解强陶瓷艺术作品选登

解强，祖籍山东，一九六四年生，一九八六年毕业于原轻工部广州工艺美术学校，工艺绘画专业，现系中国工艺美术协会会员，轻工业陶研所艺术中心高级工艺美术师，上海市工艺美术大师，江西省工艺美术大师。擅长陶瓷装饰绘画，作品风格厚重，色彩浓郁，着重于表现古朴豪拙的风情：运思构图，藏巧于拙，意境开阔而深沉，情感浓烈而凝重，颇具生活气息和审美观意趣：尤其注重作品的情韵悠远，天趣自得，豪纵中贯，严谨而耐人寻味，从事陶瓷艺术以来，在继承与学习的基础上，开创了属于自己的陶瓷世界。

沥青基碳纤维的制备工艺、反应机理及调控方法

沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。以碳纤维生产流程为主线,针对原料预处理、沥青前驱体调制、熔融纺丝、预氧化及炭化与石墨化的现状、方法、机理及调控进行深入探讨分析。沥青基碳纤维的原料有煤系、石油系、生物质系、高分子系和纯化合物,原料预处理方法主要有蒸馏和萃取;沥青前驱体的调制本质是以氢转移反应和自由基反应并行的液相炭化反应,包括环化、芳构化、低聚和缩聚等复杂的反应过程。芳烃低聚物在高温下缩聚形成稠环芳烃片状大分子的基本结构单元,基本结构单元经过热运动不断聚集,形成聚集体;由于范德华力作用使基本结构单元相互堆叠,形成平行堆积体,进而通过层积、堆积等过程形成基本构筑单元聚集体。基本构筑单元聚集体在不同反应条件下可以转变为长程无序、短程有序的难石墨化结构,也可以转变为长程有序、短程有序的易石墨化结构。以煤系、石油系和生物质系物质为原料调制沥青前驱体时,因其反应活性好,通常选用设备简单、操作容易、成本低廉的热缩聚法;而当以萘、甲基萘等纯化合物为原料时,因其反应活性差,需要较高的温度才能引发自由基反应,故通常采用催化合成法。熔融纺丝宏观上起到塑型的作用,通过改变纺丝参数和喷丝板的形状分别可以调节碳纤维的直径和形状;此外,熔融纺丝对中间相沥青前驱体的重排分子作用尤为明显,使得石墨微晶更易沿轴向一维排列形成有序的石墨晶体结构。为使沥青纤维在炭化过程中不发生融化,需要将沥青纤维由热塑性转变为热固性,即通过轻微的氧化反应,让沥青中的稠环芳烃分子经历氧化、缩合、分解和脱水,从而形成特定的交联结构,最终在纤维结构中生成一定量的含氧官能团。炭化是使预氧化后的纤维经过复杂的化学反应和结构转变形成具有炭材料分子结构特征的碳纤维。炭化过程中,石墨微晶发生重排,非碳原子被移除,碳元素含量进一步升高;经过石墨化后,石墨晶体结构更加完整、取向度更高,使碳纤维向石墨纤维转变,强度性能更加优异。另外,针对沥青基碳纤维的突破方向,提出了从分子维度定向可控制备的思路;并为碳纤维生产过程中耗时耗能的预氧化步骤的优化改进提供了具体方法。

氯苯添加量对通用级碳纤维结构与强度性能的影响

采用氯化-脱氯化法制备通用级碳纤维是煤液化残渣的高附加值利用路径之一,然而迄今为止,针对以氯苯为氯源诱导的氯化-脱氯化反应的研究尚不够深入,尤其是氯苯添加量对碳纤维结构与性能的影响仍缺乏研究。以煤液化残渣为原料,以氯苯为氯源,采用氯化-脱氯化法制备通用级碳纤维。借助元素分析仪、傅立叶变换红外光谱仪、^(13)C固态核磁共振波谱仪、X射线光电子能谱仪、基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪、扫描电子显微镜、拉伸强度测试仪及高精度显微镜表征研究氯苯添加量(10 g~40 g)对沥青前驱体分子组成与结构、熔融纺丝性及碳纤维强度性能的影响及规律。结果表明:经氯化-脱氯化法制得的煤液化残渣基沥青前驱体以芳香碳为主要组成,碳元素含量达91%以上,且碳元素含量和碳氢质量比随着氯苯添加量的升高而略微降低;X射线光电子能谱分析结果表明,经脱氯化反应后未见氯元素残留;氯化-脱氯化反应促使了芳环之间的缩聚,当氯苯添加量为20 g时,平均相对分子质量的质荷比为677;通过13 C固态核磁共振波谱可知,氯苯诱导的缩聚反应主要是加强了芳环的渺位缩聚,当氯苯添加量从10 g增加至40 g时,渺位缩聚碳的含量从9.40%提升至11.78%,这说明沥青前驱体的分子结构沿着一维方向呈现线性排列,进而熔融纺丝性随着氯苯添加量的增加而明显提高,CLR-CB-30和CLR-CB-40两组沥青前驱体在293 r/min的缠丝转速下仍能实现连续纺丝而不发生断裂,碳纤维的表面和断面光滑无缺陷,平均强度性能最高达932 MPa,平均直径约为12μm。表明采用氯化-脱氯化法制备出的煤液化残渣基通用级碳纤维具有较好的强度性能,达到了目前以煤焦油沥青或者石油沥青为原料工业化生产的通用级碳纤维的水平。

男性精英运动员感染新冠后症状统计及重返赛场的相关因素研究

【目的】统计某球类团体项目男性精英运动员感染新型冠状病毒后的症状表现情况,并探讨影响运动员早期重返赛场的相关因素。【方法】通过对19名纳入样本的新冠感染男性运动员病例的回顾性研究,收集运动员的基础数据、感染新冠期间的症状、康复性训练时受影响时间和重返赛场情况;进行百分比统计、描述性统计及Spearman相关性分析。【结果】被感染的运动员首发症状中咽痛(52.6%)及发热(47.4%)较常见;发病期发热(100%)为基本症状,其次是咽痛(84.2%)、咳嗽(78.9%)、咳痰(73.7%)、鼻塞(68.4%)及头痛(68.4%);转阴后恢复训练初期运动员面临的问题主要是憋气(42.1%),其次是各种头部不适(21.1%)和胸闷(15.8%)。被感染的运动员转阴时间为8.63±1.01天,发热天数为2.79±0.79天,最高体温38.52±0.43℃,康复性训练时受影响时间4.84±4.25天。重返赛场与发热天数(r=0.466,P=0.044<0.05)、康复性训练时受影响时间(r=0.694,P=0.001<0.01)呈正相关性,康复性训练时受影响时间与发热天数(r=0.525,P=0.021<0.05)呈正相关性;发热天数与最高体温(r=0.489,P=0.033<0.05)呈正相关性。发热体温低于38.5℃时,发热天数常为2-3天,体温等于38.5℃时体温从1-4天不等,发热体温超过38.5℃,发热天数常为3-4天。【结论】男性精英运动员在感染新冠后首发期症状中咽痛及发热常见,发病期主要症状为发热、咽痛、咳嗽、咳痰;转阴后的康复性训练期主要症状是憋气、头部不适和胸闷。运动员感染新冠后能否尽快重返赛场与发热天数和康复性训练时受影响时间相关。

基于分子模拟的多孔炭材料结构模型构建方法研究进展

结构模型的构建是多孔炭材料结构表征、“构效”关系探究、吸附模拟研究等的前提和基础。本文对基于分子模拟的多孔炭材料结构模型构建方法、应用及特点进行了综述性评介,以挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)吸附净化用活性炭的选型需求为导向,分析各种模型构建方法的适用性。结果表明,由片段单元组装构成多孔炭结构的早期模型,能展现多孔炭材料的部分表观性质,但对多孔炭吸附性能的解析与机理阐释尚缺乏指导意义。多孔炭结构模型构建方法可归为仿真过程法和结构重建法,前者适于炭材料微观结构演变的研究,但所需算力高;后者通过拟合多孔炭的实验、表征数据、在一定约束条件下重建模型,其中的随机填充法可以针对性地调控模型的孔结构和官能团,应用于吸附模拟研究时有助于确定吸附特定VOCs的最优孔结构、筛选合适的活性炭,进而指导多孔炭材料的制备。然而,对包括随机填充法在内的结构重建法,尚需掌握量化调控结构模型孔结构、表面官能团的方法与关键参数,发展能够进行多参数、多指标“构效”关系研究的多尺度化模型,才能对多孔炭材料的实际应用提供指导。

运动员脑震荡后重返赛场标准研究进展

运动脑震荡(sport-related concussion)是一种常见且逐渐被大家重视的运动相关损伤。因缺乏诊断的金标准和临床表现的复杂性,尚未得出针对于脑震荡后重返赛场的明确标准。文章归纳总结近年来的研究成果,包括运动脑震荡后重返赛场的评估指标和阶段、参考因素及关于身体和认知休息的建议,旨在为运动脑震荡后重返赛场的评价标准寻找新的突破,为制订重返赛场指南提供理论支撑。

量子化学计算在煤炭清洁高效转化微观机制的应用

为推进实现碳达峰、碳中和的目标,煤炭作为我国能源结构的基础原料,其利用的清洁化、高效化需要持续深化内涵。量子化学作为解释微观结构及作用机制的重要理论,目前已被广泛应用于煤化学领域,为煤炭研究提供更多微观信息,以促进煤炭清洁高效利用技术的发展。基于此,概述了量子化学计算在优化煤炭模型分子结构、探讨煤炭清洁高效转化反应机理和明确反应影响因素作用机制3方面的应用,重点对煤热解、燃烧、气化及液化过程中存在的微观问题进行分析、梳理,涉及煤的热解和燃烧过程中的氮元素迁移转化机理、煤基特征官能团与CO_(2)的气化特性、煤液化微观机理中的氢转移反应,以及气氛和催化剂等因素的作用机制等,最后就匹配煤炭变质程度的演变模型、煤炭反应过程中的多因素作用影响机制、完整转化机理、催化剂优化、创新集成工艺等问题,对量子化学在煤炭清洁高效转化领域中有待深入挖掘的科学问题进行了总结与展望,力图为煤炭清洁转化利用技术的研究和应用提供启示。

沸石膜在分离烟气中CO_(2)的挑战:沸石与载体间结合力研究进展

发电厂烟气中CO_(2)是主要碳排放源之一,利用沸石膜孔径大小进行CO_(2)分离则是实现碳中和、降低碳排放的重要手段。然而,在高温高压气体环境下使用沸石膜分离烟气时,沸石与载体结合并不紧密,易导致膜层在分离烟气过程中破裂或与载体发生剥离,为沸石膜大规模分离CO_(2)提出挑战。综述了沸石与载体之间的结合方式以及结合力特性,并对定量表征结合力强弱的方法进行归纳、总结。结果表明,Decadodecasil 3R(DD3R)沸石具有全硅结构及介于CO_(2)/N_(2)分子大小的孔隙尺寸,可与经过酸处理的陶瓷载体形成相对稳固的共价键,从而形成结合紧密的沸石膜。即使在水蒸气影响下,该膜仍能有效实现烟气中CO_(2)/N_(2)分离;传统试验方法(如超声法、划痕法和压痕法)在研究载体、沸石和改性剂界面的结合力时无法提供详细数据,分子模拟能有效弥补这些不足,在原子尺度上模拟材料界面的结合情况并进行量化,从而为筛选最优的载体改性方法提供了坚实的理论基础。

运动性脑震荡评估方法的研究现状

随着运动的多元化发展和参与运动的人群越来越多,各界对运动性脑震荡的评估和管理的关注度越来越高。在此大环境和背景下,运动性脑震荡的评估工作逐渐成为医务人员和相关工作人员的挑战和压力。运动性脑震荡的本质是大脑发生微创伤,因而对机体的影响多方面的,所以各领域研究人员以脑震荡的评估方法为基础进行延伸。文章综合简述目前国内外关于脑震荡的相关评估方法和运动性脑震荡的标准化评估工具,意在为运动性脑震荡发现与评估提供理论参考。

氯化-脱氯化和热缩聚合成煤液化残渣基纺丝沥青的分子结构特征

纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维,也是影响碳纤维性能的重要因素,而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段。对比传统热缩聚法,氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成,以制得纺丝性优异的沥青前驱体。迄今,针对采用热缩聚法和氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青分子结构特征差异研究鲜有报道。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)及固态核磁共振(^(13)C-NMR)表征纺丝沥青的分子组成与结构,采用平均分子模型方法构建纺丝沥青的分子模型。结果表明,采用氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的碳含量,且在FTIR中1 490和696 cm^(-1)波长处和XPS C 1s中287.1 eV结合能处均表现出特有由氯化反应产生的特征峰;由MALDI TOF-MS和^(13)C-NMR分析可知,由氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的聚合度、分子量和芳香度,其平均分子量达857,芳香度达0.87,且纺丝沥青的分子结构更趋向于在一维方向上发展的线性结构。根据表征分析结果,采用Shoolery-Budde提出的平均分子模型,构建了由氯化-脱氯化法和热缩聚法合成的纺丝沥青的分子模型。

基于HAZOP与RiskSystem分析的高校化学实验室安全管理

高校实验室安全管理模式落后、效率低下、效果不佳,事前查明安全隐患、分析事故风险、制定合理有效的应急预案与处置措施是完善实验室安全管理的技术途径。以化学吸收气液平衡数据测定实验为例,采用危险与可操作性(HAZOP)分析与环境风险评价系统(RiskSystem)软件对实验室安全事故的危险源、事故风险、保护措施、应急预案与处置措施等进行全面分析研究,探讨安全隐患开展风险预测与模拟分析在高校实验室安全管理应用的可行性。结果表明,依据HAZOP分析结果确定潜在安全隐患及其风险级别,制定保护措施和应急预案;RiskSystem分析计算出有毒有害物质泄漏后的扩散规律,指导合理可行的应急预案与处置措施的制定。HAZOP、RiskSystem分析等软件和工具的应用可明显提升高校化学实验室安全管理水平。

“活性炭表面改性及对苯的吸附研究”综合性实验设计

为加强学生对吸附单元操作基础知识的理解、提升实验研究技能,设计了“活性炭表面改性及其苯吸附性能研究”综合性实验项目。该项目设立了吸附剂基本性质分析、表面改性、吸附性能表征及动态吸附等内容,分别训练学生实验研究、实验操作、仪器表征、图谱解析及实验结果总结分析的能力。经过实验训练,学生掌握了N2吸/脱附仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)的仪器操作与图谱解析方法;学会了表面改性实验及活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和动态吸附性能测试的实验方法与结果的归纳分析;还结合所学吸附单元操作基本原理,研究揭示实验研究的规律性结果。本综合性实验在加强学生对吸附单元操作相关知识掌握的同时,能激发学生的学习兴趣、提升专业综合能力。

VOCs治理中的活性炭:作用、难题及“绿岛”模式

活性炭吸附是挥发性有机物(VOCs)治理的主流技术之一。本文概括介绍了活性炭在VOCs治理中的作用、应用场景及选用指标,分析了目前活性炭吸附净化VOCs过程中的安全问题及活性炭再生失效难题产生的原因等。此外,重点关注了为解决间歇、零散、小规模排放VOCs治理的活性炭“分散吸附+集中再生”的“绿岛”模式。

精馏实训在化学工程与工艺专业培养中的应用途径探索

建设中试甚至接近实际生产规模的实训装置或基地,供即将步入大四且已掌握绝大部分专业知识的化学工程与工艺专业学生实操,已经成为生产实习的重要组成部分,使学生在进入工厂前就能了解实际生产过程,很好地填补了理论知识与现场操作之间的巨大鸿沟。但是,学校花费巨大人力、物力建设的实训装置应用途径仍较为单一,如何更好地发挥实训装置的作用还有待探索。以化学工程与工艺专业生产实习常用的精馏实训装置为例,探索将该装置从生产实习环节拓展到认识实习环节的可能性,并在此基础上为探索实训装置乃至实训基地的更多应用途径提供思路。

活性炭低温氧/氮等离子体表面改性的研究

利用低温氧、氮等离子体将商品活性炭进行表面改性,采用傅立叶变换红外光谱(FT IR)和电位滴定法分析、测定改性前后活性炭表面官能团的种类与数量.结果表明,同功率下P-O2改性时活性炭烧失率远比P-N2改性的高;在P-O2改性过程中,活性炭烧失率随等离子体发生功率的增大而升高,而在P-N2改性过程中,活性炭烧失率随着等离子体发生功率的变化有一峰值,该峰值在低功率范围内随功率的增大而增大,在高功率范围内随功率的进一步增大反而降低.活性炭经P-O2改性在炭表面上引入了大量的含氧官能团,经P-N2改性的活性炭随着活性炭表面改性强度的提高,表面含氧酸性官能团逐渐减少,含氮官能团逐渐增加,获得了富含硝基、胺基和酰胺基的活性炭.

VOCs在活性炭中的堆积:形成机制及影响因素

活性炭吸附是含挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)工业有机废气净化的有效方法。然而,在实际应用中常见吸附了VOCs的活性炭难以完全脱附,尤其是在净化含苯乙烯、丁二烯等成分的废气时甚至出现脱附后活性炭吸附容量大幅衰减的现象。本文评价近年来活性炭吸/脱附的研究进展,梳理活性炭吸附性能衰减的原因,识别活性炭孔隙堆积物种类和探讨堆积物的形成机制,以厘清影响堆积形成的关键因素。结果表明,被吸附的VOCs在活性炭循环吸/脱附过程中通过热解、偶联、聚合、热氧化反应及化学吸附等方式形成堆积物,堵塞孔道,堆积物可能是化学吸附物种、半焦/焦炭和聚合物;其中高吸附温度、低再生升温速率、高吹扫气流速、高沸点及动力学直径较大的VOCs和高微孔率的活性炭更易导致堆积形成;脱附温度、再生吹扫气含氧量、VOCs分子结构、活性炭表面官能团及无机成分对堆积的影响还未有定论。研究开发高效再生方法、活性炭定向制备与改性或是缓解堆积的技术途径。

煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用

依托丰富的煤炭资源,我国成为世界上最大的煤基活性炭生产国。简要回顾了我国煤基活性炭工业的起源和发展历程,介绍了煤基活性炭的制备方法、生产工艺及应用现状,分析影响活性炭合理应用的因素,着重讨论了活性炭定向制备的概念、原理、方法及应用,提出了我国活性炭工业发展面临的重要问题和亟待研究的课题。结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,依据其对气、液相中微量成分选择性吸附的能力,在国防、医药、食品、化工行业得到广泛应用,近年来在能源、环境领域发现极大的应用前景;物理活化法是煤基活性炭制备的基本方法,原煤破碎活性炭、柱状活性炭及压块活性炭工艺是目前煤基活性炭的主要工业生产工艺,尤其是压块活性炭工艺,由于产能大、产品质量高且稳定并适于配煤、添加剂调孔,已成为新建、扩建活性炭企业的首选;孔结构、表面化学、形状、机械强度、流体力学性能等是影响活性炭应用的主要因素,"活性炭定向制备"即以用途对活性炭组成、结构和性能的要求为导向,制备具有适宜组成、孔结构、应用性能的活性炭产品,按照煤基活性炭定向制备涉及的指标及相互关系、影响因素、调控方法及难度,以孔结构调节为中心开发煤基活性炭定向制备技术成为主要策略;孔结构调控是在保证活性炭孔隙充分发育的前提下根据应用需求调节活性炭不同尺寸孔在总孔容中的比例,筛选原料煤、配煤、添加剂、优化工艺参数等措施,可以在不同程度上控制炭化过程,使炭化向生成各向同性、非石墨化、反应活性高、初生孔隙发达炭化物的方向发展,为活化阶段活化剂-炭基质间反应速度的调变打下基础,易于孔结构调控;煤基活性炭定向制备技术已应用于低灰高比表面积活性炭、磁性活性炭及兼有双电层电容和法拉第电容的高容量电极炭的研制,此外,在单种活性炭难以满足应用途径对活性炭提出的综合性能指标要求的情况下,配炭或是一种有效的解决途径。活性炭孔结构的精准量化调控、中孔活性炭的制备、配炭等研究尚待进一步深入;活性炭应用研究,利用西部高碱煤中内源性碱(土)金属调控煤基活性炭孔结构,开发洁净活性炭生产工艺,是煤基活性炭定向制备面临的新课题。

升温速率对神木煤热解半焦结构性能的影响

利用管式炉和微波材料工作站分别对神木煤煤样进行终温为750℃的慢速(3和5℃/min)、中速(10和15℃/min)及快速(50、100、225、350和750℃/min)热解,基于热解半焦X射线衍射谱图解析热解半焦的微晶结构参数,采用傅里叶变换红外光谱表征热解半焦的表面化学,并借助热重分析仪、选用气化活性参数RT评价热解半焦的气化反应活性。结果表明,随着升温速率的增大,神木煤热解半焦总体上呈现的趋势是:表面含氧官能团含量降低,半焦的微晶层片尺寸La和石墨化度明显提高,层间距d002和堆积高度Lc略微减小,说明神木煤半焦结构随升温速率的提高变得规整;随着升温速率的增大,半焦的气化活性RT从0.178 2降低至0.103 6。热解终温为750℃的神木煤热解过程中,快速热解有利于获得易石墨化、表面非极性化、气化反应性低的产物。