-对土壤环境产生明显的影响,随着废液中F-浓度增加,F-在黑钙土中的迁移深度增加;沿土壤深度方向发展,土层中F-含量呈现降低趋势;随着F-浓度的变化,F-在黑钙土中的迁移基本符合负指数y=y0+a·exp(-x/t)规律;而随着压裂废液中酸度的增加,土壤中粘土矿物Ca2+、Al3+等阳离子浓度增高,与水中氟形成难溶化合物,从而使得F-在土壤环境中的迁移深度反而降低;F-在大庆地区3种典型土壤中的迁移深度符合黑钙土>黄土>碱土的规律;油田酸化压裂废液中F-主要存在于在10cm深度的土壤表面层。

表面改性硅灰石纤维填充PTFE复合材料的摩擦学性能

用KH550硅烷偶联剂表面改性的硅灰石纤维(WF)填充PTFE,在MPX-2000型磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与经典的炭纤维(CF)填充PTFE复合材料进行比较。采用SEM对磨损面和对偶面进行分析。结果表明:较高载荷(200和300 N)下复合材料摩擦因数随WF含量变化的幅度不大,较稳定地维持在较低值;细小尺寸WF填充PTFE复合材料的耐磨性能较好,在WF质量分数为10%时,复合材料的磨损量只有相同含量CF填充PT-FE复合材料的81%;细小尺寸WF填充PTFE复合材料的磨损面较为平整,存在轻微黏着磨损,其对偶面转移膜平整光滑、结构致密;而CF/PTFE复合材料磨损面存在许多裸露和碎断的CF,犁削和磨粒磨损是主要的磨损形式。

压裂废液中酸性物质在土壤中迁移转化规律

采用静态土柱法研究油田酸化压裂废液中不同浓度的H+、Cl-在不同土壤中的迁移转化规律,并探讨相关作用机理。结果发现,随着土壤深度的增加,H+在黑钙土与黄土中的含量逐渐减少,且浓度越高迁移的深度越远。H+在黄土中渗透的深度大于在黑钙土中渗透的深度。Cl-在土壤中具有较强的迁移能力,Cl-明显地聚集在土壤上层0～20 cm处。当土壤深度大于13cm时,Cl-发生累积,浓度反而有所升高。

《水污染控制工程》课程教学改革初探

《水污染控制工程》是环境工程专业的核心课程之一。探讨了课程的教学改革的基本方式方法,基于课程的特点,在改进教学方法、提高课堂教学质量、调动学生积极性等方面对课程教学进行了改革探索,教学改革对加强学生对课程的学习以及培养学生的动手能力、创新能力、工程能力等具有很好的效果。

油田废弃核桃壳滤料的污染物分析及其对土壤的影响研究

核桃壳滤料广泛应用于油田污水处理,每年因此产生大量的废弃核桃壳滤料,由于将其露天堆砌在地面上,滤料上的污染物在降水、风力、地表径流等的作用下发生迁移,直接影响到堆砌场地周边的土壤、大气、水源的质量。采用标准方法对油田废弃核桃壳滤料上的污染物组成进行分析的结果表明,主要污染物为原油、CaCO3和Cd2+、Pb2+重金属离子,污染物总含量较高,与原油组成相比,废弃核桃壳滤料上的芳烃含量增加较多,饱和烃和胶质有所减少。借助一维对流-弥散方程建立了模拟石油类污染物在土壤中迁移转化规律的数学模型,通过室内土柱实验确定模型参数,同时验证模型的准确性。将实验及模拟的结果相结合可知,该模型可以用来模拟石油类污染物在土壤中的迁移规律,符合y=y0+A1exp(-x/t1)+A2exp(-x/t2)规律。研究结果为油田废弃滤料对土壤环境的影响及治理提供了参考。

双疏表面的制备及性能研究新进展

表面润湿性是自然界最常见的现象之一。作为润湿的一种特殊状态,近年来双疏表面的研究已成为研究的新热点。双疏表面在疏水、疏油、防污染、自清洁、低摩擦性等方面表现出巨大的应用潜力。本文系统归纳了双疏表面的制备方法,综述了双疏表面的研究新进展,并对其今后的发展进行了展望。

超双疏耐磨PPS基涂层的制备与性能

以NH_4HCO_3为造孔剂,碳纳米管(CNTs)为纳米级纤维填料,采用简单的喷涂工艺制备出超双疏耐磨聚苯硫醚(PPS)基涂层。采用扫描电镜(SEM)、接触角测量仪分析涂层的表面形貌和疏水、疏油性能。采用定载砂纸打磨法测试双疏涂层的耐磨损性能。结果表明:造孔后的涂层表面粗糙,表面的多孔结构和CNTs构成了特殊的微纳二元复合网络结构。当NH_4HCO_3的含量为5%(质量分数)时,涂层实现超疏水和超疏油,对水、甘油和乙二醇的接触角分别为162°,158°和152°。用砂纸反复打磨10000次后,涂层表面轻微磨损,仍保持了高疏水效果,具有良好的耐磨性能。

多孔PEEK自润滑材料的制备与摩擦磨损性能

采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺制备了多孔聚醚醚酮(PEEK)发汗式自润滑材料,并分别考察了成型压力、造孔剂含量和润滑油脂种类对PEEK多孔自润滑材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明,压力为100MPa,NaCl的质量分数为30%,采用通用锂基脂时,所得多孔PEEK自润滑材料的磨损率最低,200N下磨损率为2.73×10-16m3/(N.m),与纯PEEK干摩擦相比耐磨性提高了1245倍,其耐磨性较经典的炭纤维增强PEEK复合材料还提高了32倍。研究表明,多孔结构能够储存润滑油,在摩擦过程中能通过发汗作用在对偶面上形成稳定连续的油膜而起到良好的润滑作用,从而大幅降低复合材料的摩擦系数和磨损率。

聚醚醚酮基复合材料端面摩擦热的有限元数值模拟

树脂基复合材料导热困难,聚热严重,所以端面摩擦热对其使用性能起到关键作用。文中根据聚醚醚酮(PEEK)复合材料在持续旋转双环摩擦运动作用下端面摩擦热产生的特点,运用有限元方法建立二维轴对称模型,研究复合材料的实时温度场分布,分析端面摩擦热对复合材料摩擦学性能的影响。最后,选取纯PEEK来验证模拟方法的可行性。研究结果表明:模拟得到的最高温度值和实测值误差小于2%,有限元方法可以比较准确地预测树脂基复合材料在连续的摩擦过程中任意时刻任意位置的温度值,可为树脂基复合材料的摩擦学应用及设计提供参考。

仿生多孔润滑耐磨CF/PTFE/PEEK复合材料的设计及其摩擦学性能

采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺制备了自身发汗式润滑耐磨多孔CF/PTFE/PEEK复合材料。考察了造孔剂(NaCl)、PTFE的含量及炭纤维层间间距对多孔PEEK复合材料结构和摩擦学性能的影响。结果表明,当PTFE含量为20%(质量分数,下同)、NaCl为30%、炭纤维层间间距为0.4mm所得多孔CF/PTFE/PEEK复合材料摩擦因数和磨损率最低,200N下摩擦因数、磨损率分别为0.0192,3.47×10-16 m3/Nm,较经典CF/PEEK复合材料摩擦因数降低了9倍,耐磨性提高了25倍。原因在于复合材料中PTFE能形成连续的转移膜,降低了材料摩擦因数;NaCl形成的多孔结构能储存住一定润滑油脂,摩擦过程中在载荷和温度的作用下能形成稳定润滑油膜,明显降低了材料磨损量;炭纤维布起到支撑骨架作用,并协同PTFE,NaCl提高多孔PEEK复合材料摩擦磨损性能。

高温耐磨PTFE复合材料的力学性能和摩擦性能

在室温～250℃宽范围内研究了温度对PTFE基复合材料硬度、剪切强度、压缩模量及磨损率的影响。结果表明,温度升高,聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的剪切强度和压缩模量呈二次抛物型曲线快速降低,而硬度呈线性递减关系;所制纳微协同增强PTFE复合材料承载时200℃附近才出现磨损率拐点,明显优于国内外水平;基于室温环境的聚合物力学、磨损性能以及高温下的力学性能,建立了聚合物磨损预测方程,可以快捷地预测出高温下PTFE复合材料的磨损率。

腐蚀环境中纤维增强聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究

分别研究了不同含量碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在硫酸溶液中和干摩擦条件下的摩擦学性能,同时考察了PTFE复合材料在酸中的腐蚀行为,探讨了相关机理。结果表明,在酸中GF能够提高PTFE的耐磨性,比CF在提高PTFE耐磨性方面具有更好的优势。就酸溶液中的耐磨性和耐腐蚀性而言,15%(质量分数,下同)是填料的最佳含量,此时GF和CF填充的PTFE的耐磨性分别较纯PTFE提高了7.7和4.4倍。当填料的含量超过15%时,复合材料的耐磨性和耐腐蚀性均下降,主要是由于此时犁削和磨粒磨损是PTFE复合材料的主要磨损机制。由于酸溶液的冷却和润滑作用,硫酸溶液中PTFE复合材料的摩擦因数大幅降低,但酸溶液抑制了对摩面上转移膜的形成。

水热法制备TiO_2片晶及光催化性能

以稳定的金红石相TiO2为原料,水热法制备出微米级TiO2片晶。采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-脱附等分析手段对样品进行了分析。将不同温度下煅烧后样品进行甲基橙降解实验。实验结果表明,反应48h可获得长60～80μm、宽30～60μm、厚4～9μm的介孔片晶。经450℃煅烧可得到锐钛矿相占83.6%的混晶,比表面和孔径分别为68m2.g-1、21.6nm,对甲基橙降解率最高,在30min内降解了92.4%,60min几乎全部降解,其催化活性优于商用P25,且微米级的颗粒更容易回收再利用。

碳纤维表面聚合物接枝改性的研究进展

碳纤维以轻质高强、耐热耐腐蚀、抗蠕变等优点成为十分重要的增强材料。但未经处理的碳纤维表面光滑、呈惰性、界面的粘结性差,需对其表面处理。聚合接枝改性具有不损坏基体、稳定性好且可以接枝特定聚合物等使它成为改性碳纤维的主要方法,详细综述了辐射接枝、光表面接枝、等离子接枝和化学接枝4种聚合接枝改性方法的研究与应用,并比较了它们的优缺点,为碳纤维表面改性研究提供了参考。