Novolac/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混体系中的反应诱导Spinodal相分离

Ｎｏｖｏｌａｃ／乙烯醋酸乙烯酯共聚物共混体系中的反应诱导Ｓｐｉｎｏｄａｌ相分离陈文杰吴坚江明（复旦大学高分子科学系和国家教委聚合物分子工程实验室上海２００４３３）关键词Ｓｐｉｎｏｄａｌ相分离，共混物，光散射，酚醛树脂，固化反应在高分子多相体系中，...

相分离结构与电场协同作用下微细通道流动沸腾传热

为研究相分离结构与电场协同作用下微细通道内流动沸腾传热特性,以质量分数为30%的甘油水溶液为试验工质,在入口温度为70℃、质量流率为121.25 kg·m^(-2)·s^(-1)、热流密度为90.31~151.23 k W·m^(-2)的工况下,针对0、800、1 600 V不均匀电场,在截面为2 mm×2 mm的不同相分离结构逆流微细通道内开展流动沸腾试验,研究不同电场和不同相分离结构协同作用下微细通道内局部饱和沸腾传热系数及影响规律,结合可视化结果分析相分离结构与电场协同作用下受限气泡长径比变化以及强化机理。利用平均传热综合性能评价指标评估相分离结构与电场协同作用下微细通道的传热综合性能。结果表明,相较于无电场无相分离结构,相分离结构与电场协同作用下,局部饱和沸腾传热系数和受限气泡单位时间长径比变化比率ζ分别最大提高了61.22%、605.5%;平均传热综合性能评价指标最高可达1.50。

PTMG分子量对TPU微相分离结构和力学性能的影响

以聚四亚甲基醚二醇、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料制备了3种软段分子量不同的聚醚基聚氨酯,研究了软段分子量对热塑性聚氨酯的微观结构和宏观性能的影响。采用红外光谱和小角X射线散射表征了材料的氢键作用和相结构;采用差示扫描量热法、动态热机械分析和拉伸物理方法表征了材料的热性能和力学性能;结合耗散粒子动力学(DPD)模拟,从另一方面说明了3种热塑性聚氨酯材料的相结构。结果表明,随着所用聚醚分子量的增加,聚氨酯的微相分离程度增加,硬段之间的氢键作用更强,链段紧密排列聚集形成大尺寸的硬段相区;高分子量聚醚基聚氨酯的力学性能表现最好,具有更高的熔点,与模拟结果保持一致。

蒸汽诱导相分离法制备PVDF多孔膜及其膜蒸馏性能研究

制备具有优异抗润湿性能的膜蒸馏(MD)用膜是膜分离领域的一个挑战.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,1,2-丙二醇为添加剂,采用蒸汽诱导相分离法(VIPS)制备了高疏水性PVDF多孔膜.考察了暴露时间、相对湿度以及蒸汽温度等工艺参数对PVDF多孔膜结构与性能的影响.结果表明,当暴露时间为1 min,相对湿度为85%,蒸汽温度为60℃时,PVDF多孔膜表面呈现出微/纳米分级结构,静态水接触角为141°,孔隙率约为78%.在使用含有表面活性剂的盐溶液作为进料液的DCMD实验中,所制备的PVDF疏水膜表现出20 L/(m^(2)·h)的稳定水通量和接近100%的盐截留率.

高铁低硅赤泥钠化还原的物相转变及铁分离特性

高温焙烧赤泥可实现铁、铝、硅等元素的形态转化,使其易于分离回收,但高铁低硅赤泥的钠化还原焙烧反应差异性及机制研究却少有报道。本文采用X射线衍射分析,考察了还原温度、碳酸钠用量、还原时间等对高铁低硅赤泥还原焙烧的矿相转化及微结构影响,分析了反应后的铁磁化分离差异性。结果表明:还原焙烧中钠与铝、硅元素结合形成铝钠硅酸盐,有效破坏了铁、铝元素的紧密结构;赤铁矿、铝针铁矿大部分转为磁铁矿和浮氏体,促进了铁氧化物还原;低熔点含钠固溶体降低了金属铁质点迁移阻力,加速了铁晶粒的长大。基于铁铝结构崩解及粗晶粒金属铁的生成,焙烧产物经磨矿-磁选后,获得了全铁含量为90.41%、Fe回收率为93.08%的铁回收指标。

声悬浮条件下双水相液滴的蒸发与相分离

采用声悬浮无容器处理技术,研究了聚乙二醇-硫酸铵(PEG-AMS)双水相液滴的蒸发与相分离过程.双水相液滴蒸发过程中,液滴赤道直径的平方d^(2)随时间线性减小,同时液滴横纵比γ随时间线性增大.初始处于单相区的液滴随着水分蒸发可以跨越到双相区,进而发生相分离.声悬浮状态下PEG-AMS双水相液滴的相分离分为3个阶段:首先液滴内部形成富PEG相微滴,然后富PEG相微滴发生碰撞凝并同时向外迁移,最终液滴形成水平分层结构.对比分析了不同横纵比及不同成分的双水相液滴的蒸发和相分离过程,发现横纵比γ越大,富PEG相体积分数越小,则液滴蒸发速率越快;横纵比γ越大,富PEG相体积分数越大,则液滴相分离越快.这些发现有助于深入理解声悬浮条件下液滴的运动特性、蒸发动力学和相分离规律,并为材料的声悬浮无容器制备和加工提供依据.

低温热致相分离法制备PVDF-CTFE多孔膜的研究

利用低温热致相分离法制备了PVDF-CTFE多孔膜,重点考察了甘油含量和凝固浴温度对成膜机理和性能的影响.结果表明,甘油有促进热致相分离(TIPS)和非溶剂致相分离(NIPS)的双重作用.甘油含量的提高,一方面作为非溶剂使铸膜液浊点温度与凝固浴温度的温差变大,加强了TIPS效应,使膜结构呈TIPS效应为主的双连续结构,避免了NIPS效应所致典型的指状孔结构;另一方面作为NIPS的致孔剂,会加强NIPS效应,促使发生双扩散,生成更多孔结构,二者竞争共同作用.最终甘油含量的提高使TIPS效应占主导,NIPS所致的皮层结构变薄,膜断面结构从致密堆积状向多孔蜂窝状结构转变,提高了膜的通透性.当甘油添加量为7.5%(质量分数)时,PVDF-CTFE中空纤维多孔膜综合性能最佳,拉伸断裂强度达2.6 MPa,纯水通量达860 L/(m^(2)·h·MPa).凝固浴温度的提高,减少了铸膜液浊点温度与凝固浴的温差,减弱了TIPS效应,加强了NIPS效应的传质过程,使膜结构从蜂窝状结构向指状孔结构转变,皮层厚度增加,导致膜孔隙率和纯水通量提高,力学性能下降.当凝固浴温度为80℃时,PVDF-CTFE平板多孔膜的纯水通量为1510 L/(m^(2)·h·MPa),拉伸断裂强度为2.1 MPa.

微相分离型聚丙烯热塑性弹性体的力学性能

为了制备相畴尺寸均匀、细小,形态结构易控,力学性能稳定的聚丙烯热塑性弹性体(PTPE),设计出了从聚丙烯(PP)与弹性体的均相体系出发,利用在硫化过程中的能效应使之发生微相分离,能效应和熵效应控制组分相畴的尺寸和形态以制备PTPE的原理和技术,研究了橡/塑比、橡胶配比、PP相对分子质量、引发剂用量、架桥剂用量、反应温度对样品化学结构和力学性能的影响。结果表明,在125℃反应温度下样品配方为:橡塑质量比为70/30、乙丙橡胶与丁苯质量比为80∶20、引发剂用量为2.14份、架桥剂用量为18.2份时,制得试样的综合力学性能最佳,拉伸强度、100%定伸应力、扯断伸长率、撕裂强度、扯断永久变形分别为11.25 MPa、8.78 MPa、384%、58.5 kN/m、78%。

相分离Cu-Zr-Al-Nb非晶合金的塑性变形行为及增韧机理

本文采用铜模喷铸法制备Cu_(48-x)Zr_(46.2)Al_(5.8)Nb_(x)(x=0,1.5,3)系列非晶合金,研究了Nb元素的添加对其微观结构和力学性能的影响。结果表明:随着Nb含量的增加,合金成分向两个非晶相的亚稳混溶间隙移动。当Nb含量为3%(摩尔分数)时,在快速凝固的过程中发生相分离,形成富Cu和富Zr非晶相。相分离非晶合金表现出良好的力学性能,其抗压强度和塑性应变分别达到(2193±14)MPa和(11.98±2.25)%。相分离非晶合金的塑性变形能力与两个非晶相之间的剪切模量差异(ΔG)大小有关;当ΔG较小时,“剪切转变区”的形成动力学很相似,它们就会往相邻的非晶相扩展,最终使剪切带分布在整个材料表面。

生物大分子相分离及其在转录调控中的功能

相分离(phase separation)是包括蛋白质、核酸在内的生物大分子形成凝聚体或无膜细胞器(membraneless organelles,MLOs)的基本组织原理。已发现生物大分子发生相分离需要一些典型的内在特征条件,如无序区域、模块化结构域、多价相互作用等。生物大分子相分离在许多重要细胞活动中发挥关键功能,近年来基因转录调控中生物大分子相分离成为研究热点。RNA聚合酶、转录因子(transcription factors,TFs)、超级增强子(super enhancers,SEs)等转录调控元件都通过相分离发挥重要作用。而且转录调控过程中的相分离与癌症发生密切相关。本文就生物大分子相分离形成的内在特征条件和相分离在转录调控中的重要作用进行综述,为理解基本细胞活动和癌症中的基因调控提供参考。

水解时间对纤维素纳米晶体性质及其连续相分离行为的影响

本研究采用硫酸水解法制备了一系列细菌纤维素纳米晶体(BCNC),并考察了酸水解时间对BCNC性能及其连续相分离行为的影响。结果表明,随着酸水解时间的延长,BCNC的长度、直径和长径比均逐渐减小。当不同酸水解时间制备的BCNC悬浮液的质量分数均调整到5.00%时,仅酸水解60 min制备的BCNC悬浮液出现连续相分离现象,且第2次相分离得到的各向异性相(BCNC_(60-2b))的体积分数明显小于第1次相分离得到的各向异性相(BCNC_(60-1b))的体积分数。各向同性相和各向异性相BCNC级分的性质存在明显差异,其中各向异性相BCNC的长度、直径、长径比、Zeta电位绝对值和结晶度,均大于相应各向同性相BCNC。因此,多分散的BCNC粒子的自组装不是随机发生的,不同的BCNC粒子具有不同的自组装优先级,而连续相分离行为可用于BCNC的分级。

砷矿石化学物相分析——雌黄和雄黄选择性分离条件研究

雌黄和雄黄是两种含砷硫化物的共生矿物,具有相似的理化性质,砷矿石化学物相分析方法一直将雌黄和雄黄作为同一相态分析,无法获得各自的含量,影响该类矿石选冶研究。本文以湖南石门雌黄和雄黄砷矿石为研究对象,采用单矿物选择分离技术,对雌黄和雄黄样品的分离条件进行了研究。结果表明:雌黄和雄黄单矿物采用4mol/L氨水溶液,35℃水浴浸取6h,雌黄浸取率为92.2%,雄黄浸取率为2.4%。分离雌黄后,雄黄采用2mol/L氢氧化钠溶液浸取,雄黄浸取率最高为75.8%,基于雄黄空间结构易被氧化,加入碘可将雄黄氧化为易溶于碱的砷氧化物,使雄黄浸取率提高至92.2%,实现雌黄和雄黄的选择性分离。通过X射线衍射仪、全自动矿物仪分析验证在此条件下雌黄和雄黄化学物相分析结果的正确度,两种分析方法的测定值均与化学物相测定值的相对偏差小于14.0%,满足地质矿产实验室测试质量管理规范的要求。该选择性分离条件的确定,有效地提高了雌黄和雄黄的浸取率,对于以雌黄和雄黄为主的砷矿石化学物相分析方法制定奠定了基础。

亲脂性匹配色谱分离-超高效液相色谱-串联质谱法测定果蔬中21种三唑类杀菌剂

为了提高农药残留的色谱分离效率和降低基质效应,本研究提出亲脂性匹配色谱分离,选取三唑类杀菌剂为研究对象,建立了果蔬中21种三唑类杀菌剂的超高效液相色谱-串联质谱(Ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)检测方法。样品经乙腈提取,盐析分相,分散固相萃取净化,选用与三唑类杀菌剂具有相近亲脂性的色谱柱进行分离,探究不同亲脂性烷基键合相对基质效应、回收率以及三唑杀菌剂和基质组分色谱分离的影响。结果表明,亲脂性匹配色谱分离能够提高色谱分离效率,改善三唑杀菌剂和基质组分的色谱分离,21种三唑杀菌剂的基质效应为-8.3%~4.7%,在5~250μg/L浓度范围内线性关系良好,决定系数R2≥0.999,平均回收率为91.4%~108.1%,定量限为0.5~3.5μg/kg。该检测方法能够有效降低基质效应,使用溶剂校准曲线进行定量即可获得满意的回收率,显著提高了检测效率,具有简便、准确、灵敏度高等特点,适用于果蔬中三唑杀菌剂的检测。所述亲脂性匹配色谱分离,为农药残留的液相色谱-串联质谱法分析中液相色谱柱的选择和基质效应的降低提供了方法参考。

PVME/PS共混体系相分离行为的液态簧振动力学谱的研究

本研究利用自制的液态簧振动力学谱(RMS-L)技术研究了聚甲基乙烯基醚/聚苯乙烯(PVME/PS)二元共混物的玻璃化转变及相分离动力学过程,并选取了不同质量比样品,对每个样品从低温至高温的升降温循环测量。结果表明:(1)RMS-L方法可以灵敏地对不同混合比例的高分子共混体系玻璃化转变和相分离过程进行实时检测;(2)以纯PVME和纯PS玻璃化转变温度为基础,从11组待测样品中挑选组分比为5∶5的样品进行了分析,发现样品的玻璃化转变温度随着组分的变化而变化。而当温度达到某一点时样品会发生相分离。(3)当样品经过第二次升温时发现共混体系的玻璃化转变温度及相分离温度点均有变化,这说明在经过一次升温后样品已经被分为新的相;(4)结合不同比例样品的力学谱结果,发现共混体系相分离行为对时间和温度具有一定的依赖性,并且通过这种规律分析了高分子共混物相分离的动力学行为。

高效3AP-DMEA-正丁醇-水相分离CO_(2)吸收剂的开发

燃煤电厂、钢铁企业等尾气中低浓度CO_(2)的排放控制是实现“碳中和”目标的关键。目前胺法捕获CO_(2)技术被认为是最有产业化应用前景的技术。为突破现有胺法在降能耗方面的技术瓶颈,旨在开发高效的相分离CO_(2)吸收剂。探究了伯/仲胺结构对与胺-正丁醇-水吸收剂吸收CO_(2)后分相特性的构效关系,研究了叔胺结构对3-氨基丙醇(3AP)-正丁醇(NBA)-水吸收-解吸和分相性能的作用规律。实验结果显示,3AP-NBA-H_(2)O吸收剂在富CO_(2)相黏度、胺分布、体积和相变临界点等方面均具有一定的优势,表明其具有良好的分相特性。添加叔胺可以明显降低富CO_(2)相黏度,同时提高单位体积溶液的CO_(2)循环容量和解吸率。新型20%3AP-10%N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)-40%NBA-30%H_(2)O相分离吸收剂的富相体积为61.2%,黏度仅为6.73 mPa·s,富相中胺的占比为91.2%,其解吸率和CO_(2)循环容量分别达72.00%和1.42 mol·L^(-1),分别比30%3AP-40%NBA-30%H_(2)O吸收剂提高了88.6%和86.8%,比30%单乙醇胺(MEA)溶液提高了46.8%和13.6%。

固相萃取技术在分离纯化赤霉酸(GA3)中的应用研究

本文主要研究了固相萃取技术在分离纯化赤霉酸(GA3)中的应用。首先,采用溶剂提取法从样品中提取出GA3,然后利用固相萃取柱对GA3进行分离纯化。并通过改变萃取条件和洗脱液浓度,研究了这些因酸对GA3萃取效率和分离效果的影响。结果显示,适当的萃取条件和洗脱液浓度可以显著提高GA3的萃取效率和分离纯度。最后,期望通过这些研究,能优化固相萃取技术在GA3分离纯化中的应用,为相关领域的研究提供一定的参考价值。

直写成型中金属微粒悬浮液相分离数值模拟研究

为研究金属微粒直写成型中悬浮液的流动特性,制备了粒径为Φ50μm的316L不锈钢微粒悬浮液,根据直写成型实验与Eulerian多相流模型,对悬浮液流动过程中的固液分离现象进行了数值模拟研究。结果表明,金属微粒悬浮液流动时的相分离现象与流域横截面积改变及微粒粒径有关,在横截面积由小变大的区域,微粒与溶液易产生离散现象,在横截面积由大变小区域则微粒容易聚集;横截面积改变程度越小,分离现象越弱,减小微粒粒径也可减弱悬浮液相分离程度,当粒径降至Φ10μm时可基本消除相分离。

FeCrCo永磁合金Spinodal分解两相成分分析方法研究

应用穆斯堡尔谱学方法分析出含 1 .5 % W的 Fe Cr Co VTi永磁合金最佳磁性状态下的两相成分α1 相为 78Fe-5 Cr-1 7Co,α2 相为 1 3 Fe-80 Cr-7Co.在室温下 ,该合金的穆斯堡尔谱可以分解为 8套亚谱 .其中 7个铁磁性亚谱属于合金中脱溶的α1 相 ,它的平均超精细磁场约为3 0 9k Oe;1套顺磁性亚谱对应于合金中基体的α2 相 .计算讨论了合金中的磁矩平均取向度θ的大小 ,表明该合金磁性能还有进一步改善的潜力 .

基于非凸与不可分离正则化算法的电容层析成像图像重建

搅拌器内两相混合是化工生产中常见的现象,电容层析成像(ECT)技术主要对两相分布进行可视化重构,以达到监测的目的。受稀疏贝叶斯学习的启发,提出了一种非凸与不可分离正则化(NNR)算法重建ECT图像。在稀疏先验的基础上引入矩阵低秩特性,采用最大后验估计在潜在空间中提出一个新的优化问题,利用对偶变量将潜在空间的目标函数映射到原始空间进行迭代求解,用来恢复同时稀疏与低秩的矩阵。与凸近似L1范数相比,NNR算法可获得更准确的重建图像,同时比非凸可分离方法更容易收敛到全局最优解。为验证NNR算法的重建效果,通过数值仿真与静态实验的方法分别与其他5种算法进行重建对比。结果表明:NNR算法可以有效减少重建伪影,提升中心物体的重建质量,为搅拌器内两相分布提供了高质量的重建算法。

相分离结构微细通道流动沸腾压降分析与可视化

为探究相分离结构对微细通道流动沸腾压降的影响,利用数控技术加工了相分离结构微细通道实验段。以质量分数为30%的甘油水溶液作为实验工质,在工质入口温度为70℃、质量流率为121.25kg/(m^(2)·s)、热流密度为76.61~150.70kW/m^(2)的工况下分析了两种(多孔/少孔)相分离结构和无排气孔的普通微细通道的压降变化,同时对通道内气泡行为进行了可视化研究,引入气相分离系数对受限气泡在通道内的生长行为进行定量分析。实验结果表明,相分离结构可以改善通道内两相总压降,在多孔、少孔和普通微细通道中,微细通道的气相转移面积越大,气相分离系数越大,通道内受限气泡长径比越小,两相总压降损失越小。此外,通过对相邻通道增加压差,调整合适的压力切换周期,可以进一步改善相分离膜的气相转移速率,减缓通道内两相总压降。