一种基于高压静电纺丝工艺制备的P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器及其在睡眠监测中的应用

针对日常睡眠监测的需求,提出一种基于高压静电纺丝工艺制备的P(VDF-TrFE)/锆钛酸铅(PZT)压电传感器并对其性能进行了研究。首先,介绍了P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器的制作及封装流程。其次对其灵敏度,频率响应特性,瞬时响应和稳定性等进行了测试。结果表明,该传感器不仅具有良好的微观外貌形态,且相比于纯P(VDF-TrFE)压电传感器0.73 V/N的灵敏度,制备的含30%PZT的P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器灵敏度是纯P(VDF-TrFE)压电传感器的2.5倍,达到了1.78 V/N。此外在低频下能够保持稳定压电输出且具备2 ms较快的响应时间。最后采用自制的P(VDF-TrFE)/PZT压电传感器测量人体心冲击信号,并通过支持向量机(SVM)训练睡眠分期模型实现了对睡眠质量的监测,四分类模型平均准确率达到72.5%,为可穿戴睡眠监测传感器的选择提供了参考。

交流高压静电防护服装标准的解读

为推动标准的有效推广和实施,以及交流高压静电防护服装的科学制备和合理适用,对GB/T18136—2008《交流高压静电防护服装及试验方法》和DL/T 1238—2013《1000 kV交流系统用静电防护服装》中的关键技术指标进行了探讨。对比分析了两个标准的异同点,并提出了合理化建议,为标准的修订提供参考。认为:应进一步增加衣料撕破强力、透湿量、色牢度、甲醛含量、pH值、接缝强力等考核指标,并明确相关考核指标的测试参数。

高压静电场及其在水产上的研究和应用进展

高压静电场(high voltage electrostatic field,HVEF)技术涉及物理、化学、电子、生物等多个学科,具备能耗低、效率高、清洁环保等优点,是未来消毒杀菌和低碳环保的重要发展方向,并逐渐成为农业领域新兴研究热点。综述了近20年来HVEF在灭菌和食品保鲜等方面的主要研究进展及其在水产领域的应用,旨在促进其在水产品处理以及水产育种等方面的应用。

高压静电场对绿豆萌发和抗氧化生理影响的差异

为了探明高压静电场对绿豆(Vigna radiata L.)种子萌发生长调控的有效性及其对抗氧化生理的影响,研究了不同方向和强度高压静电场对绿豆种子萌发特性及其抗氧化特性影响的差异性。结果表明,同一强度(3 kV/m)高压正静电场处理对2个绿豆品种的发芽率、简化活力指数、芽长和根长都有明显的促进作用,相同强度的高压负静电场对2个绿豆品种的简化活力指数和芽长的生物学效应相反。不同方向高压静电场处理对2个绿豆品种鲜重的影响不明显。抗氧化生理研究显示,2个绿豆品种的SOD活性和含量出现峰值时的高压正静电场处理强度相同,小于12 kV/m高压正静电场处理可以诱导激活2个绿豆品种的SOD活性。2个绿豆品种萌发时的抗坏血酸含量(ASA)对不同强度高压正静电场处理表现不敏感,其萌发过程中H2O2的清除可能主要由CAT调控,而与APX无关。研究探讨了不同方向和强度高压静电场对绿豆种子萌发和抗氧化生理影响差异的原因。

高压静电场辅助解冻技术应用实验研究

随着食品保鲜需求的不断增长,冷库冷冻冷藏技术的优化及发展变得愈发重要。本研究评估了高压静电场辅助解冻在冷库中的应用效果,监测了冷库内部三层货架区域的各项参数,包括温度、湿度、风速变化以及货架电压分布。以冷冻猪肉作为实验样品,观察解冻速率、温度均匀性和解冻效果。研究结果表明,冷库三层货架的温度分布、相对湿度以及温度均匀度无显著性差异,但中层货架的电压最大,能够有效加快冷冻猪肉解冻速率,相比于电压微弱的下层,中层平均升温速率比下层提高78.7%左右,并保持良好的肉类解冻品质。本实验研究结果可为高压静电场技术在冷库食品解冻、贮藏保鲜等领域发展提供参考。

高压静电场解冻对凡纳滨对虾肌球蛋白结构特征的影响

该研究以去头凡纳滨对虾为材料,以羰基与总巯基含量、表面疏水性与粒径大小、内源荧光光谱与傅里叶变换红外光谱和聚丙烯酰胺凝胶电泳的特征等作为考察指标,以自然解冻(nature thawing,NT)作为对照,研究了高压静电场解冻(high voltage electrostatic field thawing,HVEFT)的场强(1.8、3.8、4.3 kV)和温度(5、15、25℃)对去头虾肌球蛋白结构的影响。结果表明,当场强为3.8 kV时,随着温度的升高,总巯基、粒径、α-螺旋的含量呈先增后减的趋势,表面疏水性呈先下降后上升的趋势,羰基和内源荧光强度逐渐增加。当温度在15℃时,随着场强的增加,总巯基、α-螺旋表现为先增后减的趋势,羰基逐渐增加,表面疏水性则呈现出先下降后上升的趋势。综上所述,当场强为3.8 kV,温度为15℃时,高压静电场解冻对去头肌球蛋白结构影响最小。在此条件下,与NT处理组相比,HVEFT处理组样品的总巯基(3.35 mol/104g)和α-螺旋的占比(30.7%)分别是NT的1.15倍和1.17倍,表面疏水性是NT(22.54μg/mL)的0.42倍。结果表明,HVEFT能较好地维持虾肌球蛋白结构稳定性,有利于去头虾解冻后品质的保持。研究结果为高压静电场技术在水产制品解冻中的应用提供科学依据。

高压静电净化器在ABS挤出机模头废气治理中的应用

当采取吸附法治理ABS装置挤出机模头废气时,若废气中颗粒物质量浓度超过1 mg/m3或含有吸附后难以脱附的成分时,则必须在吸附器之前进行预先处理。在挤出机模头废气组分中,除了挥发性有机气体外,还包含动物脂肪酸等影响吸附剂净化效率的物质,因此采用高压静电净化器对其脱除是一个不错的应用方向。

高压静电场下发酵牛肉风味品质及微生物群落特性研究

为明确高压静电场(High-voltage electrostatic field,HVEF)对发酵牛肉品质影响规律,采用2.0 kV HVEF和3.0 kV HVEF辅助制作发酵牛肉,与对照组比较,分析不同处理条件对发酵牛肉理化指标、风味品质、微生物群落的影响。结果表明:HVEF辅助处理会显著降低发酵牛肉的含水率(P<0.05),且电压越高,效果越显著,对pH值、L^(*)和b^(*)值无显著影响,但2.0 kV HVEF处理会显著降低a^(*)值、增加ΔE值(P<0.05)。电子鼻分析表明,不同处理组发酵牛肉样品之间风味差异较大,可以通过主成分分析进行较好区分。电子舌分析表明,HVEF辅助处理会增加鲜味、咸味和苦味传感器响应值。通过气相离子迁移谱(Gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)分析,共鉴别出43种挥发性风味物质,包括醇类12种、酮类10种、醛类9种、烯类8种、其他4种,3.0 kV HVEF处理对这些风味物质的含量影响较大。高通量测序结果表明,发酵牛肉中的真菌优势菌为Penicillium(青霉菌属)和Debaryomyces(德巴利酵母属),HVEF能够降低Penicillium所占比例,增加Debaryomyces所占比例;发酵牛肉中的细菌优势菌为Staphylococcus(葡萄球菌属)和Lactobacillus(乳杆菌属),HVEF能够增加Staphylococcus所占比例,降低Lactobacillus所占比例。各指标综合分析表明,3.0 kV HVEF处理对发酵牛肉品质提升有较好促进作用。

基于高压静电纺丝法制备的P(VDF-TrFE)/ZnO/GR复合膜压电性能研究

提出了一种利用高压静电纺丝法制备P(VDF-TrFE)/ZnO/Graphene(以下简称GR)复合纳米纤维薄膜的方法,并对其压电性能进行了研究。首先,利用扫描电镜(SEM)观测复合薄膜的表面形貌并分析其X射线衍射(XRD)图谱。其次,将薄膜封装为三明治结构的压电纳米发电机(PNG)并研究了其压电性能。结果表明,含10%ZnO、0.1%GR的P(VDF-TrFE)/ZnO/GR复合薄膜压电纳米发电机开路输出电压和短路输出电流峰值为12.6 V、7.88μA,约是纯P(VDF-TrFE)薄膜的2.7倍、3.1倍。在激振力大小3.5 N,频率为5 Hz的条件下P(VDF-TrFE)/ZnO/GR压电纳米发电机的最大瞬时输出功率为33.85μW,持续激振21 min后,LTC3588-1毫微功率能量收集电源可以稳定输出3.3 V电压1.5 s。P(VDF-TrFE)/ZnO/GR压电纳米发电机具有良好的压电性能,具有成为自供电设备的潜力。

高压静电场协同低温保鲜对莴笋贮藏品质影响及新鲜度的电子鼻无损检测研究

目的研究高压静电场(high-voltage electrostatic field,HVEF)协同低温保鲜对莴笋贮藏品质的影响以及电子鼻对莴笋新鲜度的无损检测。方法本研究以新鲜莴笋茎为研究对象,4℃协同HVEF冷藏保鲜为实验组,4℃常规冷藏保鲜为对照组,测定其贮藏期间感官评分、呼吸速率、硬度、失重率、色差、叶绿素含量和磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI),同时利用电子鼻结合主成分分析(principalcomponent analysis,PCA)和线性判别分析(lineardiscriminantanalysis,LDA)研究贮藏过程中不同新鲜度莴笋的挥发性气味变化。结果HVEF组莴笋贮藏期可达35d。贮藏期间莴笋呼吸速率得到抑制,硬度、色泽、叶绿素、水分等品质得到较好的保持,PCA和LDA对不同新鲜度莴笋均有良好的区分效果。结论HVEF协同低温保鲜能够减缓莴笋品质劣化,延长贮藏期;电子鼻结合PCA和LDA可对不同新鲜度莴笋进行区分,对莴笋贮藏过程中的无损检测具有重要意义。

高压静电场联合食盐腌制对鮰鱼冷藏品质的影响

目的对比高压静电场(High voltage electrostatic field,HVEF)、食盐处理,以及食盐与HVEF联合处理对鮰鱼冷藏(4℃)品质的影响,以期为鮰鱼片保鲜提供新方法。方法将鱼肉样品分别进行腌制处理(盐处理组)、HVEF处理(电处理组)和联合处理(盐+电处理组),以未进行任何处理的鱼肉为对照组,研究不同处理方式对鮰鱼冷藏过程中菌落总数、pH值、白度、微观结构、剪切力、离心失水率、硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid,TBA)值及总挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen,TVB−N)值的影响。结果随着冷藏时间的延长,鮰鱼肉的菌落总数、离心失水率、TBA值、TVB−N值整体呈上升趋势。在贮藏第7天时对照组样品已腐败,其菌落总数达到7.3 lg(CFU/g),超过最高安全限度,最高安全限度为7 lg(CFU/g),而处理组样品的菌落总数均小于5.5 lg(CFU/g)。与贮藏第7天时的盐处理组相比,高压静电场处理组样品的剪切力、白度、TBA值、TVB−N值相对较高。在贮藏第7天时,联合处理组样品的菌落总数、离心失水率、TBA值、TVB−N值均低于其他处理组,并显示出较紧密的肌纤维结构,品质更好。结论HVEF处理联合食盐腌制能有效延缓斑点叉尾鮰在冷藏期间的品质劣变进程,为HVEF在保持预调理淡水鱼品质中的应用提供了理论基础。

高压静电技术及其在肉类和果蔬保鲜中的应用进展

高压静电技术具有能耗低、不影响食品品质等优点,已逐渐成为当前食品贮藏与保鲜领域的研究热点。本文系统综述了高压静电技术的作用机理及其在肉类和果蔬保鲜中的应用现状,重点从酶活改变、跨膜电位和冰晶形成等方面综述其保鲜作用机理,同时从降低呼吸强度、减少汁液流失、抑制微生物生长等方面综述其保鲜应用效果,并对其发展趋势进行了讨论和展望,以期为高压静电技术的工业化应用提供参考。

高压静电场处理对草莓保鲜品质的影响

为探究高压静电场(High voltage electrostatic field,HVEF)处理对草莓贮藏过程中品质的影响,将草莓置于高压静电冰箱,分析其在贮藏过程(0~15 d)中VC、可溶性糖、可滴定酸含量及感官品质等指标的变化。结果表明:HVEF处理能有效延缓草莓在贮藏过程中可滴定酸含量的上升以及可溶性糖和VC含量的下降,减少草莓的腐烂损耗。贮藏12 d时,HVEF组草莓的好果率为97.33%,CK组为89.33%;贮藏15 d时,HVEF组草莓的VC含量显著高于CK组(P<0.05)。因此,该高压静电场处理能够有效抑制草莓的品质劣变,延长其保鲜期。

余热发电循环水高压静电水处理系统应用实践

16 MW纯低温余热发电系统的循环水原采用投加化学药剂的水处理办法,在系统运行过程中一直出现循环水系统结垢严重的问题,严重制约系统的正常运行。为此,采用循环水高压静电水处理系统替代化学药剂水处理方法。该系统属新型物理处理方案,少量的排污水不含化学药剂、无污染,不用改动原有设备、管道。改造后彻底解决了循环水系统结垢难题,达到了预期效果。

高压静电处理菜种对小菜蛾种群及生化特性的影响

为探究十字花科蔬菜常发害虫小菜蛾的物理防治技术,利用高压静电场处理上海青菜种,测定了不同处理时间下小菜蛾繁殖参数和抗氧化酶系的活性。结果表明,小菜蛾取食高压静电场(HVEF)处理过的上海青后发育受到抑制,产卵前期显著长于对照组;同时处理组的产卵期延长,随着处理时间增加产卵天数呈先上升后下降的趋势,在10 min处理下达到最低值;小菜蛾体内SOD活性呈上升趋势且显著高于对照组,60 min达到最大值;而POD与CAT活性显著低于对照组。酶活性的变化对小菜蛾体内MDA含量产生了显著影响。HVEF处理菜种主要通过改变小菜蛾体内的活性氧的水平,对小菜蛾的种群产生不利影响。研究为制定小菜蛾的生态防控策略提供了思路,为设施蔬菜行业的健康发展提供了实验数据。

冰箱环境下高压静电场对于肉类冷冻效果的影响

冰箱中肉类冷冻效果主要受到存储温度的影响,现有冰箱冷冻存储温度(-18~-24℃)难以实现理想的存储效果。为解决此问题,通过实验分析了冰箱冷冻温度下不同电场处理(0 kV·cm^(-1)、3 kV·cm^(-1)、6 kV·cm^(-1)、9 kV·cm^(-1))对纯水降温曲线的影响,并通过食材验证冷冻保鲜效果。结果表明,高压静电场处理后,水的过冷度以及冻结速度明显改变,且电场处理后的食材,汁液流失率更低。

气流辅助高压静电纺丝法制备蚕丝蛋白纳米纤维的研究

目的研究蚕丝丝素蛋白亚微米和纳米纤维二者在超细纤维加工方面的特点.方法通过高压静电纺丝和气流辅助高压静电纺丝工艺制备蚕丝蛋白亚微米、纳米纤维.结果当气体流量达到4 L/min时,气流辅助高压静电纺丝可以制的更细的纳米纤维.结论气流辅助高压静电纺丝工艺有助于获得更细的纳米纤维.

高压静电场对黄瓜种子发芽率影响与机理研究

近年来，静电场的生物学效应问题越来越受到人们的重视，国内外许多学者做了大量的实验研究工作，并取得了大量的研究成果。在宏观方面很多实验结果都证明静电场对生物体，尤其对一些农作物有明显的作用效应，但剂量不同，生物效应不同。在微观方面，不少学者从不同的角度对其作用机理作了初步探讨，在黄瓜种子上探寻最合适的处理剂量，系统研究其作用机理，对研究和生产中推广应用高压静电技术有重要意义。

高压静电场对月见草种子萌发期的生物学效应

用高压静电场处理月见草种子，研究其萌发状况并测定了１２项生理、生化指标。试验结果表明：经电场处理后发芽率提高了９５８％。电解质外渗率，呼吸强度，过氧化氢酶活性有不同程度的改善。电场处理对过氧化物酶、酯酶同工酶、可溶性蛋白有一定影响，使谱带数目、颜色有改变。并以２６ＫＶ／ｃｍ×６０ｍｉｎ为最佳处理剂量，处理效果最好。

高压静电液体雾化技术

高压静电雾化具有雾滴粒径细小、粒径尺度单一、空间弥散程度广等优点,广泛应用于农牧林业病虫害防治、工业喷涂、燃烧、脱硫除尘及材料薄膜制备等领域。为有效提高燃油燃烧效率、烟气脱硫效率及药剂灭菌效率等,从破碎动力学、不稳定理论及雾化模式等出发对高压静电雾化理论进行了详细的阐述,测试了平口雾化喷嘴在针-环状组合电极下的喷雾特性。获得了雾化角、射程、沉积量分布及雾滴荷质比、索太尔(SMD)平均直径和PIV雾化流场图象等信息,并进行了分析。实验结果表明:高压静电减小了液体的表面张力和粘滞阻力,使液体容易破碎成更为细小的液滴,使雾滴尺寸分布更均匀。雾滴荷电后,带电雾滴在高压静电场的作用下容易发生二次雾化,进一步减小雾滴粒径;同时带电雾滴在电荷之间斥力作用下,弥散程度加大,且能在目标物感应出与本身电荷极性相反的电荷,从而在极化力、引力等作用下更容易被目标物所捕获。