基于力场调控机制的离子分离数值仿真

为了解决高镁锂浓度比例下离子分离困难的问题,提出一种基于力场调控的离子分离数值仿真系统。该系统引入呈特定位置关系的水平障碍,来调节系统的流场分布,依据锂离子和镁离子电泳迁移率的差异,在电场力和流场力的作用下将2种离子以与水平方向不同夹角的路径扩散,实现镁、锂离子的分离;采用计算流体力学方法对离子分离系统进行数值模拟,通过分析离子在流场调节下的行为,探索该系统对电压、流速和障碍参数的响应规律;水平障碍将通道分为中间宽、边界窄的区域,在离子出口处稳定流场,缩小离子采样空间,控制来流方向接近锂离子分离轨迹,使离子分离质量更高,稳定性更好;采用稀释后的盐湖卤水溶液进行数值仿真模拟。结果表明:在电压为11.5 V、水流速度为990μm/s时,该系统可以回收93%的锂离子,并将镁离子回收率提高至95%,基于力场调控机制的离子分离系统可以实现对化学性质相似的锂、镁离子的高效分离。

PDLLA/PCL共混医用材料的表面形貌和防粘连性能研究

采用熔融共混制备了5种聚乳酸(PDLLA)/聚己内酯(PCL)共混医用材料,并进行挤出流延制备薄片。采用原子力显微镜研究薄片的表面形貌和截面高度曲线,与纯PDLLA相比,共混物的表面相对光滑、截面高度曲线振幅减小,最高凸起从800 nm下降到180 nm以下。PCL的加入提高了共混物的表面平整度,获得更加光滑的外观,原因在于分子量相对较小的PCL产生润滑和增塑效应所致。PCL含量为30%时共混物的柔性较好、半衰期为90 d,与肌腱手术的临床要求相匹配,适合用于制备肌腱吻合器。细胞培养实验表明,成纤细胞在PDLLA/PCL(70/30)共混物薄片表面的数量很少,说明其不容易粘附在材料表面,具有较好的防粘连作用。

PLA/PCL共混物的红外光谱和拉曼光谱分析

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,并对其进行红外光谱和拉曼光谱分析对比:PLA/PCL共混物的红外反射光谱在1 274,1 184 cm-1处的峰强度随PCL含量增加而增大,1 090 cm-1处峰强度随PLA含量减少而降低,峰强度与共混组分配比对应关系不太明显;PLA/PCL共混物的拉曼光谱在875 cm-1处出现PLA的中等强度吸收峰,在914 cm-1处出现PCL的中等强度吸收峰,吸收峰强度与共混组分配比间存在明确对应关系;采用拉曼光谱分析PLA/PCL共混物所得信息多于红外光谱,可用该方法对其进行定性和半定量分析。