薄壁结构件的正向吸附辅助支撑钻削工艺研究

航空航天领域中薄壁结构件的连接装配要求加工高精度的连接孔,但此类结构件钻削加工时变形大、易振动,严重影响制孔精度和表面质量,传统装夹方法存在装夹跨距大、难以充分有效支撑等问题。本文提出通过正向吸附辅助支撑,提高薄壁结构件加工时的局部刚度,进而提高薄壁结构件的加工质量,并通过仿真和试验相结合的方式研究了正向吸附辅助支撑对薄壁结构件钻削加工的影响。结果表明,在本文仿真和试验条件下,正向吸附辅助支撑可使钻削位置刚度提升40倍以上,孔壁粗糙度值降低67%以上,圆度公差降低60%以上,孔径偏差降低50%以上,同一孔的靠近出口、入口位置的孔径偏差降低90%以上。可见,正向吸附辅助支撑可显著提高薄壁结构件的制孔精度和质量。

PEI功能化乙酸锌辅助机械化学法合成的ZIF-8吸附CO_(2)性能研究

为开发高效且适合大规模生产的CO_(2)吸附剂,采用乙酸锌为辅助研磨物,ZnO为金属前驱体,利用机械化学法高效合成高比表面积的ZIF-8材料,考察了机械化学法的合成条件及优势,采用湿浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)负载到ZIF-8材料中,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和N2吸附-脱附等进行表征,评价其CO_(2)吸附性能。结果表明:机械化学法可在短时间内高效合成ZIF-8材料,其收率高达80.7%。机械化学法显著减少了有机溶剂和有机配体的用量,所合成的ZIF-8具有更小的粒径。PEI的加入显著提高了ZIF-8的CO_(2)吸附性能,其中PEI负载量为60%(质量分数)的吸附剂在50℃的吸附量最高,达到90.21 mg/g,较ZIF-8提高约14倍。此外,该复合材料还表现出良好的稳定性和再生性,在CO_(2)吸附领域具有广阔的应用前景。

电辅助吸附法提锂电极循环稳定性试验研究

电辅助吸附法提锂是一种重要的盐湖提锂方法,其核心是吸附电极,吸附电极在多次提锂过程中的循环稳定性会显著影响其使用寿命,进而影响提锂的运行成本。然而电辅助吸附法提锂研究大多关注吸附电极单次提锂性能,忽略了电极循环稳定性的影响。基于此,开展了电辅助吸附法中的离子捕获系统试验,提出了镍钴锰三元电极在多次提锂循环过程中的电极脱落物理模型,即在多次循环过程中,三元电极初级晶粒首先出现裂纹,暴露出内部的二级晶粒,电压过高将导致二级晶粒出现裂纹而失效,通过控制吸附解离过程中的截止电压在1 V以下可以较好地维持电极材料的循环稳定性。

微波辅助合成Ni-gallate(镍基没食子酸金属有机框架)用于CO_(2)吸附的性能研究

CO_(2)排放导致的一系列环境问题,引起广泛关注,金属有机框架(MOFs)因其超高的孔隙率比表面积,被认为是捕集CO_(2)的理想材料。采用微波辅助合成Ni-gallate(镍基没食子酸金属有机框架),并借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等表征手段进行分析。结果表明:相较于传统水热合成,微波辅助合成的材料有着较高的结晶度和规则的尺寸形貌,在25℃时表现出更高的CO_(2)吸附量(3.82mmol/g)。结合微波辅助合成快速高效的优点,通过相转化法和聚酰亚胺复合得到的聚合物材料,不仅具有良好的CO_(2)吸附性能,而且有着优异的机械和热稳定性,有进一步发展成为工业CO_(2)捕集材料的潜力。

电场辅助α-磷酸锆/氧化石墨烯复合材料吸附Sr^(2+)

采用水热法制备了α-磷酸锆(α-ZrP)/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,采用XRD、SEM、EDX、FTIR和XPS对其进行了表征,并将其制成电极,考察了其在电场辅助下对Sr^(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米片状的α-ZrP在具有大比表面积的GO表面生长,团聚现象减少。实验结果表明:在α-ZrP与GO质量比9∶1、外加电压1.2 V、溶液pH 7.0的条件下,采用α-ZrP/GO吸附50 mg/L SrCl2溶液120 min,Sr^(2+)吸附量可达45.28 mg/g,高于纯α-ZrP和GO,约为无电场吸附时的2倍;α-ZrP/GO具有良好的稳定性,可循环使用,5次循环后的Sr^(2+)吸附量仍保持原吸附量的88%;α-ZrP/GO对Sr^(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程以离子交换反应的化学吸附为主,存在单层吸附。

蒸气辅助合成PCN-6(M)双金属有机框架材料及其CH_(4)和CO_(2)吸附性能

以PCN-6(Cu_(3)TATB_(2))为母体材料,Co、Fe、Mn、Zn和Ni为第2种金属,将蒸气辅助法应用于双金属有机框架材料(MOFs)的合成中,并成功制备出PCN-6(M)(M=Co/Fe/Mn/Zn/Ni)系列双金属材料,采用粉末X射线衍射仪(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)和气体吸附等技术手段对合成的材料进行了结构、形貌、组成和性能的表征,结果表明制备的PCN-6(M)系列双金属材料的PXRD衍射峰和形貌与母体材料PCN-6一致,交换的金属在材料中分布均匀,交换量(质量分数)分别为Co:12.1%,Fe:22.0%,Mn:16.1%,Zn:17.5%,Ni:16.8%,远高于相同条件下溶剂热法的金属交换量(5%左右),在气体吸附性能方面,PCN-6(Zn)、PCN-6(Ni)和PCN-6(Co)这3种双金属材料对CH_(4)和CO_(2)的吸附能力优于母体材料,理想吸附溶液理论(IAST)计算表明,PCN-6(Fe)对CO_(2)/CH_(4)的吸附选择性优于母体材料。通过蒸气辅助法制备双金属MOFs材料,可以提高金属的交换量并改变MOFs材料对不同气体分子的亲合力,进而提高材料对气体的吸附性能和选择性。蒸气辅助法为双金属MOFs材料的制备提供了新的思路,且有望用应于其它材料的制备中。

新型改性粉煤灰材料对重金属污染废水的吸附性能研究

粉煤灰(FA)产量大、来源广、价格低廉,且具有多孔结构,是良好的吸附原料。但粉煤灰自身吸附能力有限,为进一步提高粉煤灰的吸附能力,利用微波辅助技术对粉煤灰进行改性处理,并采用去除率和吸附量对粉煤灰去除Pb^(2+)的能力进行量化考核。考察了3种经不同方式处理后的粉煤灰对Pb^(2+)的吸附能力强弱,还考察了实验温度、吸附剂投加量、溶液初始质量浓度、pH和吸附时间对吸附剂去除Pb^(2+)的影响。结果表明:经微波改性后的粉煤灰对Pb^(2+)的吸附能力强于经蒸馏水或稀盐酸简单清洗后的粉煤灰;在温度为30℃、吸附剂投加量为6.0 g·L^(-1)、初始质量浓度为200 mg·L^(-1)、pH为4、吸附时间为120 min时,微波改性后的粉煤灰对Pb^(2+)的吸附效果最好,去除率达89.56%,吸附量为29.853 mg·g^(-1)。此外,对该微波改性粉煤灰去除Pb^(2+)的过程进行热力学探究,其吸附过程属于物理吸附。

新型改性煤气化废渣的制备及其吸附含铬废水中Cr^(6+)的研究

为进一步提高煤气化废渣对含铬废水中Cr^(6+)的吸附能力,以某热电厂的煤气化废渣为原料,使用质量分数为16%的硝酸溶液作为主剂,加入增溶剂ZR-1,在超声波辅助条件下对其进行了化学改性,制备出了一种新型改性煤气化废渣MH-GWY,并考察了煤气化废渣改性前后的吸附效果,评价了吸附剂投加量、废水p H值、吸附时间和吸附温度对Cr^(6+)去除率的影响。结果表明:在相同的实验条件下,新型改性煤气化废渣MH-GWY对模拟含铬废水中Cr^(6+)的吸附效果明显优于原煤气化废渣GWY;当废水含Cr^(6+)质量浓度为100 mg/L时,100 m L废水中加入0.3 g吸附剂MH-GWY,控制废水p H值为5,吸附时间为160 min,吸附温度为25℃,Cr^(6+)去除率可以达到96.75%。

吸附脱汞技术及其应用现状综述

重金属汞是燃煤烟气关键污染物之一,其毒性已被国际社会所高度关注。从吸附剂合成手段、量子化学微观模拟、工程示范类测试等3个方面评述了现有脱汞技术的研究方法,认为对原材料改性处理是主要的吸附剂合成方法,而量子化学研究重点在于吸附剂表面的吸附机理,工程示范测试则更倾向于检测和探索选择性催化还原法等技术的脱汞效率。此外,从辅助脱汞技术、协同脱汞技术、循环可再生脱汞技术以及其他新型脱汞技术等4个方面对吸附脱汞技术未来的研究进行了展望,综合推测循环可再生脱汞技术是未来脱汞技术的潜在发展方向。

活化多孔炭用于高效太阳能界面水蒸发协同吸附有机污染物

近年来,太阳能驱动界面水蒸发(solar-driven interfacial water evaporation,SDIWE)在海水淡化和废水净化方面展现出巨大应用潜力并受到了世界各国的广泛关注。然而,如何有效地利用产生的传导热损失去除有机污染物仍然是一个挑战。本文创新性地利用传导热损失进行SDIWE-辅助吸附有机污染物以提高SDIWE系统的整体能效。具体而言,通过盐模板辅助炭化和KOH活化两种方法制备了多孔炭(porous carbon,PC)和活化PC。PC与KOH活化质量比为1∶4的样品(PC-A4)具有分层多孔结构,比表面积高达1867.71 m^(2) g^(-1),孔体积高达1.04 cm^(3) g^(-1),具有较好的全光谱吸收能力。基于此,PC-A4样品具有较高的蒸发速率和能量转换效率,通过调节水体质量可以进一步提高蒸发速率和能量效率。值得注意的是,在309 K的传导温度下PC-A4样品对罗丹明B的最大吸附量达到1610 mg g^(-1),高于相同样品在298 K传导温度下的吸附量。因此,这项工作为有效利用SDIWE系统的传导热损失和推动污水净化技术的应用发展提供了一条有前途的途径。

微波辅助羧基改性黄麻吸附材料的制备工艺优化

在突发水污染应急处置过程中,纤维状吸附材料形态自由度大,应用灵活且便于回收,但现有的纤维状材料制备时间较长,严重限制其在实际中的应用.为此,以价廉易得的黄麻为基体,采用微波辅助对其进行快速预处理和接枝改性.在单因素实验的基础上,采用响应曲面法对黄麻预处理工艺的参数进行优化,并与高温碱煮法进行对比;而后在预处理黄麻上接枝羧基,通过对微波辅助与水浴加热法下的接枝反应速率进行比较,揭示微波在接枝反应中的作用;最后,考察改性黄麻对水中重金属离子的吸附效果.结果表明,与高温碱煮工艺相比,微波辅助碱预处理工艺缩短了反应时间(缩短约70%),降低了碱液质量分数(由20%降至16%);微波辅助下的初始接枝反应速率约为水浴加热下的18.6倍.这是因为微波提高了接枝反应的指前因子,降低了表观活化能,促进了反应的发生.与原麻相比,改性黄麻对水中重金属离子的吸附效果有明显提高.

超声辅助高吸附型复合凝胶的制备及对水中Pb(II)的响应和去除性能

以秸秆纤维素和木质素为原料,通过超声辅助法制得了新型纤维素-木质素复合凝胶(UCHy)。对样品进行扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和X射线衍射(XRD)表征分析,考察了其在不同浓度Pb(II)中的溶胀性能,研究了pH值、反应时间、温度、Pb(II)初始浓度对其吸附能力的影响。结果表明,纤维素和木质素的添加有利于凝胶形成致密的纤维束堆积结构,超声作用则能促进凝胶连续孔洞微结构的形成,因而具备较高的溶胀率以及污染物吸附量。溶胀初期Pb(II)溶液在UCHy中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律描述,整体溶胀行为符合Schott′s准二级动力学方程。UCHy对Pb(II)的吸附量随溶液pH值的增大而增大,随反应温度的升高而减小。吸附等温数据同时符合Langmuir与Freundlich模型,饱和吸附容量为786.16mg?g^(-1),吸附过程符合拟二级动力学方程。该复合凝胶表现出极高重金属的吸附性能和敏感性,具有较大的应用前景。

基质辅助激光解吸附飞行时间质谱分析缩合单宁的阳离子化问题

以单价金属离子Cs+和Na+作为离子化试剂,对3种缩合单宁进行基质辅助激光解吸附飞行时间(MALD I-TOF)质谱分析。加入Na+作为阳离子化试剂,能得到较高质量的质谱图。但由于实验通道中几乎不可能完全去除的K+的干扰而会高估棓儿茶酚/表棓儿茶酚单元的组成比例,从而影响对棓儿茶酚/表棓儿茶酚单元存在与否的判断;选择Cs+作为阳离子化试剂可以避免此问题,但在复杂的缩合单宁分析中,同样因为杂质离子Na+和K+的干扰而使得质谱图变得更复杂;未去离子处理直接对缩合单宁进行MALD I-TOF质谱分析与去离子并加入Cs+的处理比去离子并加入Na+能检测到更高聚合度的高聚物,检测到离子峰强度最高的聚合物随离子不同而不同。

基质辅助激光解吸附飞行时间质谱方法分析山竹果皮缩合单宁

在反射模式(Reflectron modes)下,去离子处理后,引入Cs+(CsCl,1.52g/L)作为阳离子化试剂,得到清晰的山竹果皮缩合单宁的MALDI-TOF质谱图。解析该质谱图能得到完整的山竹果皮缩合单宁的结构信息:山竹果皮缩合单宁是从三聚体(m/z999)到十一聚体(m/z3303)分布的多聚物,离子峰最强的为五聚体(m/z1575);同时存在3种结构单元:(表)儿茶素(C/EC)、(表)棓儿茶素(GC/EGC)和(表)阿福豆素(AC/EAC),且C/EC、AC/EAC和GC/EGC的离子峰强度依次降低,同时在四聚体(m/z1440)到七聚体(m/z2303)均存在棓酰基;从四聚体(m/z1285)到八聚体(m/z2436),不同的聚合物中普遍存在A型连接。本研究优化了获取植物缩合单宁结构信息的基质辅助激光解吸附飞行时间质谱方法。

超声波辅助NaCl-MnO_2改性沸石及其吸附性能

在超声波辅助下,利用NaCl-MnO2对天然沸石进行改性,通过扫描电镜(SEM)表征沸石的微观特征,研究改性沸石对水中Fe3+的吸附性能及影响因素,结果表明:改性沸石表面负载了一层均匀的二氧化锰涂层,其吸附能力增强;在溶液pH=5及常温下,吸附时间80min,改性沸石用量为4g/L时,对质量浓度为100mg/L的Fe3+的去除率为98.1%。

微波辅助酸改性粉煤灰对砷酸根吸附性能研究

以1.0 mol/L硫酸为改性剂,微波辅助制备酸改性粉煤灰吸附剂。通过SEM、FTIR对粉煤灰形貌及结构进行分析,用分光光度法对其吸附性能进行分析。结果表明,硫酸用量为4 mL/g、微波功率400 W、微波时间8 min时制得的酸改性粉煤灰处理含砷废水效果较好,常温下,当吸附剂用量10 g/L、废水pH值为6、吸附时间30 min时,砷酸根脱除率可达90.29%,比酸改性粉煤灰脱除率提高了5.99%。

超声化学辅助法制备纳米ZnS及其对水中铜离子的吸附性能

铜污染引发的环境问题严重影响着人类的生命健康。本文以Zn(NO_3)_2·6H_2O和Na_2S·9H_2O为原料,水为溶剂,通过超声化学辅助法制备出纳米ZnS,并将其应用于水中铜离子的吸附脱除。利用FTIR、XRD、SEM和N2物理吸附等手段进行表征,研究了初始浓度、接触时间、处理温度、pH和竞争阳离子等对铜离子吸附容量的影响。结果表明,制得的纳米ZnS为单一立方相闪锌矿,颗粒呈不规则块状,孔道结构主要为纳米ZnS晶粒团聚形成的聚集孔,孔径分布较宽。该纳米ZnS表现出对水中铜离子良好的吸附性能,在吸附剂量200mg/L、铜离子初始浓度400mg/L、接触时间12h、处理温度25℃的条件下,饱和吸附容量高达629.8mg/L,水中Na^+和K^+对吸附性能无明显影响,且其对水中铜离子的脱除机理为离子交换与吸附的协同作用。

基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱在临床病毒学中的应用

基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)是一种新型的微生物鉴定技术,具有准确、快速、高通量等特点,目前在细菌和真菌的鉴定方面已比较成熟,但在病毒方面应用较少。本文从病毒的诊断、分型及耐药基因检测3个方面对MALDI-TOF MS在临床病毒学中的应用作一综述。

基质辅助激光解吸附电离-飞行时间串联质谱研究重组人促红细胞生成素一级结构

建立了生物质谱研究rhEPO一级结构的系列方法,包括分子量、唾液酸含量以及N-糖含量等糖基化性质的测定方法,并用于4种国产rhEPO样品的分析;在此基础上优化酶切条件,使测定的肽质量指纹谱(PMF)的覆盖率均达到98%,成功鉴定了4个样品中的全部N-糖基化位点以及对分子中两对二硫键进行了结构确证,测定4个样品分子量分别为27754.1±27.4Da、27941.4±23.2Da、27682.5±22.0Da和27914.7±22.5Da;唾液酸含量分别为5.0%、4.8%、5.6%和5.4%;糖含量分别为34.3%、34.7%、34.1%和34·6%。此外还对4种产品在O-连接糖型及N-连接糖型上的区别做了初步探讨。

人工肝脏辅助装置吸附剂——交联琼脂糖包膜活性炭微囊制备中的质量控制

报道了交联琼脂糖包膜活性炭 (CAAC- II)微囊制备过程中的质量控制、环氧氯丙烷的清除。分析测试表明 ,试样溶液中微量元素铅、镉、砷、铬、铁及重金属总含量 ,以及 p H值、NH4+、SO42 -、紫外吸收度等均符合中国药典 (1985版 )及有关部颁标准规定。