山杏壳中纤维素、半纤维素、木质素含量的测定

以榆林市的山杏壳作为研究对象,为了精确测定其主要成分(纤维素、半纤维素和木质素)的质量分数,采用了硫酸与重铬酸钾氧化法、2 mol·L^(-1)盐酸水解法和72%的硫酸法,分别针对上述3种成分进行测定。通过控制单因素变量法,确定了每种方法的最佳条件。在最佳条件下,测得山杏壳中纤维素质量分数为26.10%,半纤维素的质量分数达到33.03%,木质素质量分数为31.22%。榆林市山杏壳中富含纤维素、木质素和半纤维素,是重要的可再生资源。

杏仁皮缩合单宁酶法提取工艺优化

在单因素基础上,利用响应面法优化杏仁皮缩合单宁的酶法提取工艺。以杏仁皮缩合单宁提取量为指标,考察了酶的用量、溶液pH值、提取温度、提取时间对杏仁皮缩合单宁提取量的影响。结果显示,所建立的杏仁皮缩合单宁提取工艺模型极显著,且在酶用量为26 U/g、溶液pH值为4.2、提取温度为52℃、提取时间为4 h的条件下,杏仁皮缩合单宁的提取量最高,预测值为38.71 mg/g,实际值为38.73 mg/g,结果表明优化的最佳提取工艺与预测方法相符。

太湖地区稻田全生物降解地膜应用效果研究

为了了解全生物降解地膜在太湖地区稻田中的应用效果,设置3个处理,系统对比了各处理的水稻分蘖数、株高、产量、成本和土壤养分指标等。结果表明:全生物降解地膜处理提高了水稻无效分蘖数,导致水稻穗数增加,结实率降低,全生物降解地膜PLA处理和全生物降解地膜PBAT处理水稻实产较常规不覆膜对照分别降低0.12%和1.68%;全生物降解地膜处理显著抑制了稻田杂草,全生物降解地膜PLA处理和全生物降解地膜PBAT处理平均杂草抑制率分别达87.13%和89.18%;全生物降解地膜处理条件下,土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量有降低趋势;全生物降解地膜处理成本明显高于常规不覆膜对照。总体而言,全生物降解地膜在太湖地区常规水稻生产中并不适用,但考虑到其优秀的除草效果与环境友好特征,建议未来在有机稻种植过程中进行适当应用。

一维边界阻尼波动方程的三层隐式θ-差分格式及其降维算法

针对边界阻尼波动方程构造全离散三层隐式加权有限差分θ-格式,证明了当θ<1/2时,具有时间一阶精度和空间二阶精度;当θ=1/2时,关于时间和空间都是二阶精度格式,并证明该格式在θ≤1/2时是无条件稳定的.特别是,利用特征投影分解(POD)法对该格式做降维,建立了θ-格式的POD降维算法,分析了POD降维算法解的稳定性和误差.最后,利用数值算例验证了上述所有理论结果的正确性.

基于STM32温差发电系统MPPT控制器设计

为提高温差发电系统的热电转换效率设计了一款基于STM32F103C8T6芯片的最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。通过对热电系统输出电压、电流的实时检测,改变脉宽调制波(PWM)的占空比,经驱动电路进行功率放大后输入升压斩波电路,用于控制电路中MOS开关管的关断,达到改变输出电压和功率的目的。通过对控制电路的仿真和优化,确定器件类型和参数,制作了MPPT控制器。将该控制器连接到热电实验系统,可准确测量热电片输出的电压和电流,通过占空比的调整改变热电系统的输出电压。该控制器的设计为后续控制器控制算法的设计提供了坚实的硬件基础。

综合电子系统设计中程序控制的教学方法研究

综合电子系统设计课程中的程序控制相对较难,学生缺少设计兴趣,因此,要研究新的教学方法。首先针对基础与兴趣,设计既综合又简单的入门范例,其次针对系统设计,设计出分层的软硬件知识迁移体系,最后针对课下学习,设计出可视化教学环境。实践表明,这种教学方法大大提高了学生对电子系统设计的程控能力。

地方高校大型仪器共享机制的构建与实践

我校分析测试中心通过整合和提升资源,根据学校现况和市能源化工产业为主导的经济特点,实行大型科学仪器设备共享模式,引进更符合实际的理念和机制,对大型仪器设备管理方法进行了探索与实践,完成了制度、管理及团队建设的结合,形成了大型仪器设备开放共享平台。该平台集教学、科研、服务社会于一体,凸显科研创新、人才培养、服务社会三大功能。推行三级共享不仅提升了仪器设备的利用率,充分发挥仪器设备和资源相结合的优势,实现大型仪器设备运行的良性循环,同时也形成了一种“产学研”合作的新模式,推动了校企融合及科研创新合作。

Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)-类水滑石@Al薄膜制备及其光催化性能

含过渡金属元素的类水滑石(LDHs)材料在可见光催化领域显示了广泛应用前景.然而LDHs粉末在催化反应中难回收、易流失,不利于材料的循环利用.以铝板为基体,通过原位生长技术在基体表面原位生长Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)-LDHs,开辟制备Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)-LDHs@Al材料的新方法.研究表明,Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)LDHs薄膜在铝基底纵向生长,具有高取向性.LDHs结晶度较高,片层结构规整,极大暴露了LDHs催化活性较高的层板边缘.该薄膜材料具有较低禁带宽度、较高可见光催化活性.Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)-LDHs@Al能够有效降解甲基橙(MO)有机染料废水,多次循环后对染料的降解率可达98%.该材料极大的增强了对光的利用率,促进了光生电子和空穴对的分离和转移,提高了材料光催化活性,推动和强化了LDHs材料的循环利用及综合处理废水的能力,提高了其应用价值和应用范围,为LDHs材料的开发、设计及应用提供了新思路.

沙柳基磁性多孔炭的制备及其吸附亚甲基蓝性能研究

采用水热法原位改性沙柳生物炭制备磁性多孔炭复合材料,利用SEM、XRD、FT-IR、XPS和BET分别对多孔炭的形貌、结构表征,并研究磁性多孔炭吸附去除废水中亚甲基蓝性能。系列表征分析结果表明磁性复合材料表面疏松多孔,比表面积为63.01 m^(2)/g,含有-COOH、-OH等丰富的官能团。在亚甲基蓝初始质量浓度为50 mg/L、初始pH值为11,投加量为2 g/L、25℃吸附120 min时,亚甲基蓝的吸附率可达88.52%,最大吸附量为218.08 mg/g;吸附过程与Langmuir吸附等温模型拟合较好,符合准二级吸附动力学模型。吸附以化学吸附为主,吸附稳定,无二次污染,吸附剂廉价易得,便于分离,是理想的亚甲蓝废水处理试剂。

磁性GO/TiO2/Fe3O4复合材料的制备及其催化性能研究

以石墨为原料采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以钛酸丁酯为前驱体采用溶胶-凝胶法制备GO/TiO2载体,进而用水热法合成出GO/TiO2/Fe3O4复合光催化材料。通过FTIR、XRD、SEM和DRS等表征手段对催化剂的组成、形貌及结构进行分析。并且将其应用于光催化降解甲基橙(MO)溶液,考察了催化剂种类和催化剂用量对降解效果的影响。实验结果表明:GO/TiO2/Fe3O4复合催化剂稳定性高,催化活性强;0.06 g该磁性复合材料对50 mL 10 mg/L的MO溶液光照120 min的条件下降解率为95.4%;且催化降解过程符合一级动力学模型。

TiO_2/GO复合材料的制备及其催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以钛酸丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO纳米复合光催化剂。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等对催化剂的结构、组成、形貌和粒径进行表征。将催化剂用于光催化降解甲基橙(MO)溶液,考察催化剂种类、GO负载量和p H值对催化效果的影响。结果表明,TiO_2/GO复合光催化剂具有较高的光催化活性和良好的稳定性,1 mg/mL的TiO_2/GO复合催化剂对50 mL 10 mg/L MO溶液降解120 min,降解率为94.4%;催化降解过程符合一级动力学模型。

核壳Fe3O4@NiSiO3磁性微纳米材料的合成及其吸附性能研究与表征

通过改进的凝胶-溶胶法和溶剂热法合成核壳结构Fe3O4@NiSiO3磁性复合微纳米材料,对其结构和性能进行了SEM分析、TEM分析、多晶X射线衍射分析、磁性分析、比表面积及孔结构分析。以亚甲基蓝为模拟吸附染料,探究其吸附的机理和动力学吸附行为;并优化了亚甲基蓝浓度、吸附剂用量、pH值、溶液温度和平衡时间等实验条件。结果表明,复合材料对亚甲基蓝具有良好的吸附性能,吸附率达到98.5%;符合Langmuir吸附等温式且吸附动力学符合二级动力学方程。

凸形封头压力容器优化设计

针对传统的化工行业压力容器壁厚较大,生产成本过高的情况,课题组利用ANSYS有限元软件,以凸形封头压力容器中的椭圆形封头和碟形封头压力容器为研究对象,考察其应力分布和位移分布的特点,并进行优化设计。结果表明:在相同载荷下,椭圆形封头压力容器应力较小;椭圆形封头压力容器短半轴的变化、碟形封头压力容器直边段内径的变化趋势与目标函数体积的最大值相一致;经过21次迭代得到压力容器的最优设计参数,优化效果明显。研究结果对于压力容器的优化设计和材料的合理利用有一定的参考意义。

TiO2/MoS2@硅藻土光催化剂的制备及其性能的研究

在异丙醇水溶液中以钛酸丁酯为钛源,MoS2为敏化剂,硅藻土为负载剂,通过溶胶-凝胶法和水热法制备TiO2/MoS2@硅藻土的复合光催化剂。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、漫反射光谱(DRS)、扫描电镜(SEM)和N2吸附-脱附对催化剂组成、形貌及结构进行分析,以亚甲基蓝(MB)为降解有机污染物目标,降解MB溶液前后的浓度比值(ct/c0)为评价指标,对催化剂种类及催化剂的用量进行了优化研究。结果表明,TiO2/MoS2@硅藻土复合催化剂稳定性高,催化活性强,1 mg/mL该复合催化剂降解50 mL 3~10 mg/L的MB溶液,ct/c0值范围为0.015~0.048。降解过程符合一级反应动力学Langmuir-Hinshelwood方程。

Fe3O4@SiO2/TiO2磁性纳米材料的制备及其性能研究

采用水热法和Stober法制备磁性核壳结构Fe3O4@Si O2材料;以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备Fe3O4@Si O2/Ti O2新型复合光催化剂,并采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和磁滞回线(VSM)等手段分析其结构、组成、形貌和磁性,以亚甲基蓝溶液(MB)为模拟降解染料,探究其光催化性能;并优化了MB浓度、催化剂用量、p H值、溶液温度和平衡时间等试验条件。结果表明,复合材料对MB具有良好的催化性能和循环再生能力;在15℃,p H值为10,Fe3O4@Si O2/Ti O2用量为0.3 mg/mL的条件下,复合材料对5 mg/L的MB溶液降解率为91.13%。

基于ANSYS的换热器管板应力评定

针对换热器管板受力情况复杂,传统的理论方法难以计算其内部应力分布的现象。借助ANSYS有限元分析软件,以管程、壳程同时开的瞬间工况和正常操作的稳态工况为研究对象,考察其等效应力分布规律;并对其进行应力评定。结果表明:远离换热管和管板的连接区域,等效应力呈均匀分布,为薄膜应力;最大等效应力出现在换热管外表面和管板与壳体的连接处;温度变化明显的地方,热应力也相对较大;对7种工况进行应力评定,针对危险工况,进行改进,效果明显。研究结果对于管板的安全可靠运行提供一定的技术保障。

凸形封头与筒体不连续区域应力分布及优化

针对凸形封头与筒体不连续引起局部范围内应力迅速增大,使压力容器强度削弱的现象,利用有限元分析软件ANSYS,以球形封头、椭圆形封头和碟形封头这3种凸形封头为研究对象,考察不连续现象对其应力分布和应力集中系数的影响,并对其进行优化。结果表明:3种凸形封头压力容器的最大应力出现在不连续区域;远离不连续区域,应力基本维持不变,为薄膜应力; 3种凸形封头削边长度出现临界值;对3种凸形封头削边段进行优化,球形封头压力容器优化效果最理想。研究结果对于凸形封头与筒体不连续区域应力分布及优化有一定的参考意义。

神木兰炭清洁燃烧利用评析

神木兰炭具有低灰分、低硫、低磷、低有害元素、高发热量等优越特性,燃烧性能与热稳定性较好。在分析神木兰炭基本特性的基础上,对其清洁燃烧利用现状进行了评析。神木兰炭替代无烟煤用作生产、民用燃料可减少有害物质的排放及对空气的污染,有效改善空气质量;将神木兰炭与无烟煤、生物质复配成型制备混合燃料代替原煤燃烧是未来神木兰炭高效清洁燃烧利用的新趋向。

西部陆海新通道背景下北部湾集疏运高质量发展研究

在《西部陆海新通道总体规划》与《“十四五”推进西部陆海新通道高质量建设实施方案》落实推进的背景之下,北部湾港进入了一个充满机遇的历史时期,北部湾港集疏运系统如何高质量发展成为重要问题。分析了北部湾港的集疏运系统现状,建立灰色GM(1,1)模型对北部湾港吞吐能力进行预测,结果显示虽然北部湾港的货物吞吐量长期增长,但距离“五亿吨”的目标还有差距。针对北部湾港目前存在基础设施薄弱、港口配套设施不完善、连通性较弱等问题,提出推进北部湾港基础设施建设水平、区位优势的进一步发挥强化通道联通能力、服务“国内国际双循环”、提高多式联运服务体系质量的建议,以促进西部陆海新通道建设,发挥西部陆海新通战略支点的作用,推进北部湾港口集疏运高质量发展。

双点腐蚀缺陷油气管道剩余强度

以X80油气管道为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,考察环向双点腐蚀缺陷管道和轴向双点腐蚀缺陷管道等效应力云图分布特点,通过改变环向双点腐蚀环向间距、轴向双点腐蚀缺陷长度和缺陷深度,考察其对等效应力和剩余强度的影响。结果表明,最大等效应力出现在双点腐蚀缺陷周围区域,容易发生强度失效;远离缺陷区域,等效应力迅速衰减至薄膜应力;随着内压载荷的增加,等效应力呈增加的趋势,并出现屈服阶段;随着环向间距的增加,剩余强度基本维持不变;随着缺陷长度和缺陷深度的增大,剩余强度呈减小的趋势,安全性降低。所得结论对于双点蚀缺陷管道剩余强度的研究具有一定的参考意义。