过程强化理论与装备研发相结合,提升研究生工程化意识

化学工业作为国民基础支柱产业,其重要性不言而喻,随着国外对诸多技术的垄断控制,国家迫切需要一批能满足国家和企业要求的高质量人才,一方面可以应用相关专业知识解决实际生产问题,另一方面,也要打破国外垄断、突破技术瓶颈,建立拥有自主知识产权的先进化工装备。过程强化理论与技术是化学工业中一个快速发展的重要研究方向,目前已经在诸多领域中得到了广泛应用。而化学反应过程涉及一系列复杂的非线性动力学知识,这就要求学生掌握牢固的理论基础,而另一方面,培养单位也需要瞄准国家重大战略需求开展相关研究生培养工作,例如各种新兴技术的工业化、产业化和市场化等。建设和发展与生产实践相适应的教学内容及课程体系,是教学改革的重要发展方向。本文提出以化工过程强化理论与装备研发相结合的教学理念,形成产教融合的发展模式,助力培养高层次化工人才的工程意识、创新能力和战略思维。

成人接种2剂新冠灭活疫苗12个月后T细胞免疫应答特点

目的评估成年人接种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)灭活疫苗12个月后不同抗原特异性T细胞免疫应答的特点。方法解放军总医院第五医学中心2022年4-6月招募15名健康成年人,于接种2剂新冠灭活疫苗12个月后采集其静脉血标本,以基于多色流式细胞术的活化诱导标记法(AIM)检测SARS-CoV-2抗原特异性T淋巴细胞水平,并分析其记忆表型与亚群分化特点。结果成年人接种2剂灭活疫苗12个月后,90%以上个体可检测到Spike及Non-spike特异性CD4^(+)T细胞反应(S:14/15,P=0.0001;NS:15/15,P<0.0001);80%个体检测到Spike及Non-spike特异性CD8^(+)T细胞反应(S:12/15,P=0.0463;NS:12/15,P=0.0806)。抗原特异性CD4^(+)T细胞主要表现为中央记忆细胞(CM)、1型效应记忆细胞(EM1)记忆表型,以及1/17型辅助性T细胞(Th1/17)、2型辅助性T细胞(Th2)辅助表型。结论灭活疫苗接种后能诱导广泛且持久的抗原特异性CD4^(+)T细胞反应,可能是当前国内新型冠状病毒感染重症化比例较低的关键因素。

GE 1.5T HDXT磁共振成像系统特殊伪影故障维修一例

磁共振成像是利用射频电磁波对磁场中的含有自旋不为零的原子核物质进行激发,发生核磁共振,并用感应线圈采集核磁共振信号,再按一定数学方法处理数据的成像方法[1]。磁共振成像根据人体磁性核(氢核)在磁场中的表现特性,通过施加梯度磁场。

HPLC法测定烫骨碎补中柚皮苷的含量

目的采用HPLC方法以柚皮苷为指标,对市售烫骨碎补饮片进行质量评价。方法采用HPLC法,Platisil-C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm);流动相:甲醇-醋酸-水(35∶4∶65);流速:1mL·min-1;柱温:30℃;检测波长:283nm。结果 29个不同地区市售骨碎补均为砂烫炮制,且柚皮苷的含量差异较大,其中正品中含量最高的可达0.796%,最低为0.078%,5份伪品中不含柚皮苷。结论市售烫骨碎补饮片中柚皮苷含量存在一定的差异,炮制工艺是影响品质差异的主要因素,其它影响因素有待进一步考察。

肝宝胶囊对非酒精性脂肪性肝病模型大鼠肠黏膜屏障和肠道菌群的影响

目的 研究肝宝胶囊对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)模型大鼠肠黏膜屏障和肠道菌群的影响,探讨其防治NAFLD的机制。方法 将26只SD大鼠随机选择8只作为空白组,给予普通饲料喂养,剩余18只喂食高脂饲料建立NAFLD模型(2只用于成模检查),造模成功后,按随机数字表法分为模型组和肝宝组,每组8只。肝宝组大鼠灌胃肝宝胶囊溶液(1 440 mg/kg),空白组与模型组大鼠灌胃等体积蒸馏水,每日1次,连续5周。采用全自动生化分析仪检测大鼠血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)和甘油三酯(TG)含量;酶联免疫吸附测定法检测大鼠血清中脂多糖、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、IL-1β含量;苏木精-伊红染色法观察大鼠肝脏和回肠组织病理形态;免疫组化法测定回肠组织中闭合蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)的表达;16S核糖体RNA基因测序技术测定大鼠肠道菌群。结果 与模型组比较,肝宝组大鼠血清中ALT、AST、TG、脂多糖、TNF-α、IL-6与IL-1β含量均显著降低(P<0.01),肝脏和回肠组织病变程度均明显改善,回肠组织中Occludin和ZO-1蛋白表达水平均显著升高(P<0.01)。肠道菌群分析显示,与模型组比较,肝宝胶囊能提高大鼠肠道菌群的丰富度和多样性;在门水平上,肝宝胶囊能显著升高拟杆菌门相对丰度,降低厚壁菌门相对丰度以及二者相对丰度比值(P<0.01);在属水平上,肝宝胶囊能显著升高乳杆菌属、布劳特氏菌属、拟杆菌属和阿克曼菌属的相对丰度,显著降低普雷沃氏菌属、苏黎世杆菌属、魏斯氏菌属、SMB53和脱硫弧菌属的相对丰度(P<0.05或P<0.01)。各组大鼠肠道菌群间均有差异物种。结论 肝宝胶囊可能通过保护肠黏膜屏障功能和调节肠道益生菌/有害菌结构来改善NAFLD。

高效液相色谱—质谱串联法测定六堡茶农药残留

过量使用有触杀毒性农药,会严重影响茶叶的品质和损害饮茶者的健康,因此茶叶农药残留检测显得尤为重要。文章采用快速净化柱(multiplug filtration cleanup,MPFC)净化的改良QuEChERS方法,结合超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定六堡茶中的23种农药残留。结果显示:23种农药分别在浓度范围内线性关系良好,相关系数(R2)为0.991~0.999,检出限(LOD,S/N≥3)为0.00013~0.00200 mg/kg,定量限(LOQ,S/N≥10)为0.00043~0.0067 mg/kg;在5μg/kg、10μg/kg、50μg/kg 3个加标水平下,23种农药平均回收率为62.84%~112.82%,相对标准偏差(n=6)为0.26%~14.29%。该方法操作简单、便捷,稳定性和灵敏度高,适用于六堡茶中多种农药残留的快速检测。

Fenton法再生废活性炭

运用Fenton法对甘氨酸母液脱色后的废活性炭进行氧化再生。实验结果表明:废活性炭再生的最佳工艺条件为:Fenton体系中H2O2/Fe2+的摩尔比为24∶1,H2O2的浓度为22.50 mmol/L,再生温度为60℃,反应时间为20 min,适宜pH值为3,再生之后的活性炭吸附能力可恢复75.5%以上。

城市下水道内可燃气体爆炸安全阈值的研究

根据重庆城市下水道内混合气体的流动性特点,基于层流有限速率燃烧模型建立了管道内可燃气体爆炸二维模型。通过计算机模拟与试验验证,考察了模型的可行性,系统地研究了气体组分、气体流动速度等对城市下水道内可燃气体爆炸过程的影响。结果表明,管道结构对爆炸波有显著的限制效应。在流动体系中,甲烷爆炸波位置会随气体流动向前移动,爆炸波形状也会显著变化,从而影响爆炸阈值。如气体流速为0.5 m/s时,甲烷的爆炸极限为6%～14%。气体流动速度越大,甲烷安全阈值范围越宽,当流动速度足够大时,爆炸可以被有效抑制,如气体流速大于0.85 m/s时。

氧化铈对氯丁橡胶性能的影响

采用硬脂酸对氧化铈(CeO2)进行表面改性,并分别将CeO2和改性CeO2掺混到氯丁橡胶(CR)中,制得CeO2/CR和改性CeO2/CR复合材料。通过SEM、FT-IR、XRD对改性CeO2的结构进行了表征,研究了CeO2/CR和改性CeO2/CR复合材料的硫化性能、力学性能、耐老化性能和热稳定性。结果表明,改性CeO2的晶型结构未发生改变并在其表面生成了硬脂酸铈盐。与添加未改性CeO2相比,添加改性CeO2使CR的正硫化时间缩短了9.7%,CR的力学性能、耐老化性能和热稳定性有不同程度的提高。

黄钠铁矾渣制备镍锌铁氧体及其表征

利用化学共沉淀法,以黄钠铁矾渣为原料制备镍锌铁氧体。以正丁胺为沉淀剂,在室温条件下,通过共沉淀铁、镍、锌(镍、锌由硫酸锌、硫酸镍按Ni0.5Zn0.5Fe2O4比例补加)制备镍锌铁氧体样品。采用SEM、XRD和FT-IR对该样品进行表征。结果表明,制备所得的样品为镍锌铁氧体。同时,通过磁滞回线显示,镍锌铁氧体比饱和磁化强度为9.04A·m2/kg,比剩余磁化强度为0.65 A·m2/kg,矫顽力为2.47kA/m,具有软磁材料的低比剩余磁化强度和低矫顽力的特性。

氧化石墨烯改性溴化氯丁橡胶的研究

采用HBr/H2O2溴化氧化体系对氯丁橡胶(CR)进行改性,得到溴化氯丁橡胶(BCR),并对溴化氯丁橡胶进行氧化石墨烯(GO)掺杂改性,得到GO/BCR复合物(O-BCR)。通过电镜扫描(SEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)对样品结构进行表征,并检测其力学性能。结果表明,GO以单片形式均匀分散在BCR基体中,GO表面的—COOH,—OH与BCR发生自由基接枝聚合,提高了溴化氯丁橡胶的力学性能。O-BCR与BCR相比,门尼粘度提高了161%;抗张强度提高了31%;500%定伸强度提高了46%;扯断强度提高了11%;永久变形提高了33%。

空气强化转炉钒渣湿法浸出行为

钒渣钠化焙烧过程低价钒氧化不充分,不能被浸出,降低了钒渣的浸出率。实验采用蒽醌磺酸钠(ADA)和栲胶作载氧体实现氧的传递,强化低价钒的氧化行为。通过X射线衍射、扫描电镜、紫外光谱以及紫外可见漫反射光谱等检测方法,分析了转炉钒渣浸出反应前后物相变化行为,探索了反应过程机理,证实了其可行性。结果表明,采用ADA和栲胶作载氧体,能将转炉钒渣中的低价钒氧化成可溶的高价钒,实现空气催化氧化高效浸钒。此时,钒浸出率由89.47%分别提高到92.84%和93.64%,且催化剂对体系后续工艺没有不良影响,转炉钒渣中的尾渣含钒量由1.1%分别降至0.52%和0.47%。

CeO_2/环氧树脂复合材料制备及其耐电化学腐蚀行为研究

CeO2填充环氧树脂,并用偶联剂KH560对CeO2进行表面改性,通过溶液混合法制备CeO2/环氧树脂复合材料。分别通过拉曼光谱仪、紫外漫反射光谱仪、场发射扫描电子显微镜和电化学工作站对CeO2/环氧树脂复合材料的微观结构和电化学防腐性能进行测试。结果表明,表面改性的CeO2在环氧树脂基体中具有更好的分散性;所制备的改性后CeO2/环氧树脂复合涂层对镀锌板附着力达到1级;与水接触角达到82.5°;电化学防腐性能测试中其浸泡30 min阻抗值在109Ω·cm2以上,浸泡7 d阻抗值基本保持在107Ω·cm2左右,高于未改性的CeO2制备的复合材料和普通环氧树脂材料。改性后CeO2/环氧树脂复合材料的附着力、疏水性和化学防腐性能明显优于未改性的CeO2制备的复合材料和普通环氧树脂材料。

LaCl_3改性Nieuwland催化剂催化乙炔二聚反应

乙炔二聚反应制备乙烯基乙炔(MVA)是氯丁橡胶合成工艺中的重要过程。传统的乙炔二聚反应因Nieuwland催化体系与MVA形成的配合物的活性高,会进一步与乙炔反应形成二乙烯基乙炔(DVA),甚至高聚物。控制Nieuwland催化剂的活性,减少DVA和高聚物的产生,提高反应选择性,可实现节能减排。加入LaCl3以改善Nieuwland催化剂活性,调控乙炔二聚的催化行为。实验结果表明,LaCl3-Nieuwland催化剂可抑制DVA的产生,减少DVA与乙炔继续反应形成高聚物,可提高MVA的选择性。在反应温度80℃下,MVA/DVA值从6左右提高至19,MVA选择性由80%提高至95%,高聚物的生成量大幅度减少。LaCl3-Nieuwland催化剂具有良好的低温反应活性,60℃时,反应产物气相中MVA的体积分数达到10%。计算结果表明,传统Nieuwland催化剂存在下,MVA-乙炔反应生成DVA能垒较乙炔二聚形成MVA高379.8 kJ·mol-1。而LaCl3-Nieuwland催化剂存在下,MVA-乙炔反应生成DVA能垒较乙炔二聚形成MVA高686.07 kJ·mol-1。LaCl3-Nieuwland催化体系可强化乙炔二聚形成MVA。

BBr_3改性氯丁橡胶硫化性能的实验研究

氯丁橡胶(CR)分子主链的双键碳原子上连接有极性氯原子,抑制了双键活性和反应能力,导致CR硫化活性降低,硫化相对困难。采用溶液法,以三溴化硼为溴化剂,引入键能较低的碳溴键,溴化改性氯丁橡胶,提高橡胶的硫化活性。结果表明,CR分子链中α-H被溴取代,其门尼粘度ML(1+4)值较溴化前提高了3.06%,焦烧时间较溴化前缩短了57%,正硫化时间缩短了8.8%,经BBr3改性后的氯丁橡胶,其硫化速度加快。

甘氨酸母液脱色废活性炭的微波-Fenton试剂氧化法再生

采用微波-Fenton试剂氧化法对甘氨酸母液脱色过程中产生的废活性炭进行再生,考察了废活性炭再生率的影响因素,并用SEM对再生活性炭进行了表征。实验结果表明,在Fenton试剂中n(H2O2)∶n(Fe2+)为24∶1、H2O2的浓度为25 mmol/L、溶液pH为3、反应温度为55℃、反应时间为18 min、微波功率为600 W时,废活性炭的再生率可达到75.80%。

石煤矿氧化焙烧料酸浸过程的动力学

为了提高石煤矿氧化焙烧料中钒的浸出率,并对酸浸提钒过程提供理论基础,从动力学角度分析整个酸浸出过程。实验考察了酸浓度,搅拌速度和浸出温度对钒浸出率的影响。研究结果表明:酸浓度和浸出温度对钒浸出率有显著影响,搅拌速度对钒浸出率影响不大;该浸出过程符合核收缩模型,浸出反应表观活化能为46.11 kJ.mol-1。浸出过程控制步骤为化学反应控制,其动力学方程为131-(1-η)=Kt。

电场强化铁粉还原对苯醌合成对苯二酚

研究了在酸性体系中,用电场强化铁粉还原对苯醌制对苯二酚的方法,该法考察了铁粉用量、硫酸用量、硫酸加入方式、电解电压和反应时间对铁粉利用率与对苯二酚收率的影响,并在此基础上探讨了还原机理。结果表明:电场强化了还原反应过程中电子的定向迁移,活化了反应物。此时,在95℃下,当硫酸与铁粉的摩尔比n(硫酸)∶n(铁粉)=1∶3,采用逐步加入硫酸的方式,电解电压为3.0V,反应时间为2h时,铁粉利用率由28.57%提高到75.19%,对苯二酚收率达95%。与现有工艺相比,电场强化法的铁粉利用率高、还原过程无副产物,并且该法易于控制,反应周期短。

纤维素热解机理的分子模拟及产物形成途径

为了从微观上确定纤维素热解主要产物的形成机理,对聚合度为10的纤维素单分子进行了分子动力学热裂解模拟,模拟发现温度上升到450K时,开始有羟基键断裂,随着温度的升高,在600K时糖苷键开始断裂形成纤维素单体,糖苷键断裂的同时也发现环状单体内部键断裂形成各种分子碎片。结合相关文献的实验结果,对模拟得到的各种分子碎片形成最终产物的可能途径进行了分析。

离子液体对聚合物增塑作用的研究进展

离子液体以其无毒性、良好的相容性和热稳定性、与传统增塑剂结构的相似性等诸多特性引来世界各国塑料行业科研人员的关注。研究发现,离子液体对一些聚合物有增塑作用,具体表现为降低聚合物的玻璃化转变温度(T_g)和熔点、提高聚合物弹性和热稳定性等。综述了近年来离子液体作为聚合物增塑剂的应用研究现状和进展,并展望了今后的发展。