麦秆基纳米纤维素过滤膜的制备及对微纳米颗粒的过滤性能

以麦秆为原料,采用对甲基苯磺酸(p-TsOH)结合酶辅助超声处理制备木质纤维素纳米纤丝(LCNFs),通过真空抽滤制备LCNFs过滤膜(LCNF-FM)。研究LCNF-FM的微观形貌、纯水通量、润湿性及对微纳米粒子的过滤性能。结果表明,LCNF-FM由相互交联的纳米纤维网络组成,平均孔径为30.2nm。该过滤膜对细菌及纳米TiO_(2)颗粒均具有良好的截留作用。初步应用于红葡萄酒过滤除菌,其对红葡萄酒中有效成分的保留率均在84%以上,对葡萄酒品质影响不大。该LCNFs及其过滤膜的制备方法绿色环保,在农业废弃物的资源化利用及水处理、食品饮料的净化等方面具有广泛的应用前景。

微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性。结果表明:软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过82%,聚驱后可提高采收率超过14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素。

振动流化原子层沉积反应器微纳米颗粒的流化特性研究及包覆性能测试

原子层沉积可在亚纳米甚至更小尺度范围实现对微纳米颗粒表面的精准调控,但传统静态原子层沉积反应器很难实现大量微纳米颗粒的改性,针对该问题本文自主搭建了内径为26 mm、高为350 mm的振动流化原子层沉积反应器以实现微纳米颗粒的批量化精准改性。微纳米颗粒易团聚难流化,要实现均匀沉积首先需解决微纳米颗粒均匀流化的问题,本文选取粒径为20 nm的TiO_(2)和SiO_(2)颗粒以及粒径为600μm的树脂颗粒研究其在自制振动流化床反应器内的流态化行为。初始床层高度为15 mm时,由于聚团间黏性力的差异,稳定流化时TiO_(2)床层压降较高、床层膨胀率低,为鼓泡流化,SiO_(2)床层压降较低、床层膨胀率高,为散式流化。通过SiO_(2)颗粒示踪流化实验推断纳米颗粒团聚体流化过程中处于不断破裂和聚并的动态变化中。振动能够改善纳米颗粒流化过程中的沟流、结块现象,促进聚团破碎,降低颗粒最小流化速度,有助于提升气固接触效率。为检验自制原子层沉积反应器对纳米颗粒的包覆性能,在最优流化条件下以TiCl_(4)和H_(2)O为前驱体,TiO_(2)纳米颗粒为基底,80℃下原子层沉积得到致密、均匀的无定型TiO_(2)薄膜屏蔽颜料TiO_(2)的光催化活性,提升其耐候性。30次原子层沉积循环后,无定型TiO_(2)薄膜厚度达3.11 nm,其光催化活性较锐钛型TiO_(2)抑制了约90%,光催化活性屏蔽效果显著。实验结果说明自制振动流化原子层沉积反应器可实现微纳米颗粒的精准改性,具有良好的应用前景。

微纳米颗粒表面改性技术研究进展

综述了近年来国内外颗粒表面改性的方法及应用现状,详细介绍了固相包覆改性技术、液相包覆改性技术、气相沉积改性技术、高能束表面改性技术等四类颗粒表面改性技术的原理、研究现状与应用领域,并从工艺、成本、改性效果与应用领域等方面对比分析了四类颗粒表面改性技术当前现状。最后总结了颗粒表面改性技术未来的发展方向。

食盐添加对乌鳢鱼头汤熬煮过程营养物质溶出与微纳米颗粒稳定性的影响

在鱼头汤熬制过程中,食盐添加后会与汤中物质发生相互作用,进而影响产品品质。本文研究了NaCl添加时机对乌鳢(Channaargus)鱼头汤中营养物质迁移以及微纳米颗粒(microand nano particles, MNPs)稳定性的影响。结果表明,鱼头汤加盐前的熬煮时间和加盐后Na^(+)、Cl^(–)与各组分间的相互作用对物质的迁移具有重要影响,同时还会影响体系中微纳米颗粒形成,并最终影响体系的稳定性。在熬煮至60min时加盐时机最佳。此条件下制得的汤中营养物质和呈味物质的溶出和迁移达到最大程度,所形成的微纳米颗粒为大小均匀的双层球状小颗粒,甘油三酯自组装形成球形颗粒,蛋白质分子分散在其周围或与之结合附着在表面,体系呈现出良好的稳定性。研究结果可以为乌鳢鱼头汤制品的生产提供参考。

含油污泥微纳米颗粒驱油体系的研制与性能评价

油田生产中含油污泥无害化处理困难、成本高,含油污泥回注是一种低成本的无害化处理技术。常规回注调剖法仅能回注粒径较小的含油污泥颗粒,不能充分回收利用含油污泥。为此,将含油污泥颗粒经球磨处理至微纳米尺度,并添加石油磺酸盐类表面活性剂,通过搅拌、超声、离心形成稳定的驱油体系,研究了含油污泥微纳米颗粒驱油体系的粒径分布、乳化能力和驱油性能。结果表明,驱油体系中含油污泥微纳米颗粒的粒径中值为158 nm。该体系在室温(25℃)下静置4 d后仍能保持较好的悬浮性,油水完全分离的时间≥5 min;在60℃下与煤油的界面张力为7.4×10-3m N/m,乳化能力较强。由于乳化与封堵的双重作用,含油污泥微纳米颗粒驱油体系的注入能力和驱油效果好于表面活性剂驱,适用于中低渗透油藏。在60℃、注入量为0.5 PV、注入速度为1 m L/min的条件下,其驱油效率较水驱提高约20百分点,较表面活性剂驱提高约8百分点。含油污泥微纳米颗粒驱油体系的制备方法可完全处理含油污泥,实现含油污泥的高效再利用。

添加食盐对鸡骨汤中营养物质的迁移影响及微纳米颗粒的稳定性和抗氧化活性研究

目的研究添加食盐对鸡骨汤中营养物质的迁移以及熬煮时间对微纳米颗粒(micro-nanoparticles,MNPs)的稳定性及其抗氧化活性的影响。方法通过紫外分光光度计测定鸡骨汤中的蛋白质含量、总糖含量、总脂含量和游离氨基酸含量;利用显微镜观察MNPs的形态变化;采用纳米粒度电位仪测定MNPs的平均粒径、ζ-电位及多分散系数(polydipersity index,PDI);通过体外自由基清除能力及总还原力评价抗氧化活性。结果在0 min时添加3%的食盐,鸡骨汤中蛋白质、总糖、总脂和游离氨基酸的含量最高,MNPs在0~240 min内呈现先融合成大颗粒后分离成小颗粒形态变化,且在熬煮时间为240 min时鸡骨汤中MNPs的平均粒径、ζ-电位绝对值及PDI最小,随着熬煮时间的延长,鸡骨汤的抗氧化活性增强。结论添加食盐对鸡骨汤中蛋白质等营养物质的迁移具有促进作用,在0min时添加3%的食盐的鸡骨汤营养价值好,且随着熬煮时间的延长,鸡骨汤中的MNPs形成了相对稳定的体系,并具有较强的抗氧化活性。

利用球型微纳米颗粒结构表面减小硅基太阳能电池的光反射

为了在理想的光频范围内扩展硅太阳能电池的低反射特性,设计了一种由球型微纳米颗粒周期排列构成的光学微结构。利用球型微纳米颗粒结构表面良好的抗反射特性,扩展硅基太阳能电池的超低反射特性。首先采用Mie散射理论研究了单个球型硅颗粒的散射特性;进而使用MEEP仿真软件通过控制变量法分析了多个颗粒构成的周期性二维光学微结构的光反射特性,分析了球型微纳米颗粒的周期数、半径、间距对反射率的影响。结果表明:合理选择球形颗粒的半径、间距以及周期数构成合适的周期性二维光学微结构,可以在理想的光频范围内获得超低反射特性。

微纳米颗粒在制备微弧氧化复合膜层中的影响研究现状

微弧氧化是一种可在铝、镁、钛等金属表面制备耐热、耐磨、耐腐蚀等特性陶瓷层的表面处理技术。但陶瓷层中固有的孔隙以及有限的相组成被认为是微弧氧化技术亟待解决的难题。为进一步提高陶层的使用性能及扩大使用范围,将功能型微纳米颗粒与微弧氧化技术相结合的方法开始被广泛研究。综述了添加微纳米颗粒的种类、尺寸和浓度对微弧氧化行为、膜层微观结构、相组成、耐磨性能、耐蚀性能的影响,分析了微纳米颗粒与陶瓷层的结合机制,最后指出了该复合技术目前尚待解决的问题,并对该技术在今后的发展趋势和实际应用进行了展望。

微纳米颗粒受自然对流影响运动沉积特性

引言固体颗粒在流体内的运动及沉积是大气环境、河床、水文地质等自然界中普遍存在的现象,也在煤燃烧、化工制药、建筑、冶金等许多工业领域中广泛存在,因此,很早就受到关注[1-3]。一般情况下,对不同颗粒度的颗粒运动与沉积应有不同的研究方法,如微纳米颗粒可能需要考虑布朗力,而大颗粒可以忽略,大颗粒可能需要考虑颗粒的形态,

滨海咸水储层微纳米颗粒形貌特征对其运移行为的影响

通过一维水平砂柱试验,结合多孔介质传质理论,从孔隙尺度探索含水层中微纳米颗粒形貌特征与其释放、运移、沉积过程的内在关联,揭示颗粒重组的力学诱导机制。研究结果表明,在渗流溶液水动力作用与物化性质相同,并且含水介质机械组成相近的条件下,球形硅微粉释放率最高,试验过程中累计释放颗粒质量达93.74 mg;咸水层原砂释放率最低,仅为0.62%。依据试验结果,利用双沉积位动力学模型进行反演,计算得到咸水层原砂在受运移距离控制点位沉积系数最大,高于人工制备砂样2个量级。结合电镜扫描与颗粒表面ζ电位测试结果,基于颗粒受力平衡分析,渗流剪切应力与颗粒法向截面面积成正比;同时伴随微纳米颗粒形貌、构成的变化,扩散双电层排斥力存在显著差异。因此,球状硅微粉颗粒通常以单体形式脱离多孔介质表面;片状次生黏土矿物颗粒多以大体积粒团形式释放,出现再次沉积或被孔喉捕获的机率提高。

微纳米颗粒群外绕恒壁温圆管沉积特性

采用格子-Boltzmann方法对微纳米颗粒外绕恒壁温圆管壁的运动沉积特性进行了编程模拟研究,特别是在不同自然对流强度情况下。由于颗粒直径较小,除考虑了阻力、重力、Saffman力外,还考虑了布朗力。模拟研究分析了Re=30情况下,不同Ra数时的温度场和涡量场以及不同Stk数下颗粒在涡量场中的运动轨迹,记录了颗粒在圆管壁上和所有壁面总的沉积率。结果表明:在Re一定时,颗粒在涡量场中的运动轨迹随Stk数不同而不同,且随着Ra数的增大颗粒有逆时针运动趋势;弱自然对流相比强自然对流情况下,颗粒在圆管壁面上的沉积率高,且与圆管壁面碰触的概率随Stk数的增大而增大;在相同Ra数情况下,Stk数的增加会造成颗粒的总沉积率增加。

气缸套表面微造型与微纳米颗粒填充对摩擦学性能的影响

研究气缸套试样表面微造型技术和微纳米颗粒填充技术对缸套-活塞环摩擦副摩擦学性能的影响。在富油和贫油2种工况下,探究表面微造型和微纳米颗粒填充技术对摩擦副的摩擦因数和抗黏着磨损时间的影响。试验结果表明:在富油工况下,表面两端微造型和蛇纹石二硫化钼微纳米颗粒复合填充气缸套试样的摩擦因数最小,比机械珩磨气缸套试样的摩擦因数降低了13.99%;在贫油工况下,表面全部微造型和蛇纹石二硫化钼微纳米颗粒复合填充气缸套试样的抗黏着磨损时间最长,比机械珩磨气缸套试样的抗黏着磨损时间延长了85.79%;在试验过程中,表面微坑中的微纳米颗粒的溢出率会随着时间的延长而逐渐下降,最后趋近于0。

汤中物质的溶出、迁移以及微纳米颗粒形成的研究进展

目前,浓缩罐头汤和干燥汤料包等产品在市场上的出现,代表了现代食品科技对汤口味、营养和保质期等方面深入研究的程度,但是对汤功能性的研究却鲜见报道。对汤功能性的研究首先要以汤功效性的研究为基础,而汤发挥其功效性的主要因子是汤中的微纳米颗粒。本文综述了目前汤中微纳米颗粒主要成分的种类,营养物质从食材迁移到汤中的规律以及微纳米颗粒可能的形成机制的研究进展,以期能够了解汤中微纳米颗粒与人体健康的关系。

盐质量分数对鱼头汤熬煮过程中微纳米颗粒形成的影响

目的:探究盐质量分数对金枪鱼头汤熬煮过程中微纳米颗粒(micro/nano particles,MNPs)形成的影响。方法:在优化的鱼水质量比1∶8、油煎时间40 s、油煎温度120℃、熬煮时间150 min条件下熬煮鱼头汤,探究不同的加盐质量分数(0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%)对熬煮鱼头汤中营养物质迁移的影响;利用纳米粒度电位仪分析盐质量分数对鱼头汤熬煮过程中MNPs形成的影响;通过光学显微镜和激光共聚焦显微镜结合分子荧光标记研究盐质量分数对熬煮鱼头汤中MNPs形态变化及其各组分之间相互作用的影响。结果表明,在加盐质量分数为0.5%的条件下,汤中营养物质的溶出量达到最大。纳米粒度电位仪分析结果显示,不同盐质量分数对MNPs的平均粒径、聚合物分散性指数和Zeta-电位有显著影响(P<0.05)。当加盐质量分数为0.5%时,MNPs的尺寸最小。加盐能促进汤中MNPs的形成,当盐质量分数为0.5%时,汤中形成了具有稳定双分子层、平均粒径为(519.10±3.11)nm的MNPs。激光共聚焦显微镜观察结果显示,Cl^-渗透进入MNPs的中心并与甘油三酯结合,Na^+则与分布在MNPs外围的电负性多糖结合并抵消其负电荷。在适宜盐质量分数下,熬煮的金枪鱼头汤中营养物质的迁移量达到最大,熬汤过程由甘油三酯、磷脂、蛋白质和糖基化分子(糖脂和糖蛋白)自组装形成的MNPs稳定性也达到最大,营养物质在汤中的稳定性增加。

球形微纳米颗粒的制备及其作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能研究进展

综述水热法、化学沉淀法、溶胶凝胶法、激光辐照法等球形微纳米颗粒添加剂的制备方法,分析金属单质、金属氧化物、硫化物、碳化硅及其复合物等不同球形微纳米颗粒作为润滑油添加剂的减摩抗磨性能及其润滑机理。提出球形微纳米颗粒的有效润滑机制主要是“微轴承效应”“抛光效应”“自修复效应”以及在基体上形成润滑的摩擦层;微纳米球形颗粒作为润滑油添加剂存在球形率低、易团聚及复合颗粒在摩擦过程中的协同作用机理不清楚等问题。认为发展绿色无污染,可工业化的润滑油添加剂的制备方法,探索微纳米球形颗粒的分散性及复合润滑油添加剂在微观尺度上的摩擦机理是该领域研究的重点。

溶剂热条件下钴微纳米颗粒的构筑习性

以乙酸钴为钴源,水合肼为还原剂,在不同表面活性剂下,溶剂热法制备出不同形貌的二维、三维钴微纳米颗粒。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量色散谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对产物进行了表征。采用自制的2-十一烷基-1-二硫脲乙基咪唑啉季铵盐（SUDEI）为表面活性剂时,制备出直径400～600nm,厚度约100nm的六角盘状二维产物,采用其他表面活性剂只能制备出三维的花状钴。初步探讨了溶剂热条件下钴微纳米颗粒的构筑习性。

土壤中微纳米颗粒提取表征及迁移能力研究

通过现场取样获得试验所需土壤,利用超声—离心法提取土壤中的微纳米颗粒并对其表征,通过室内砂柱试验,研究不同注入速度(6、10、14 mL/min)和不同注入浓度(0.5、0.8、1.0 g/L)对土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中迁移的影响,运用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件模拟土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中的迁移情况,并对比分析了试验结果与模拟结果。结果表明,超声-离心法可以有效地提取出100 nm左右的土壤微纳米颗粒;注入速度越大和注入浓度越小的土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中的迁移能力越强,且出口处的最大相对出流浓度最高达到0.96;注入速度比注入浓度对土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中迁移能力的影响更加显著;数值模拟中采用的模型模块和基本参数合理,且COMSOL Multiphysics模拟软件可以很好地模拟微颗粒的运移规律。

石墨烯负载的超微Ru纳米颗粒催化NaBH_(4)水解制氢

氢能被认为是绿色、清洁的新型能源形式,在未来的“碳中和碳达峰”战略中扮演重要的作用。相比于液化储氢方式,固态储氢具有运输和储存安全,使用条件温和等优势。其中NaBH_(4)是目前固态储放氢中研究最为广泛和深入的一种。采用改进的液相沉积-气相还原法可控制备了平均粒径为1.1 nm的超微Ru/rGO催化剂,采用透射电子显微镜对其形貌和物相进行了表征。考察了催化剂的量、NaOH浓度、NaBH_(4)浓度和反应温度对NaBH_(4)水解产氢活性的影响。同时研究了催化剂的循环稳定性以及循环后Ru/rGO的形貌和Ru尺寸分布,该工作将其超微Ru催化剂催化NaBH_(4)水解制氢提供一定的理论和实践参考。

微纳米金颗粒对卡林型金矿成矿的指示

卡林型金矿中金的赋存状态一直是矿物学和矿床学的研究重点之一。我国右江盆地卡林型金矿中金的赋存状态长期存在纳米金颗粒(包裹体金)和晶格金之争(Feng Hongye et al.,2021)。黄铁矿在金矿床中通常作为主要载金矿物出现,其晶体内部结构及微量元素组份特征可以用来限定成矿流体的性质、来源与演化规律、反映成矿过程、约束矿床成因等,离散不可见金的形成途径.