木聚糖室温磷光碳点的制备及其防伪应用

溶解浆和黏胶纤维工业每年产生大量结构为直链木聚糖的副产物,其开发利用是企业亟待解决的问题。本研究以副产物木聚糖为原料,将其溶解于NaOH溶液中通过水热反应制备光致发光木聚糖碳点(X-CDs),将制备的碳点掺入聚乙烯醇中制备荧光磷光双发射薄膜和磷光墨水,并对双发射薄膜的荧光、磷光性能进行深入研究。实验结果表明,透射电子显微镜显示X-CDs是平均粒径为3 nm的类球形,具有典型的石墨碳晶格衍射条纹;傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱显示X-CDs主要组成元素为C和O,且表面存在羰基官能团,其产生的n→π^(*)跃迁能有效促进系间窜越产生室温磷光。X-CDs在溶液和固态状态下均具有荧光,但不显示室温磷光余晖效果,此时三线态激子容易被环境猝灭。将X-CDs掺杂进聚乙烯醇(PVA)中可产生具有激发波长依赖性的室温磷光余晖,表明PVA基质提供的氢键刚性环境可有效限制发光中心的旋转/振动,抑制了三线态激子的猝灭。将X-CDs和PVA溶液制成墨水,可应用于防伪、信息加密等领域。该研究为实用防伪材料的设计提供了新的思路,并拓宽了造纸厂副产物木聚糖的利用范围。

竹纳米纤维素膜制备、表征及其性能研究

为制备力学性能优良、透光性能好以及阻隔性能较佳的可再生生物质基膜材料,以漂白硫酸盐竹浆纤维(BP)为原料,先制备竹纳米纤维素(B-CNF),再通过高碘酸钠氧化改性的方法对竹纤维中纤维素的分子结构进行调控,制备了以竹材为基质的竹纳米纤维素膜材料。当NaIO 4氧化处理0.5、1.5、3 h时,所得氧化竹纳米纤维素分别标记为OB-CNF-0.5、OB-CNF-1.5和OB-CNF-3,对应制备的膜材料分别标记为OBF-0.5、OBF-1.5和OBF-3,B-CNF制备的膜材料为BF。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等方法对膜材料进行了表征,并测试了其力学性能、透光性能、水蒸气和氧气阻隔性能。结果表明:高碘酸盐氧化可成功地在竹纤维的纤维素分子长链中引入醛基,随着NaIO 4氧化时间延长至3.0 h,竹纳米纤维素中含醛基量增加至1.23 mmol/g;与BF相比,随着氧化时间的延长,竹纳米纤维素基膜材料会逐渐出现分层结构,在波长为600 nm处的透光率从82.24%增加至97.49%,水蒸气透过量(WVTR)从0.35 g·mm/(m^(2)·h·kPa)降低至0.13 g·mm/(m^(2)·h·kPa),氧气透过量(OTR)从4.37×10^(-3)cm^(3)/(m^(2)·d·Pa)降低到1.68×10^(-5)cm^(3)/(m^(2)·d·Pa)。膜材料OBF-1.5的综合性能较好,拉伸强度为42.85 MPa,断裂伸长率为8.88%,在600 nm处透光率超过90%,水蒸气透过量为0.14 g·mm/(m^(2)·h·kPa),氧气透过量为1.68×10^(-5)cm^(3)/(m^(2)·d·Pa)

自抗扰控制器对扰动抑制的仿真分析

本文根据对自抗扰控制算法(ADRC)的研究,建立了自抗扰控制系统和对比的PID控制系统,通过在仿真实验中对其施加相同的外界扰动变量,对比自抗扰控制系统和PID控制系统的扰动抑制效果。

基于Simulink跟踪微分器的仿真分析

根据对自抗扰控制技术ADRC中跟踪微分器TD的理论研究,使用MATLAB Simulink仿真平台搭建了TD仿真模型,并定量分析跟踪微分器最主要的参数速度因子γ对其安排过渡过程的影响。

基于Simulink对自抗扰控制技术的仿真分析

基于对自抗扰控制技术(ADRC)的研究,通过编写M_function程序实现ADRC中的非线性函数,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建和封装了扩张状态观测器(ESO)、跟踪微分器(TD)及非线性状态误差反馈(NLSEF)等自抗扰控制器的子系统并据此完成自抗扰控制器的建模。同时与工业上常用的PID控制器性能进行对比。

变结构天线伺服跟踪控制技术

天线伺服跟踪控制常用的经典PID(Proportion Integral Differential,PID)控制算法中,存在系统的跟踪精度与稳定性的矛盾。将自动控制理论中变结构控制器的思想运用在经典PID控制算法中,设计了一款变结构PID控制器以改善天线伺服跟踪系统的控制效果,并在实践中与经典PID控制的控制效果进行对比,证明了变结构PID控制算法的有效性。

基于NMI/DMSO全溶体系的竹基抗紫外膜制备及性能研究

研究构建了1种基于1-甲基咪唑/二甲基亚砜(NMI/DMSO)全溶体系的竹材全组分乙酰化改性方法,并以此乙酰化改性产物为基质,通过添加增塑剂聚乙二醇和负载纳米银粒子,制备得到具有优良塑性和抗菌性能的竹基抗紫外膜材料。经组分含量测定、红外光谱、拉伸性能、紫外-可见光透光率测试、抗菌测试等分析,系统表征了竹基抗紫外膜材料的性能。结果表明:NMI/DMSO全溶体系可实现竹材组分的均相同步改性,乙酰化巨龙竹全组分膜材料中,木质素、纤维素和半纤维素含量分别为22.5%、63.3%和13.2%,膜材料红外光谱中可见明显的乙酰基特征峰;竹基乙酰化膜材料中,具抗紫外功能的木质素得以完整保留并均匀分散在材料中;未经进一步改性的竹基膜即可以完全阻断波长为200~400 nm的紫外线照射,抗紫外性能卓越;经聚乙二醇进一步增塑改性的竹基抗紫外膜的拉伸强度提高了119%;进一步添加银纳米粒子后,竹基膜对空气和土壤中常见细菌的抑菌效果明显改善,拉伸强度提高了137%,断裂伸长率比基膜提高了366%。研究为竹材的高值化利用和竹基可再生功能新材料的开发提供了新思路。

基于WPF的虚拟仪器技术探究

虚拟仪器利用计算机系统实现数据的接收、处理与显示功能。本文采用C#/WPF开发环境,在PC平台Windows系统下设计一个虚拟仪器软件,通过网络通信实现数据传输,并利用高精度计时器和多线程实现高频率下稳定的数据存储、处理与显示。

基于Simulink对扩张状态观测器的仿真分析

文章对自抗扰控制技术中的扩张状态观测器进行研究,分析了扩张状态观测器的数学模型,并据此建立了Maltab/Simulink中的仿真模型,并采用控制变量法,对扩张状态观测器控制参数对观测精度的影响进行了探讨,对扩张状态观测器的参数调节具有一定的指导意义。