替诺福韦合成工艺的优化及抗菌活性研究

为了优化替诺福韦合成工艺,以腺嘌呤和(R)-碳酸丙烯酯为起始原料,经开环缩合、取代、水解得到替诺福韦。通过高效液相色谱法(HPLC)监控整个反应过程,其中开环缩合的最佳反应条件为反应温度120℃,反应时间22 h;取代的最佳反应条件为反应温度60℃,反应时间6 h;水解的最佳反应时间20 h。在最优化条件下总收率达69.2%。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱探讨其光物理性能,发现可以根据不同化合物的荧光发射波长差异来监测反应方向和反应程度;通过抗菌活性测试,发现对低浓度的金黄色葡萄球菌有一定的抗菌活性。该合成工艺实现了副产物回收套用,节约生产成本,提高产能。

兼顾降噪和通风性能的声学超材料研究进展

传统用于隔声降噪的结构,通常阻碍了气流的传输,无法满足许多实际应用场景的需求。声学超材料作为当下声学研究的热点,为设计新颖的通风降噪结构提供了有效的解决方案。简要讨论了传统通风降噪结构在应用中的局限性,追溯了声学超材料的出现与发展,重点介绍了Helmholtz共振结构、空间盘绕结构、声学超笼和声传输可调结构这几种类型的声学超材料在通风和降噪方面应用的最新进展,总结了这些超材料的结构特点、降噪原理和通风特性,以及它们在低频宽带噪声衰减、通风效果和结构轻薄化等方面的明显优势。最后,对这一新兴领域在优化设计、现场实验和通风性能研究三个方面的发展进行了展望。

人群与列车荷载耦合下的武汉站振动实测研究

对武汉三大火车站之一的武汉站进行了现场实测,研究了其候车层在人群荷载与多重列车荷载耦合作用下的振动,分析了候车层楼板边缘和中央两处在不同工况下的结构振动响应。研究发现:特定频率的人群荷载引起的结构振动响应远远大于随机人群振动引起的响应;不同频率人群的谐波分量对于结构振动的贡献度不同,振动响应主要由前几阶谐波分量控制;人群与列车荷载耦合引起的振动会增加人群荷载本身引起的结构振动。这些结论可以为综合交通枢纽结构设计提供数据支撑。

Fe-Co-N-C氧还原催化剂的制备及性能

为了提高氮掺杂碳(N-C)材料的氧还原性能,采用后吸附法基于可在高温炭化过程中形成富缺陷碳材料及均匀分散的高活性M-N_(x)位点的沸石咪唑酯骨架-8衍生制备了Fe-Co-N-C催化剂。电化学测试结果表明采用150 mg Co-N-C催化剂吸附0.07 mmol Fe制备的Fe-Co-N-C催化剂在0.1 mol/L HClO_(4)中具有较高的半波电位(0.843 V vs. RHE)和较低的过氧化氢产率(<4%)。物性表征结果表明Fe-Co-N-C催化剂的优异氧还原活性可归因于其双金属活性位点(Fe/Co-N_(x))、丰富的微/介孔结构、较高的石墨化程度以及Fe/Fe_(3)C和Fe-N_(x)的共同作用。

基于阿秒光电子谱研究金属光电子色散关系

为更加准确揭示单晶金属中光电子输运时间与可观测的光发射时间之间的尺度关系,采用周期性势阱来描述光电子在金属内部的势能。通过量子力学数值计算得到光电子频谱图,观察从模拟得到的阿秒光电子谱图中提取的光电子发射时间与势阱深度及穿越金属厚度的关系,得出光电子输运时间随穿越金属厚度变化是非线性的,势阱深度由-10 eV减小到-5 eV时,非线性更加显著。结果验证了金属内部能量—动量关系强烈依赖于金属势能的具体形式。

庆祝武汉工程大学建校50周年 韶艾赋

黄鹤翩翩,江水泱泱。斗转星移,文明爝火日盛;世殊时异,科教惠风弥彰。五十年前应国运筑基卓泉,廿载春秋因时势崛起流芳。初以湖北化工石油学院而拔锚,继以武汉化工学院而荡桨,后以武汉工程大学而劈浪。一吟三叹浩歌起,万里青云扶摇上。几代学人,曾历数度沧桑,万千书生,盼迎盛世祥光。今洪山光谷两校区和衷共济,学院部系三万众荟萃一堂。

溶剂回收塔顶-塔底换热器管箱有限元分析

为了保证溶剂回收塔顶-塔底换热器管箱的安全性和可靠性,有必要在其投入使用前进行有限元分析。本文对某型号溶剂回收塔换热器的后端管箱进行应力分析和强度评定,依据换热器的二维设计图建立有限元模型。根据换热器后端管箱的受力情况确定模型的边界条件,通过ANSYS有限元仿真软件计算获得换热器后端管箱的整体结构Tresca应力云图,得出此结构的最大等效当量应力值位于平底封头平板中心处,最大当量应力为253.121 MPa。最后依据JB4732—1995(R2005)《钢制压力容器——分析设计标准》对此结构进行应力强度评定。评定结果验证了此结构设计的安全性和合理性。

湖北三峡实验室

湖北三峡实验室由湖北省人民政府批复,依托宜昌市人民政府组建,于2021年12月21日揭牌成立,由湖北兴发化工集团股份有限公司牵头,联合中国科学院过程工程研究所、武汉工程大学等12家单位共建,实行独立事业法人、企业化管理、市场化运营。实验室围绕现代化工领域的绿色化工开展基础研究、应用基础研究和产业化关键技术研发,设置磷石膏综合利用、微电子关键化学品、磷基高端化学品、硅系基础化学品、新能源关键材料、化工高效装备与智能控制六大研究方向,推动湖北省现代化工万亿产业集群发展,提高我国现代化工产业核心竞争力。

一种红外图像和宽光谱融合的人脸识别算法

针对可见光人脸识别算法难以适应弱光照、面部涂装、夸张表情等场景的问题,提出了一种基于热红外图像和宽光谱特征融合的人脸识别算法。采用了热红外和宽光谱两个特征模块提取鲁棒的模态特征;设计了一种自适应权重的特征融合方法,该方法可以自主学习各模态特征的融合权重,从而引导分类模型更多的关注具有更好判别性的特征。结果表明:基于图谱融合的人脸识别算法达到了96%的人脸识别率;相比于基于单模态信息的人脸识别,融合人脸识别算法有效的提升了识别的精确度和稳定性,同时,受益于红外图像和宽光谱模态信息的特有属性,图谱融合人脸识别算法提升了人脸识别技术对复杂场景的适应性,扩宽了其应用场景。

聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料的合成与电化学性能

以聚苯胺水凝胶衍生碳为载体,通过在载体材料上原位生长二氧化锰,制备了聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜及X射线光电子能谱仪对产物的化学结构、微观形貌和锰元素的价态进行了表征,并利用电化学技术对产物的超级电容性能进行了研究。研究结果表明,其具有较高的比电容(170 F·g^(-1))、良好的电化学响应及倍率特性、较低的阻抗,以及较好的循环稳定性(循环1000次,比电容保持率为94.7%)。本文开发的聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料具有制备方法简单和纳米结构理想等优点,在高性能超级电容器电极材料领域具有良好应用前景。

超支化聚酯酰胺的合成及在尼龙加工中的应用

为研究不同代数超支化聚酯酰胺(HBPEA)在尼龙6加工中的影响,以4-甲基六氢苯酐(MHHPA)和二异丙醇胺(DIPA)为原料,通过一步法熔融聚合的方式,制备了2种不同代数的超支化聚聚酯酰胺(HBPEA),并将其作为加工助剂与尼龙6(PA6)在双螺杆挤出机中共混。通过红外光谱、热失重分析仪、乌式黏度计分析了两种HBPEA的结构和热稳定性。通过对力学性能、流变行为的测试,研究了HBPEA质量分数对PA6的影响。结果表明:两种不同代数HBPEA的添加,都可以提升HBPEA/PA6共混物的流动性能和机械性能,其中,高代数HBPEA/PA6共混物的提升效果更好。当高代数HBPEA质量分数为1%时,高代数HBPEA/PA6共混物拉伸强度和弯曲强度达到最大值,分别为61.3、183.3 MPa。

基于ANSYS再沸器管口接管应力的仿真分析

以某一型号再沸器管口接管为例,采用ANSYS有限元分析方法,构建接管管口有限元模型。根据再沸器接管管口的受力情况确定模型边界条件和载荷条件,通过有限元仿真计算获得管口接管处的TRESCA等效应力云图,然后根据JB4732《钢制压力容器——分析设计规范》进行应力强度评定。结果表明结构的最大应力(317.689 MPa)出现在接管与筒体连接处筒体一侧的外表面,接管应力强度满足工况要求,研究结果验证了设计的安全性和合理性,为下一步再沸器管口接管结构优化设计提供了理论基础。

介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响

为了研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响,分别采用三元组装法和浸渍法制备介孔碳(MC)和负载型金属催化剂NaOH/MC、K2CO3/MC和AlCl3/MC,使用气体吸附法(BET)和扫描电子显微镜-能谱表征催化剂,通过热裂解-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)来研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解产品分布的影响。结果表明:催化剂具有比表面积839~1081 m2/g、平均孔径4.76~5.03 nm、孔容0.92~1.14 mL/g。其Na、K和Al负载量分别为0.05%~4.6%、0.06%~12.2%和0.8%~5.6%。3类催化剂皆能有效促进纤维素热降解,使其向小分子产物方向进行。随着碱金属Na和K负载量增加,裂解产物中脱水糖呈降低趋势,产品中羟基乙醛和羟基丙酮的选择性高。当Na负载量为3.5%时,羟基丙酮含量最高达无催化剂条件下的60倍。当使用铝催化剂时,纤维素转化为糠醛,糠醛量为无催化剂条件下9.5倍。与相同负载的微孔活性炭催化剂相比,介孔碳催化剂从金属负载量和催化效果上都明显更优。

几种填料对偏高岭土-粉煤灰基地质聚合物的增强改性

为提高地质聚合物(GP)的力学强度,制备了含钛酸钾晶须、磷酸钙(β-TCP)、羟基磷灰石(HAP)和碳纳米管(CNTs)增强填料的偏高岭土-粉煤灰基GP复合材料,对其进行了抗压强度测试,并且采用了扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪以及热重分析仪分别表征了其微观形貌、结晶形态、化学组成以及耐热性能。研究结果表明,由钛酸钾晶须、β-TCP、HAP和CNTs增强的GP的最大抗压强度分别可达71.97,65.10,70.98,67.02 MPa。比纯GP的最大抗压强度(56.91 MPa)分别提高了26.46%,14.39%,24.72%,17.76%。SEM表征显示,加入增强填料后,GP试样断面裂缝大大减少,结构也比纯GP更密实,这有利于提高GP的抗压强度。此外,2%质量分数的钛酸钾晶须能使GP的热失重率降低22.7%,有效地提高了GP的耐热性能。

桥梁伸缩装置锚固区混杂纤维混凝土力学性能及抗冻性试验研究

为了延长桥梁伸缩装置锚固区混凝土的使用寿命,减少维修次数,本文通过试验研究了混杂纤维混凝土早期力学性能及抗冻性。首先分析了混杂纤维混凝土的混杂机理;随后制作了38组混杂纤维混凝土试件,试验中2种纤维按照不同的体积掺量掺入混凝土中,并进行了抗压强度、抗折强度和抗冻性试验;最后,计算了混杂效应,确定了最优的纤维体积掺量。结果表明:钢纤维体积掺量为1.5%与聚乙烯醇纤维体积掺量为0.12%时,混杂纤维混凝土表现出较好的效果,1 d和3 d立方体抗压强度提高了30.9%和31.7%,1 d和3 d抗折强度提高了81.4%和65.5%,50次冻融循环后强度损失率为2.5%,质量损失率为0.6%。本文的研究结果可用于公路桥梁伸缩装置新建工程和维修更换中,有较强的工程应用价值。

无线传感器网络的光伏供电系统设计

为了充分利用光伏发电和混合储能技术来解决无线传感器网络系统的供电电源问题,设计了以超级电容器和锂电池为混合储能装置的独立光伏供电系统。首先根据负载情况选择相应规格的超级电容器、锂电池组和光伏电池,同时采用双向DC-DC变换电路作为系统充放电主电路,并对充放电过程采用电压和电流双闭环控制。最后,利用MATLAB/Simulink对所设计的供电系统进行仿真建模与分析,仿真结果表明基于超级电容器和锂电池混合储能的光伏供电系统不仅能为无线传感器网络系统提供稳定的电源,还能有效地保护锂电池、延长其使用寿命。

三种不饱和脂肪酸的拉曼光谱及DFT计算快速鉴别方法的研究

为了快速区分食用油中油酸、亚油酸和亚麻酸这三种重要的不饱和脂肪酸,通过激光拉曼光谱实验和密度泛函理论计算两种方法分析并且比较了这三种不饱和脂肪酸的分子振动光谱。结合532 nm和785 nm两种光谱仪的实验结果与理论计算数据,这三种不饱和脂肪酸位于1 660 cm-1和1 440 cm-1两处振动模式相对强度的比值随三种不饱和脂肪酸中C=C双键个数的增加而增加。这提供了一种快速区分不同类型不饱和脂肪酸的方法,将对食用油品质的快速检测有重要帮助。

介孔二氧化锡纳米材料的臭氧气敏性能

以葡萄糖缩合的碳球为模板,由SnCl4水热反应制备介孔结构的二氧化锡纳米材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电镜等表征介孔材料的结构和形貌,发现制备的二氧化锡为四方晶系金红石结构,晶粒尺寸13.8 nm.以二氧化锡为敏感材料制作气敏元件,并测试了气敏元件在100℃～420℃温度范围内的气敏性能.结果表明在200℃时,介孔结构的二氧化锡气敏元件对体积分数为1×10^-4的臭氧的灵敏度为2 089,最低检测浓度低于3×10^-6（S=28）,气敏响应时间16s,恢复时间40 s.在此条件下,该气敏元件具有灵敏度高、检测浓度低、响应恢复快等优点,具有商业应用价值.

降温模式对磷酸一铵结晶动力学的影响

冷却结晶是磷酸一铵生产过程中重要的分离提纯步骤.研究了线性降温、自然降温、先恒温再降温以及阶梯降温四种不同降温模式下磷酸一铵的结晶过程,建立了描述该过程的模型,并通过测定结晶过程的浓度衰减数得到了四种模式下的磷酸一铵的生长动力学参数.结果表明,不同降温模式下的磷酸一铵的生长级数都为1,但是质量沉积常数受降温模式影响较大,其中自然降温下质量沉积常数的值最大.所得晶体的粒径分布结果也表明线性降温模式下磷酸一铵晶体的平均粒径最大.

热处理对Cu/Ag-OMS-2催化剂中铜物种表面状态的影响

对Cu/Ag-OMS-2(OMS-2为锰氧八面体分子筛)催化剂中铜物种在热处理过程中的分散情况和存在形式进行了研究,通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征手段分别考察了焙烧温度、焙烧时间和活性组分负载量不同时催化剂中铜物种的表面状态,并分析了铜物种表面状态对催化氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应的影响.结果表明,在热处理过程中,铜物种以片状形式均匀排列堆积,有利于反应物的吸附,有利于催化剂活性的提升;活性组分主要以氯化铜(Cu Cl)形式存在,受热部分分解为含有Cu+和Cu2+的铜氧化物6Cu O·Cu2O,两种不同价态的铜物种的存在促进反应物的解离吸附,有利于提升催化活性.较适宜的催化剂热处理条件为:Cu Cl的负载量为25%,焙烧温度为500℃,焙烧时间为5 h,催化合成碳酸二甲酯的收率最高可达85%.