热泵-减压膜蒸馏工艺优化及能效分析

针对热泵-膜蒸馏过程中热量不平衡问题展开试验研究,采用两支减压膜蒸馏组件并入料液循环流路,使其分别发挥热量回收及排放富余热量的作用,实现热泵系统的热量平衡.通过试验测试,显示MD1200和MD200被认为是最佳双膜组合.采用该双膜组合进行连续8 h的含盐料液处理,结果显示,双膜组合可以获得稳定、连续的膜蒸馏运行效果,总产水量平均为1.9 L/h,系统比能耗最高310 W·h/kg产水,能耗性能优于无热量回收的膜蒸馏工艺,与已工业化的多效膜蒸馏工艺相当,有望成为可获得工业应用的低能耗膜蒸馏新工艺.

MEMS矢量水听器敏感结构的后CMOS释放工艺研究

纤毛式微机电系统(MEMS)矢量水听器可探测水下质点振速等矢量信息,与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成能够很大程度地提升其性能。针对纤毛式MEMS矢量水听器的CMOS集成提出了一种方案,该方案在MEMS后处理工艺中,利用侧墙保护和各向异性湿法腐蚀从正面释放水听器的十字梁敏感结构。整个后处理过程不需要光刻,降低加工难度的同时,保证了加工结构的精确性。设计出了一种验证性的工艺流程,具体分析了4种不同结构的湿法腐蚀过程。最终完成了这4种结构的工艺流片,对实验结果进行了分析。实验验证了该方案的可行性,为纤毛式MEMS矢量水听器的CMOS集成奠定了基础。

双极膜电渗析资源化硝酸钠制酸碱

工业生产中产生的含有NaNO_(3)的高盐废水是一种可回收再利用的资源,通过双极膜电渗析(BMED)技术可制备出相应的酸和碱,对高盐废水的资源化利用具有重要的意义。采用三隔室双极膜电渗析膜堆,以NaNO_(3)溶液模拟高盐废水制备HNO_(3)和NaOH。选取能耗、电流效率、转化率作为评价指标,探究电流密度、原料液浓度、极液种类及浓度、酸碱室初始浓度对BMED制酸碱过程的影响。结果表明:随着电流密度的增大,盐转化率提高,能耗增加;随着原料液浓度的增大,电流效率增加,能耗降低,原料液浓度过高会导致电流效率明显降低;极液以3%(质量分数)的NaOH最宜;酸碱室初始浓度的增加可提高盐转化率,降低能耗。综合各因素最优参数进行实验,在电压为35 V、电流密度为700 A/m^(2)、酸碱室初始浓度为0.05 mol/L、原料液为12%(质量分数)的硝酸钠、极液为3%(质量分数)的NaOH的条件下,制得的碱浓度为2.227 mol/L,盐转化率可达93.42%,电流效率为60.83%,能耗为3.23 kW·h/kg。研究结果可为工业生产中NaNO_(3)高盐废水的资源化利用提供参考。

粉煤灰改性条件的优化及其对孔雀石绿吸附性能的影响

以粉煤灰(CFA)为原料,通过控制酸碱改性剂投加顺序、酸碱改性剂用量等改性因素制备出六种不同形貌、不同比表面积的改性粉煤灰(MCFA),通过SEM、BET、EDS及XRD等表征手段对MCFA的结构进行表征。以配制的孔雀石绿(BG)染料溶液模拟染料废水,通过对BG染料的去除效果来确定最佳改性工艺条件。结果表明,采用酸碱两步改性法对CFA吸附能力的提升效果最为显著,对BG染料的去除率由61.48%提升至97.92%,吸附量由61.48 mg/g提高至97.92 mg/g,其形貌的变化表现出了对吸附能力的提高与改善。

416例性发育异常患者临床表现、分子遗传学及性腺病理分析——单中心队列研究

目的探讨性发育异常(DSD)患者临床表现、分子遗传学及性腺病理特点,总结从常见症状中发现罕见病的临床经验。方法回顾性分析2018年5月至2023年8月在广州医科大学附属妇女儿童医疗中心DSD多学科中心诊疗的416例DSD患者的临床资料,归纳统计与讨论。结果416例DSD患者按照染色体核型分类:性染色体核型异常者92例(22.1%)、46,XY核型者285例(68.5%)和46,XX核型者39例(9.4%)。92例性染色体核型异常患者中,按男性抚养59例,主诉阴茎短小合并尿道下裂及隐睾18例(30.5%);92例中最常见核型是45,X/46,XY,共58例(63.0%)。285例染色体核型46,XY患者中,按男性抚养238例,主诉阴茎短小合并尿道下裂63例(26.5%);按女性抚养47例,主诉腹股沟包块13例(27.7%)。216例46,XY核型患者进行全外显子组检测,发现155例(71.8%)存在与临床表型相符的分子致病原因。39例染色体核型46,XX患者按男性抚养19例,主诉阴茎短小合并尿道下裂8例(42.1%),性腺活检18例,显示性腺含睾丸组织者17例,行全外显子组测序14例中发现NR5A1基因杂合变异、SRY基因变异和SOX3基因变异各2例(均14.3%);按女性抚养20例,主诉阴蒂肥大14例(70.0%),性腺活检8例,活检显示卵睾7例(87.5%),发现NR5A1基因杂合变异1例(14.3%)。结论DSD患者病因复杂多样,临床表现异质性大,可以表现为尿道下裂、小阴茎、隐睾等泌尿系统常见症状体征,不同病因的治疗抉择不同,因此,可以通过染色体核型、分子遗传学检测及性腺病理等检查明确病因,尤其对于罕见病,可提高检出率减少漏诊率,确保合理治疗,尤其是性别选择。

热塑性聚氨酯溶液组成对其黏度及所制备膜微孔结构的影响

聚氨酯1180 A为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,考察了不同溶剂、溶解温度、固含量对聚氨酯溶液黏度和非溶剂致相转化所制备膜微孔形貌结构的影响。结果表明:聚氨酯溶液的黏度受固含量、溶液温度、溶剂等多因素影响。其中,溶剂影响最为显著,15%固含量80℃完全溶解后,溶液的表观黏度呈NMP>DMAc>DMF的趋势。适宜溶剂条件下固含量增大黏度升高,溶解温度升高溶液黏度降低,高温下溶液的表观澄清透明。聚氨酯溶液固含量、凝胶浴不同对膜的形貌结构均有影响。在纯水、20%乙醇(EtOH)和40%EtOH中分相后膜的断面结构呈指状孔;在60%EtOH中分相后膜断面呈球粒状的双连续结构;80%EtOH中分相呈疏松的蜂窝状孔;EtOH中分相呈海绵孔。

基于面波频散曲线聚类分析的近地表横波速度反演

获取准确的近地表横波速度对复杂地表条件下弹性波地震数据处理和成像非常重要.在浅层面波工程勘探中通过反演提取的频散曲线可以获得近地表横波速度结构.在多道面波频散曲线分析中,频散关系拾取的精度直接影响速度反演结果的可靠性.本文在多道面波叠加及自动拾取频散曲线基础上,提出了基于面波频散曲线聚类分析的近地表横波速度反演方法.该方法充分考虑了低信噪比条件下面波频散曲线的不确定性,通过在频散曲线拾取中引入曼哈顿距离K-Means聚类算法提高频散曲线拾取的准确性.采用多道多窗口叠加技术提高了面波反演对横向速度变化的适应性,通过聚类算法和多窗口叠加提高反演的可靠性,聚类算法获得较准确的频散曲线更利于后续横波速度反演过程.模拟数据算例对比表明本文提出的方法比常规算法效果更好,精度更高.将提出的方法应用于工程勘探和油气勘探的面波数据反演中,结果也验证了该方法的有效性.

非溶剂致相转化法PTFE/TPU复合膜制备与性能表征

以热塑性聚氨酯(TPU)为原料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,乙酸和氯化锂(LiCl)为添加剂,聚四氟乙烯(PTFE)平板膜为基材,采用非溶剂致相转化法制备PTFE/TPU复合膜。考察了膜层厚度、凝胶浴组成、添加剂类别及其比例等条件对铸膜液黏度的影响,评测了膜表面和断面形貌结构、孔径分布、表层与基材剥离强度等膜特征指标。结果表明,与基膜c相比,复合膜的氮通量降低,膜层厚度为20μm时氮气通量越大;凝胶浴为24%DMAc时复合膜透气性最好,12%、48%DMAc时透气性差;乙酸做添加剂时复合膜表面光滑致密,而LiCl表面呈多孔结分布,但是当乙酸、LiCl添加剂比例相同时,加入乙酸的复合膜的透气性远比加入LiCl好;乙酸含量为0.7%时,PTFE/TPU复合膜的表面光滑致密,且透气性良好,平均孔径约为100 nm,0.7%乙酸的加入对铸膜液黏度及PTFE/TPU复合膜的剥离强度的影响较小。

不同育苗方式杉木苗生长性状及相关性分析

为探究不同育苗方式杉木培育的苗木差异,2022年12月开展杉木扦插裸根苗、杉木扦插容器苗、杉木实生裸根苗和杉木实生容器苗生长量、生物量测定,结果表明:杉木扦插裸根苗和杉木实生裸根苗,相对4种不同育苗方式杉木苗高、地径和总生物量总数平均值高出45.0%、25.5%,38.3%、14.9%和56.1%、33.3%;杉木扦插容器苗和杉木实生容器苗,相对4种不同育苗方式杉木苗高、地径和总生物量总数平均值低出52.1%、53.9%,30.6%、42.4%和46.2%、119.2%;依据苗木质量指数(QI)值评价结果分析,杉木扦插裸根苗苗木质量最优,依次是杉木实生裸根苗、杉木扦插容器苗和杉木实生容器苗,通过相关性分析4种不同育苗方式杉木苗生长量和生物量均呈正相关。

两亲性聚合物沉积法聚四氟乙烯中空纤维膜的亲水改性研究

以具有两亲结构的两亲性聚合物脂肪醇聚氧乙烯醚,通过回旋振荡涂覆法对疏水的聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜改性处理制备亲水性聚四氟乙烯膜,在膜表面形成亲水沉积层,并研究了两亲性聚合物浓度、涂覆时间、热处理时间和热处理温度对PTFE中空纤维膜亲水性能的影响。结果表明,两亲性聚合物浓度为5%,涂覆时间2 h,热处理时间和温度分别为16 h和40℃条件下制备的聚四氟乙烯中空纤维膜,纯水通量可达2482 L/(m^(2)·h)。

基于多射线联合反演的速度无关叠前地震数据Q值估计

描述地震波衰减特征的品质因子Q对地震数据处理和油藏描述非常重要,在地震勘探领域,Q值一般通过垂直地震剖面(VSP)数据或地面地震数据得到.由于叠前地面地震数据具有复杂的射线路径且存在噪声、调谐干涉效应等影响,从叠前地震数据中准确估计Q值相对困难.本文以地震波射线传播为基础,根据同相轴局部斜率和射线参数的映射关系,将多射线波形频谱同时带入谱比法联合反演估计Q值,提出了基于多射线联合反演的速度无关叠前Q值估计方法.该方法通过局部斜率属性避开了速度对Q值估计的影响,局部斜率携带地震波传播的速度信息,具有相同局部斜率的地震反射波具有相同的传播射线参数.同相轴局部斜率是地震数据域的属性,而速度是模型域的参数,在估计Q值中采用数据域的属性参数可以直接应用于数据的联合反演,而不需要通过速度对其做进一步的转化,从而提高了Q值估计的精度.同时,本方法采用预测映射(predictive mapping)技术将非零炮检距反射信息映射到零炮检距处,从而获得零偏移距走时对应的Q值.模拟和实际算例验证了本文方法的有效性.

利用稀疏约束非平稳多项式回归去除地震噪声及拾取初至

非平稳多项式拟合是L2范数下的优化问题,尽管考虑了信号的时变特征,但是仍然假设残差呈随机分布,当地震数据中存在较强非随机噪声时,常规的基于L2范数的非平稳多项式拟合不再适用。为此,研究了稀疏约束非平稳多项式回归理论与方法。首先回顾了非平稳多项式回归的基本原理;针对复杂稀疏分布残差问题,在反问题正则化理论框架下,结合非平稳多项式回归和L1范数约束,采用整形正则化和L1范数联合约束策略,利用共轭梯度和投影算法联合求解多约束反问题,同时估计具有时变光滑特征的多项式回归系数和具有稀疏分布特征的回归残差,可克服稀疏分布强噪声对反演的影响,并给出了算法基本流程和参数分析。模拟和实际数据应用结果表明,稀疏约束非平稳多项式回归方法在地震噪声压制和初至拾取等方面具有较好的应用效果。

激光辅助电弧增材制造应力场数值模拟分析

采用数值模拟与试验验证相结合的方法对激光辅助电弧复合增材制造过程中的应力以及变形进行模拟与分析。分析了激光辅助电弧复合增材制造的应力场演变规律,并在此基础上研究了堆积方式、激光功率对残余应力以及变形的影响。结果表明,成形件残余应力整体上呈现拉应力,中间部分为拉应力,靠近基板处为压应力。交错式堆积路径下成形件残余应力小于同向式,交错式堆积路径下成形件变形较大。成形件的残余应力以及变形随着激光功率的增大而增大,900 W功率时成形件应力以及变形最小。研究成果对激光辅助电弧复合增材制造工艺参数的选择提供了一定的基础数据。

纤毛-硅柱结构MEMS二维矢量水听器设计与制备方法

微机电系统(MEMS)矢量水听器在使用中会受到平台运动、海浪、洋流等冲击的干扰从而影响对目标声源的探测。为实现水听器的精准探测,提出了一种纤毛-硅柱结构的可抑制振动噪声的矢量水听器。设计了一种力矩平衡结构,利用COMSOL软件对矢量水听器的参数构建有限元分析模型,并对其静态分析、模态分析以及谐响应分析仿真。结果表明:矢量水听器灵敏度为-184.35 dB;可在0~100 g n载荷内正常工作;在工作带宽20~1000 Hz内能有效降低振动噪声带来的干扰。随后提出一种基于MEMS技术的可批量制造工艺,可确保硅柱与水听器的一体化集成,可极大提高矢量水听器的一致性。

PTFE中空纤维微孔膜制备工艺及应用研究进展

综述近年来PTFE中空纤维微孔膜的制备工艺,工艺包括糊料挤出法、载体纺丝法、包缠法以及三种工艺的对比,还论述了PTFE中空纤维微孔膜的应用,包括在膜蒸馏、膜生物反应器、海水提溴、废水处理等的应用。对PTFE中空纤维微孔膜的发展趋势进行了展望。

儿童嗜铬细胞瘤围手术期血压管理

目的探讨儿童嗜铬细胞瘤(pheochromocytoma,PHEO)围手术期的血压管理。方法回顾性分析2009年1月至2019年12月广州医科大学附属广州市妇女儿童医疗中心收治的6例嗜铬细胞瘤患儿临床资料,并复习PubMed数据库中有关嗜铬细胞瘤的文献。结果6例均为男性,表现为头痛2例(阵发性1例,反复发作且进行性加重1例),体检发现高血压3例(1例波动于120~160/60~110 mmHg,伴心悸、多汗;1例波动于150~190/80~110 mmHg,伴视物不清;1例波动于150~190/60~80 mmHg,伴腹痛),1例为复发病例。入院时主要症状:肿瘤切除术后出现心悸、多汗1例,视物不清1例,反复夜间头痛且进行性加重1例,生后检查发现肾上腺结合部肿块1例,腹痛伴血压升高1例,先心病术后检查发现肾上腺占位1例。6例均行手术治疗,控制围手术期血压,有高血压表现者适当使用降血压药物,缓慢使血压降至130/80 mmHg以内,同时避免血压低于80/45 mmHg。6例中3例为开放手术,3例为腹腔镜手术,均完整切除肿瘤。术后3例使用激素替代治疗。6例病理检查均提示良性嗜铬细胞瘤,随访无一例复发。结论嗜铬细胞瘤儿童时期罕见,手术切除肿瘤是首选的治疗方法,恰当的围手术期血压管理能有效预防术中、术后可能出现的并发症,对于保障患儿手术安全、确保手术疗效至关重要。

TIP术治疗小儿尿道下裂的效果及对术后并发症的影响

目的:探讨尿道板纵切卷管尿道成形术(tubularized incised plate,TIP)治疗小儿尿道下裂的效果及对术后并发症的影响。方法:选取2018年1月-2019年9月本院收治的64例尿道下裂患儿。按照随机数字表法将其分为研究组和对照组,各32例。对照组采用Mathieu术,研究组采用TIP术,比较两组临床满意度、手术指标、手术成功率、并发症发生率。结果:研究组满意度为93.75%,高于对照组的71.88%,差异有统计学意义(χ^2=5.379,P<0.05);研究组手术时间、住院时间均短于对照组,手术出血量少于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);两组手术成功率和并发症发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:尿道下裂患儿采取TIP术治疗的效果显著,可有效优化手术指标,提高临床满意度,值得推广应用。

合成纳米孔/通道的离子传输性质

合成纳米孔/通道由于在控制物质和离子传输方面展示出的独特性能而备受关注。目前,已发现有各种各样的纳米孔离子传输行为,包括离子电流整流、离子电流饱和、离子电流振荡、离子传输迟滞和负差分电阻等。基于这些独特的离子传输行为,合成纳米孔/通道已广泛应用于能量转化、生化分析和生物传感等方面。本文详细介绍了合成纳米孔/通道的离子传输性质并讨论其相关机制,同时也介绍了合成纳米孔/通道的制备方法并对其应用进行了展望。

聚四氟乙烯膜亲水改性及在工业污水处理中的应用进展

聚四氟乙烯(PTFE)膜因化学性能稳定、耐高温、耐酸碱等特点被广泛应用在化工、纺织、环境、食品等领域。然而,由于PTFE材料的强疏水性和极低表面能,使得PTFE膜润湿性差,难以处理水性溶液,限制了其应用。对近年来常用的钠-萘溶液处理、等离子体接枝、多巴胺改性、表面活性剂改性等PTFE膜亲水改性方法进行了综述。相关研究表明,亲水改性后的PTFE膜可以用于污水处理、膜蒸馏、膜生物反应器等领域。最后对PTFE膜亲水改性的发展趋势进行了展望。

ECTFE/ATBC/GO铸膜液体系流变性能研究

研究了乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)溶液的流变学行为,以ECTFE为原料, ATBC为稀释剂,氧化石墨烯(GO)为添加剂,采用旋转黏度计,测量并分析了ECTFE/ATBC铸膜液体系流变性能以及GO添加对ECTFE/ATBC铸膜液体系流变性能的影响.结果表明,ECTFE/ATBC铸膜液的表观黏度随剪切速率的升高而降低,属于切力变稀流体.该体系的表观黏度和零切黏度随着ECTFE固含量的增大而升高,随着温度升高而降低.ECTFE/ATBC/GO铸膜液体系的表观黏度和零切黏度随着添加剂浓度的增加而升高.随着GO添加量的增大,其非牛顿指数和结构黏度指数都有极值点出现,在添加量为1.0%(质量分数)时,铸膜液的非牛顿性变弱,结构化程度最低.本文研究结果为进一步研究热致相分离(TIPS)法制备ECTFE膜提供了流变学数据支撑.