Chaotropic离子对肌球蛋白乳化特性影响的研究进展

食盐的过量摄入与高血压、心脑血管疾病等慢性疾病之间的矛盾日益加深,而降低乳化型肉制品的盐含量会影响产品品质特性,如何避免减盐引起的质量缺陷是低盐肉制品研究领域的重点。不同离子诱导肌球蛋白分子空间构象产生不同变化,影响肌球蛋白在脂肪球表面的吸附特性,并最终影响产品品质。本文主要论述乳化过程中Chaotropic离子属性对肌球蛋白分子构象、构象变化驱动力的影响,为开发优质低盐肉制品提供新途径。

不同生长阶段胡杨树离子分布、吸收和运移特征及其与土壤盐分的关系

为探讨胡杨适应盐渍环境的生理机制,探究不同生长阶段胡杨各器官离子分布与土壤离子的关系。以不同生长阶段的胡杨为试材,采用对幼苗、幼木、近熟木及过熟木的各器官离子含量进行分析比较方法,并通过各离子含量研究了胡杨各器官对土壤离子的选择性吸收、分布以及运输特征,以期了解土壤离子对胡杨不同生长阶段的影响。结果表明:(1)随着胡杨生长发育阶段的变化,胡杨各器官中的Na^(+)、Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)含量普遍增加,而K^(+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)含量则呈现出不同变化趋势。这表明胡杨通过调节各离子之间的平衡来维持生理稳定。(2)胡杨各发育阶段的Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Cl^(-)主要分布在叶片和根系中,而Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)则在不同器官间有所差异。这说明胡杨通过不同器官的离子分配来提高盐分排除或耐受能力。(3)胡杨各发育阶段,离子由根系向叶片运输的过程中,运输能力也存在差异,其中幼苗和幼木具有较强的K^(+)吸收和运输能力,而近熟木和成熟木则具有较强的Ca^(2+)运输能力。说明胡杨在不同生长阶段对不同离子的需求和利用程度不同,增强对盐渍环境的适应性,形成了适应逆境的离子调节机制。

盐胁迫对37份葡萄幼苗生物量与离子含量的影响

葡萄耐盐性的评价是筛选耐盐种质进而开展耐盐育种的前提。为探析不同葡萄种质在盐胁迫下生长表现与生理特征,本研究选择37份具有代表性葡萄种质的一年生幼苗,比较分析了盐胁迫与对照处理下各葡萄种质叶、茎、根干质量与叶片中Na^(+)、K^(+)含量的差异。结果表明,盐胁迫导致葡萄总体生物量降低,叶片中Na^(+)含量增加,叶、茎、根干质量与叶片中离子含量在不同种质之间存在差异;叶片Na^(+)含量与叶干质量、茎干质量和总干质量显著负相关;Valiant、Fercal、‘山河二号’在盐胁迫下生物量积累较高,Dogridge、CR1生物量积累较低,但这些种质叶片中Na^(+)含量低而K^(+)含量高,可作为潜在的耐盐种质。

阳离子对C-S-H凝胶孔内氯离子扩散影响的分子模拟

基于分子动力学方法,探究了4种阳离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))对氯离子在水化硅酸钙(C‑S‑H)凝胶孔中扩散行为的影响机理.结果表明:C‑S‑H对氯离子的吸附量与其对阳离子的吸附能力相关;Ca^(2+)和Mg^(2+)可以促进氯离子的吸附,使C‑S‑H中的表面钙容易脱附进入溶液,延长氯离子和孔隙水的空间相关性,导致氯离子周围形成多层水合壳,降低其扩散能力;在被C‑S‑H层吸引的阳离子以及水分子的共同作用下,4种溶液中C‑S‑H凝胶孔中的氯离子扩散系数大小依次为KCl>NaCl>CaCl_(2)>MgCl_(2).

荧光碳点的制备及其在重金属离子检测中的应用研究进展

碳点是一种新型荧光碳纳米材料,具有光致发光、荧光稳定、无光漂白和水溶性好等特点,被广泛应用于环境监测、分析检测及光电元器件等领域。介绍了荧光碳点的制备方法,如电化学合成法、激光烧蚀法、水热法、超声波法、微波法和模板法等,分析了荧光碳点在检测重金属离子过程中出现荧光淬灭的主要原因,综述了荧光碳点在重金属离子检测中的应用,并对其未来发展方向进行了展望。

MOF基ZnO/NiO@C复合材料作为高性能锂离子电池负极材料

通过简单的溶剂热法和煅烧法制备了MOF衍生的ZnO/NiO@C多孔纳米复合材料,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其微观形貌和结构进行表征,利用X射线光电子能谱(XPS)分析了复合材料的元素组成,通过氮气吸附/脱附实验测试了复合材料的比表面积和孔径分布,结果表明:复合材料具有高比表面积和一定数量的介孔,在100 mA/g电流密度下,ZnO/NiO@C电极首次放电比容量为1489.7 mAh/g,循环400次后的可逆比容量为1078.0 mAh/g,容量保持率为72.4%。此外,通过不同倍率的充放电实验,电极的比容量可以恢复到初始倍率的75.28%,测试结果表明ZnO/NiO@C电极具有优异的循环性能和较好的倍率性能,良好的电化学性能是由于其多孔结构、高比表面积和丰富的电化学活性位点,降低了电荷的传递阻力,促进了离子的扩散,提高了倍率性能和循环稳定性。

力学约束对锂离子电池双层电极中锂扩散和应力的影响

锂离子电池中的电极总是处于特定的约束当中,这些约束既包括电池内部不可避免的被动结构约束,又包括一些新兴技术应用场景可能赋予的外部主动约束.本文主要利用化学-力学双向耦合的基本假设建立描述双层电极结构的理论模型,考虑4种不同强弱的理想化变形约束作为其边界条件,并通过数值求解研究在充电过程中这些外部约束对双层电极中Li扩散和应力的影响.从力学的角度,所研究的双层电极结构存在侧向伸缩和弯曲变形两个自由度,弱化的约束条件能够部分或完全激活这些应力释放机制,从而降低电极结构整体的应力水平,并提升结构的力学稳定性.然而,从电化学的角度,电极结构的正向弯曲变形所产生的应力梯度会阻碍嵌Li过程,强化的约束能够部分或完全抑制电极的正向弯曲,使活性层内Li浓度更加均匀,从而提高活性层的容量利用率.这些结果不仅为进一步理解双层电极在更加真实或极端服役条件下的化学-力学响应提供理论参考,还从设计的角度表明折中的外部约束有利于平衡电极的结构耐久性和电化学性能.

离子液体电喷雾推力器发射极制造技术现状及展望

离子液体电喷雾推力器是目前热点研究的一种静电式微电推进装置,影响该类推力器性能的核心部件之一是发射极,其制造技术已成为离子液体电喷雾推力器研制的关键技术之一。结合离子液体电喷雾推力器工作原理和发展历程,分析了毛细管型、外部浸润型和多孔材料型三类发射极的推进剂输运特点和制造需求;回顾和梳理了三类发射极的典型制造材料与相关制造技术,总结评述了离子刻蚀等不同制造技术的优缺点;针对较为成功的基于多孔材料的超快激光制造技术,从发射极设计、新型材料制备、超快激光与材料作用机理等角度提出了发展建议。

离子电推进发展历史回顾与启示(上)

离子电推进是空间电推进中最具代表性的技术之一,追溯离子电推进从概念到工程应用的历史过程,能够为洞见离子电推进技术的未来发展提供有力依据。从早期孕育、初期发展、中期发展、当代发展和创新发展等五个方面,对世界各国离子电推进技术的发展历史进行了包括技术发展、产品研发、工程应用等内容的全面回顾。在此基础上,将离子电推进从初始概念到工程应用经历的漫长过程分为五个方面系统总结了离子电推进发展的成功经验和失败教训,从正确认识离子电推进等七个方面梳理了对离子电推进未来发展具有借鉴意义的启示。

航空动力锂离子电池热失控行为与气体燃爆危险性研究进展

动力锂离子电池的安全问题是制约电动航空器运行与适航取证的技术瓶颈问题,影响全球电动航空的发展。由锂离子电池热失控引发的燃烧、爆炸等失效事件会造成机毁人亡的灾难性后果。旨在为相关研究人员介绍锂离子电池热失控爆炸特性的研究现状,从锂离子电池热失控燃爆行为、热失控气体爆炸极限和热失控气体爆炸危险性评估3个方面进行阐述:在锂离子电池热失控燃爆行为方面,介绍了锂离子电池热失控发展过程,分析了热失控冲击特征参数测定方法,总结了热射流演变机制及射流火焰的模拟仿真与实验方法;针对热失控气体的爆炸极限,对比国内外气体爆炸极限测试标准,总结了热失控气体爆炸极限理论计算方法,并介绍了原位检测爆炸极限的创新方法;在热失控气体爆炸危险性评估方面,介绍了老化锂离子电池危险性评估方法,以及爆炸危险性参数指标。提出未来的研究将侧重于先进诊断技术、增强电解质稳定性、多尺度建模、先进抑制技术以及建立标准化测试流程和技术法规等领域。

活性炭净化-离子色谱法测定茶水及茶饮料中氟含量及其健康风险评估

目的建立分析纯活性炭净化-离子色谱法检测茶水及茶饮料中氟离子含量的方法,进而研究茶水及茶饮料对人体健康风险。方法将6种茶叶分别以两种方式冲泡进行实验,方式一:按时间梯度冲泡茶叶;方式二:一次投茶,多次加水冲泡茶叶,收集茶水。茶水及茶饮料,经活性炭净化,0.45μm微孔滤膜过滤,以4.5 mmol/L碳酸钠和0.8 mmol/L碳酸氢钠溶液为淋洗液,经AS23离子色谱柱(4.0 mm×250 mm)分离,离子色谱进行检测。以冲泡方式一获得的最高茶氟溶出量,冲泡方式二获得的总茶氟溶出量以及茶饮料中氟含量分别进行健康风险评估。结果在最佳分析条件下,本法氟离子的检出限为0.016 mg/L;在0.1~5.0 mg/L质量浓度范围内的线性关系良好,相关系数(r^(2))为0.9996;加标回收率94.93%~105.32%;相对标准偏差1.02%~2.13%(n=6)。本方法检测茶叶中氟离子的溶出量,发现茶叶中氟离子的溶出量均随冲泡时间的延长不断增加达到最高值;随冲泡次数的增加,茶叶中氟离子的溶出量先增加,之后下降的趋势逐渐变缓。前2次冲泡氟离子溶出率可达茶氟总溶出量的65%以上。结论该方法灵敏度高,准确性好,操作简单,具有实用价值。以该法检测6种茶叶在两种冲泡方式下获得的茶氟日摄入量以及茶饮料中茶氟日摄入量均符合我国和世界卫生组织推荐的氟日摄入量限值要求;目标危险因素(target hazard quotient,THQ)均小于1,对人体没有显著健康风险。建议减少茶叶浸泡时间,洗茶,选用优质茶叶来科学健康饮茶。

低温循环老化航空锂离子电池热失控的爆炸危险性

鉴于全寿命周期内循环老化后航空锂离子电池热失控反应较新电池有显著差异,且低温环境对锂离子电池系统重大失效危险性影响更加贴近低空实际飞行场景,自主搭建了锂离子电池热失控及气体爆炸测试平台,采用锂离子电池的热失控时间、表面峰值温度和热失控超压及热失控气体的爆炸极限、压力及温度为关键参数,探讨低温(-10℃)循环老化对锂离子电池热失控爆炸危险性的影响。实验结果显示,常温循环老化锂离子电池较新电池热失控时间明显提前和电池安全阀开启到完全热失控的时间间隔明显增长,分别为559.86和122.56 s,且热失控气体爆炸下限升高30.95%,气体爆炸压力降低至258.6 kPa;低温环境因素则会使老化锂离子电池热失控的爆炸危险性发生显著变化,导致热失控时间提前至412.38 s,安全阀打开到完全热失控的时间间隔缩短至56.66 s,并使热失控气体爆炸下限降低20.49%,爆炸压力高达319.5 kPa。

TM_(011) MPT等离子体和电场特征分析与调谐实验

微波等离子体推力器(microwave plasma thruster,MPT)属于电热型推力器,其圆柱腔内等离子体过程、微波场分布与TM011模谐振状态是影响性能的重要因素.针对前人研究的可连续调节谐振状态的千瓦级MPT,需要开展结构固定的MPT研究,使其调谐过程简单、谐振状态良好,为深入研究奠定基础.本文对结构固定的千瓦级MPT圆柱腔内等离子体过程进行分析,探寻最佳放电条件.计算腔体内TM011模谐振状态下的微波电场和功率密度分布,分析其影响因素.对圆柱腔进行精细调谐实验,研究圆柱腔尺度和微波耦合探针尺度对谐振状态的影响.理论分析和数值计算结果发现489 Pa压强条件下氦气放电消耗功率最低,长径比大于1的圆柱腔内电场分布规律有利于气体放电.调谐实验结果发现长度和半径适中的球形探针使最短圆柱腔TM011谐振状态最佳、谐振频率最接近工作频率2.45 GHz.实验证明该腔体及匹配的探针使微波功率利用率高、氦气易放电,其结构方案具有正确性和可靠性.

航空动力锂离子电池热失控高温与冲击危害的被动防护包容性

锂离子电池热失控造成的热冲击将损坏安装结构,对周围人员和设备安全构成威胁,是限制其在航空领域应用的关键问题。通过自主搭建的锂离子电池热失控高温冲击实验平台研究发现,单节电池热冲击对电池包顶板的冲击压力高达13.23 kPa,致使其外表面温度高达274℃。为了有效包容锂离子电池热失控造成的高温冲击危害,提出了电池包顶板涂敷防火涂层的被动防护方法。通过实验研究发现,环氧树脂基膨胀型防火涂层可通过膨胀有效阻隔锂离子电池热失控冲击压力的影响,通过吸收热量降低并延缓电池包顶板的温度上升。分析锂离子电池热失控包容性验证实验结果可知,1.0 mm厚的E80S20涂层和E85S15B3涂层分别使电池包顶板最高温度下降52.16%和55.80%,结构最高形变分别降低72.2%和44.4%。研究结果表明,防火涂层被动防护技术能够有效提升电池舱体对热失控高温和冲击危害的包容性,可作为航空动力锂离子电池系统安全性设计的有效措施。

催化裂化废催化剂等离子体处理技术研究

采用等离子体处理技术对催化裂化工艺(FCC)产生的废催化剂进行了无害化处理,在分析原料的基本物化特性的基础上,考察了助剂SiO 2和CaO不同配比对废催化剂处理效果的影响。结果表明:废催化剂经等离子体处理后,产物中的玻璃体占比达到83.9%;当助剂SiO 2质量分数为40%时,产物中的玻璃体比例提升至93.2%;进一步加入质量分数为15%的助剂CaO后,产物中的玻璃体占比依然高达92.4%,满足国家标准中关于固体废物中玻璃体占比要求;同时,经等离子体处理后,废催化剂产物浸出液中的金属元素含量显著降低,说明助剂的添加对降低废催化剂的重金属毒性有促进作用。等离子体处理技术在FCC废催化剂无害化处理方面具有良好的应用前景。

低温等离子体技术对结晶紫废水的脱色效能及影响因素研究

目的探索新型低温等离子体(low temperature plasma,LTP)对结晶紫(crystal violet,CV)模拟废水的脱色效能及关键影响因素。方法利用氩气大气压等离子体射流产生LTP,以CV为目标污染物,通过调整处理体积、初始pH值、NaCl浓度、Fe^(2+)等参数,评估LTP处理前后CV溶液的吸光度(A_(590))和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的变化,并监测液相中活性粒子的动态变化。结果与对照组相比,LTP处理组的A_(590)和COD值均显著降低(P<0.05)。在处理时间为180 s时,CV溶液脱色率和COD去除率分别达到62.34%和50.22%。在相同处理时间(>90 s)时,0.1 mol/L的NaCl组、pH=9或11组及Fe^(2+)组CV溶液的A_(590)均低于LTP单独处理组,而添加正丁醇组则高于LTP单独处理组(P<0.05);处理体积为2、3 mL组CV溶液的A_(590)高于1 mL组(P<0.05)。LTP作用相同时间,与CV溶液相比,活化水中的H_(2)O_(2)含量较高,而NO_(3)^(-)含量较低,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论LTP对CV溶液具有高效的脱色能力。NaCl和Fe^(2+)的加入以及提高CV溶液pH均有利于脱色,而增大处理体积或添加正丁醇则会对脱色产生不利影响。在脱色过程中,LTP产生的·OH和H_(2)O_(2)发挥了重要作用。

基于状态相依的RBF-ARX模型的锂离子电池剩余容量估计方法

锂离子电池剩余容量估计是电池管理系统中关键技术之一,也是实现锂离子电池安全稳定运行的前提。针对锂离子电池剩余容量有效估计问题,该文提出带外生输入的自回归模型(radial basis function-autoregressive exogenous,RBF-ARX)的锂离子电池剩余容量估计方法,利用结构化非线性参数优化方法辨识模型参数,并将“老化信息”与“能量”相结合,基于小波包能量分析从电池充电电流/电压曲线中直接提取能量特征作为新健康特征,采用传递熵对新健康特征进行筛选以构成模型输入,实现锂离子电池剩余容量的有效估计;最后,基于NASA公开的锂离子电池老化数据,通过不同训练/测试样本比例、不同模型展开综合分析。结果表明,所提出的基于状态相依的RBF-ARX模型的锂离子电池剩余容量估计方法与常用的数据驱动方法相比,误差指标中平均绝对误差、平均绝对百分比误差、均方根误差均保持在较低水平,具有良好的估计精度。

非离子型水性环氧乳化剂的合成及乳化效果

为提高乳化剂与环氧树脂的相容性,以不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG6000、PEG4000、PEG2000)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)和环氧树脂(E44)为原料,采用两步法合成了一系列A-B-A型(A为环氧链段,B为亲水链段)结构的非离子型水性环氧乳化剂。采用傅里叶变换红外光谱仪对乳化剂结构进行表征,并通过红外光谱分析与酸值滴定确定了该乳化剂的最佳合成工艺:PEG和MHHPA按照物质的量之比为1∶2.1进行酯化反应,温度为110℃,时间为3h;然后加入与MHHPA等物质的量的E44,在催化剂四丁基溴化铵(TBAB,环氧树脂用量的1%)的作用下进行环氧开环反应,温度为110℃,时间为3h。将合成的乳化剂应用于环氧树脂E44制备出水性环氧乳液,研究了乳液稳定性的多种影响因素,包括PEG相对分子质量、乳化剂含量、乳化温度和搅拌速度。综合考虑乳液稳定性、粒径及其分布等因素,发现采用PEG6000合成的乳化剂具有更好的乳化效果,其HLB值为16.5、浊点为90℃,优于使用PEG4000与PEG2000合成的乳化剂。当乳液固含量约为45%时,在20%的乳化剂含量下,以75℃的乳化温度、2000r/min的搅拌速度进行乳化处理,能够得到平均粒径较小且分布较窄的水性环氧乳液,其具有良好的乳液稳定性。

第二十三讲 离子注入与离子辅助沉积技术

(接2024年第6期88页)电荷双层对来自阴极的电子起到加速和聚焦的作用,强化了这一区域的电离,实现了对等离子体的第一次压缩。被“第一电荷双层”聚成一束的电子流,通过中间电极孔进入阳极区域。该区域在中间电极和磁感应线圈的作用下形成非均匀磁场,通过强磁场的压缩,阳极孔形成的等离子体密度比“等离子体泡”更强,即又形成了一个电荷双层。我们把它叫做第二电荷双层区。

离子色谱-质谱联用法测定枸橼酸西地那非中N-甲基哌嗪残留

建立了枸橼酸西地那非原料药中N-甲基哌嗪残留的离子色谱-质谱联用分析方法。样品中N-甲基哌嗪采用流动相超声提取,样品溶液经Cleanert IC-RP固相萃取小柱净化后,进行离子色谱-质谱分析。N-甲基哌嗪采用加热电喷雾离子源,正离子和选择离子模式下检测,外标法定量。结果表明,N-甲基哌嗪在1.0~100μg/L范围内与峰面积呈良好线性关系,相关系数(r^(2))为0.9994。方法检出限为0.30μg/g,定量下限为1.0μg/g。4个加标水平的回收率为88.6%~103%,相对标准偏差为0.62%~4.9%。该方法灵敏度高、快速准确,适用于枸橼酸西地那非原料药中N-甲基哌嗪残留的测定和确证。