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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2016年42卷6期

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负载离子液体调节MCM-36上异丁烷和1-丁烯的相对吸附量
李红霞, 张涛, 唐盛伟
2016, (6) :743-751. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.001
摘要:
通过接枝将离子液体1-烷基-3-(三乙氧基硅丙基)咪唑硫酸氢盐(烷基:甲基、乙基、丁基)在MCM-36分子筛表面进行负载改性,通过1H-NMR、FT-IR、XPS、TGA、XRD、SEM、BET和正丁胺回滴法等对改性的MCM-36(MCM-36-ILs)进行表征。结果表明酸性离子液体通过化学作用在MCM-36表面进行负载;负载离子液体的催化剂可以在350℃以下稳定存在而不分解;负载离子液体能增加固体酸催化剂表面的酸量,但比表面积和平均孔容有一定程度的降低。Sip模型能很好描述异丁烷、1-丁烯在MCM-36负载离子液体前后固体酸催化剂上的平衡吸附量。异丁烷、1-丁烯在离子液体改性的MCM-36上的吸附性能与离子液体结构、离子液体负载量及催化剂表面特性等有关。负载酸性离子液体可以调节MCM-36上烷烯吸附比(nI/nO,相同压力下分子筛上吸附的异丁烷和1-丁烯的物质的量之比)。经1-乙基-3-(三乙氧基硅丙基)咪唑硫酸氢盐负载改性的MCM-36具有较好的烷烯吸附比调节性能,其表面的烷烯吸附比最高可以达到0.95,接近于烷基化反应所需的化学计量比。催化剂表面烷烯吸附比的改善有利于提高催化剂的性能和目标产物的选择性。
醋酸乙酯加氢制乙醇气液固三相反应过程
潘文龙, 岳志, 程振民
2016, (6) :752-757. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.002
摘要:
采用Cu-ZnO/Al2O3催化剂,在高压搅拌釜中进行了醋酸乙酯加氢制乙醇气液固三相反应过程的研究,考察了溶剂效应、内外扩散和反应条件对醋酸乙酯转化率和乙醇选择性的影响。实验结果表明,醋酸乙酯在四乙二醇二甲醚溶剂中的转化率要高于在液体石蜡介质中的转化率。以四乙二醇二甲醚为溶剂,当催化剂粒径小于120 μm,搅拌转速大于800 r/min时,反应的内外扩散阻力可忽略;在最佳的反应条件(温度250℃,压力5.0 MPa,醋酸乙酯液时空速1.0 h-1,氢气与醋酸乙酯的物质的量之比(氢酯比)10:1,搅拌转速800 r/min)下,醋酸乙酯的转化率为83.5%,乙醇的选择性为96.5%。在醋酸乙酯加氢制乙醇反应中引入液相介质,能够较好地解决气固相反应中催化剂床层的移热问题,且能有效降低反应的氢酯比。
基于三(2-氨基乙基)胺和6-羧基荧光素的双模式核磁共振成像造影剂
潘斐, 朱勤, 钱伟桥, 胡爱国
2016, (6) :758-763. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.003
摘要:
通过将三(2-氨基乙基)胺(TREN)、6-羧基荧光素与溴乙酸苄酯结合而合成出多胺多羧型配体,并赋予化合物荧光成像的功能。进一步与顺磁性的六水合氯化钆(Ⅲ)反应获得兼具核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和光学成像功能的双模式核磁共振成像造影剂。通过核磁氢谱、碳谱、高分辨质谱和ICP-AES表征了配体和金属配合物的结构。研究结果表明,该配合物的纵向弛豫率(r1)为3.46 mM-1·s-1,与小分子型商用造影剂如马根维显®(Gd-DTPA)接近。该配合物同时拥有66%的荧光量子产率,在紫外光照射下显示明亮的绿色荧光,为以后进行生物体内研究打下坚实基础。
典型煤种快速热解气体的逸出特性
陆志峰, 王亦飞, 李季林, 王辅臣, 于广锁
2016, (6) :764-770. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.004
摘要:
为深入认识煤样的快速热解行为,捕捉气体释放特性,在873~1 273 K条件下基于管式反应器对3种不同煤阶的典型煤样开展热解实验研究,借助红外气体分析系统记录在线气体组成。研究结果表明,热解温度的升高,对煤中含氢/含氧官能团的分解有促进作用,当温度自873 K上升至1 273 K时,H2和CO的释放量均增加了4~5倍;在实验范围的高温下,煤阶对热解反应有效气体产物组成的影响较小,在1 273 K时,H2的释放量几乎与煤种无关。
碱金属氯化物二元熔盐密度的分子动力学模拟研究
王佳, 孙泽, 路贵民, 于建国
2016, (6) :771-781. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.005
摘要:
采用分子动力学模拟方法,计算了LiCl-NaCl、LiCl-KCl、LiCl-RbCl、LiCl-CsCl、NaCl-KCl、NaCl-RbCl以及NaCl-CsCl等碱金属氯化物二元混合熔盐在不同温度和不同组分下的密度,证实了添加LiCl能够降低NaCl、KCl、RbCl以及CsCl熔盐的密度,添加NaCl则仅能够降低RbCl和CsCl熔盐的密度,而增大KCl熔盐的密度。随着温度的逐渐升高,各混合熔盐的密度逐渐减小。根据不同温度、不同组分下的密度数据,拟合得出了各混合熔盐的密度关于温度和组分含量的表达式。
疏水性胍类离子液体萃取水溶液中的重金属离子
车佳宁, 刘飞, 彭昌军, 刘洪来, 杨强, 汪华林
2016, (6) :782-787. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.006
摘要:
合成了疏水性胍类离子液体,考察室温下离子液体对水溶液中金属离子(Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+)的萃取能力。实验结果表明该离子液体对Fe3+萃取具有高选择性,萃取率为90%;对其他金属离子萃取率仅为40%左右。为了进一步研究离子液体对Fe3+的萃取性能,分别从两相体积比、萃取时间、金属离子起始浓度及溶液pH等因素研究了其对Fe3+的捕集效果。结果表明:室温下,0.2 mL离子液体与5 mL的FeCl3溶液超声混合5 min后,溶液中Fe3+萃取率为90%;且溶液中金属离子的起始浓度对萃取效果影响较小,但溶液pH对其影响较大。通过实验与理论计算发现,离子液体对Fe3+的萃取过程存在阳离子交换与离子对的共同作用机制,但离子对作用占主导地位。
PLLA/PMMA共混制备多孔膜
季姗, 陈启斌, 刘洪来
2016, (6) :788-794. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.007
摘要:
以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和左旋聚乳酸(PLLA)为原料,制备了二者的共混膜。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了PLLA/PMMA共混膜的相容性,发现该体系为部分互容。在此基础上,利用碱液降解共混膜中的PLLA,从而制备多孔膜。结果发现,聚合物组成的改变对多孔膜的细节结构有明显影响。当PLLA与PMMA质量比为25/75时,主体膜主要由颗粒和纤维结构构成;当PLLA与PMMA质量比为50/50及75/25时,主体膜明显由颗粒状结构形成,其尺寸为60~100 nm。由此可见,利用PLLA/PMMA的共混膜及碱液降解法可方便地制备多孔聚合物膜。
含萘环苯并唑类共聚物的合成及物理性能
唐洋, 张恒达, 李欣欣
2016, (6) :795-799. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.008
摘要:
以萘二酸、对苯二甲酸、4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐进行共缩聚,合成一系列含有不同萘环含量的聚(亚苯基苯并二噁唑-co-亚萘基苯并二噁唑)共聚物。利用红外光谱、X-射线衍射、紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱等研究聚合物的形态、热物理性能及紫外荧光性能。结果表明:引入萘环后,聚合物分子链仍然保持有序的晶体结构和高耐热性,聚合物的热分解温度保持在550℃以上,800℃下的残炭率达到70%以上。聚合物在甲基磺酸中的紫外吸收及聚合物薄膜的荧光发射光谱均出现红移现象。
线性-树枝状两亲聚合物及其胶束的制备和聚集行为
惠志倩, 郭睿, 龚飞荣, 戎宗明
2016, (6) :800-807. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.009
摘要:
以聚乙二醇单甲醚(mPEG)为原料,制备大分子引发剂mPEG-Gn-OH2nn=1,2,3,4),以异辛酸亚锡为催化剂,引发L-丙交酯开环聚合,通过控制丙交酯和大分子引发剂的投料比,合成1~4代线性-树枝状两亲聚合物。基于聚合物自组装特性,通过透析法制备聚合物胶束,采用核磁氢谱、渗透凝胶色谱对聚合物结构进行表征,使用动态激光光散射技术、电子扫描显微镜和透射电镜对其聚集体进行观测。研究表明,胶束流体力学直径主要受代数影响,并随PEG链段增加而增大,胶束粒径为200~300 nm。胶束形状反映聚合物分子中亲水、亲油比,当聚合物分子中亲水链段EO体积分数φEO<0.35时,线性-树枝状两亲聚合物才能形成空心胶束。
聚乳酸/改性淀粉/甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料的制备及性能
张臣, 陆冲, 程树军
2016, (6) :808-813,870. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.000
摘要:
制备了甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(GEVA)和马来酸酐(MA)功能化改性淀粉(MST),并利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(NMR)对二者的结构进行了表征。采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/MST/GEVA复合材料,其中固定MST和GEVA的质量分数均为20%。通过拉伸、冲击、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)等测试方法对复合材料的性能进行了研究。结果表明:GEVA的加入使复合材料的韧性得到明显改善,断裂伸长率最高可达170%,冲击强度提高了400%左右;随着GEVA接枝率的提高,淀粉逐渐被GEVA相包覆,促进了淀粉在PLA基体中的分散;同时复合材料的吸水性降低,结晶能力减弱。
Yb3+/Er3+/Tm3+三掺YF3上转换发光性质的研究
辛浩, 邓声玉, 厉宇翔, 黄月霞, 王德强
2016, (6) :814-819. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.011
摘要:
以氟化钇(YF3)为基质材料,采用共沉淀法合成了YF3:Yb3+/Er3+/Tm3+上转换发光材料。采用X射线衍射仪(XRD)、热重差热分析仪(DTA)和荧光光谱分析对材料的物相结构、烧结温度和发光性质进行了研究。结果表明,掺入稀土离子没有改变YF3晶体结构,在980 nm近红外波长激发下,出现了多个波段的发光现象,Yb3+、Er3+、Tm3+不同的掺杂量分别对应于材料不同的发光规律。本文还探讨了上转换发光机制,确定了该体系荧光粉的最佳烧结温度。
基于多核处理器的PLC控制程序并行执行
王慧锋, 干玲剑
2016, (6) :820-826,850. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.012
摘要:
针对可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的编程语言不支持程序的并行编译,无法使控制程序并行执行于多核处理器的问题,根据功能块图的可拆分性,提出了用有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)任务模型表示PLC控制程序的方法,并采用静态列表任务调度算法,优化DAG中的任务节点在不同CPU核上的分配调度,解决了PLC控制程序并行执行时会遇到的通信延时问题。此外,针对变量资源的竞争问题提出了使用互斥量的方法。实验结果表明,此方法能有效地将PLC控制程序并行运行在多核处理器上,大大缩短了程序的执行时间。
改进的多目标混合整数优化算法及其在蒸汽动力系统优化中的应用
魏畅, 杜文莉
2016, (6) :827-834. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.013
摘要:
为了提高多目标粒子群算法(MOPSO)的收敛性和多样性,以及增加多目标粒子群算法的适用范围,提出了一种ε约束处理混合三点随机Gbest选择多目标粒子群(ε-TMOPSO)算法。采用一种全新的三点随机Gbest选择机制,用粒子与档案集中非支配解的欧氏距离最近、最远以及处于中间位置的3个粒子构建一个备选池,然后随机选择一个粒子作为Gbest,提高算法的收敛性和多样性;采用改进的带松弛阶段ε约束处理机制处理约束条件,在前期允许加入部分优秀的不可行解,提高算法跳出局部最优的能力;融入Sigmoid函数离散变量编码处理机制,使算法能够处理混合整数问题,增加算法的适用范围。通过测试函数仿真,与EM-MOPSO、NSGA2以及SNSGA算法进行对比,结果表明本文算法在收敛性和分布性上有一定的优势。将该算法应用于乙烯装置蒸汽动力系统优化中取得了较好的效果,进一步证明了该算法的有效性。
一种用于非线性系统辨识与控制的自组织模糊神经网络
寇增前, 张建华, 王如彬
2016, (6) :835-844,862. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.014
摘要:
提出了一种自组织模糊神经网络(Self-Organizing Fuzzy Neural Network,SOFNN),采用了误差反向传播算法与带遗忘因子的递推最小二乘法相结合的混合优化算法优化系统的模糊规则库及其参数,此外,也引入SRIC(Schwarz&Rissanen Information Criterion)准则设计模糊系统。将本文提出的方法应用于非线性系统的辨识与控制,并讨论了阈值参数对该方法性能的影响。仿真结果表明,本文方法能有效地防止模糊模型过拟合,提高模糊系统的泛化能力,进而提高控制性能。
面向翻唱歌曲识别的相似度融合算法
刘婷, 陈宁
2016, (6) :845-850. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.015
摘要:
提出了一种面向翻唱歌曲识别的相似度融合算法。该算法将基于乐理特征的相似度和基于人耳感知特性的相似度融合,通过把基于节拍跟踪和瞬时频率音级轮廓(IF-PCP)的最大互相关相似度、基于和声音级轮廓(HPCP)的Qmax相似度、基于耳蜗音级轮廓(CPCP)的Qmax相似度映射到同一个多维空间,并计算其几何距离来进行相似度融合。该算法使得IF-PCP特征的节拍速度不变性、HPCP特征的和声优势、CPCP特征的人耳感知特性有效融合。为了验证算法的有效性,采用包含212首不同歌曲共502个版本的数据库作为测试对象,以平均正确率均值和TOP-N作为测试指标对算法性能进行测试。测试结果表明,与基于单一相似度算法相比,该融合算法可提高翻唱歌曲识别准确率。
基于启发式规则的SPARQL本体查询
谭立威, 邵志清, 张欢欢, 蒋宇一, 胡芳槐
2016, (6) :851-857. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.016
摘要:
提出了基于启发式规则的SPARQL查询。用语言技术平台(LTP)解析出问句的依存分析树(DPT),然后对问句集的依存分析树进行统计和分析,总结出用于查询三元组抽取的启发式规则,利用这些规则去掉无意义的查询三元组,合并和重组意义不完整的查询三元组。查询三元组经过类映射、实例映射和属性映射得到本体三元组,形成SPARQL查询。用户在B/S结构的查询界面中提交中文自然语言问句,得到中间结果和问句结果。实验结果表明了该方法的有效性。
一种基于安全策略的云数据访问控制优化技术
苏雪, 宋国新
2016, (6) :858-862. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.017
摘要:
云存储安全给访问控制技术带来了新的挑战。提出了一种基于安全策略的云数据访问控制优化方法,基本思想是利用数据关联关系进行安全策略精化,基于属性的安全策略中融合了角色和信誉特征。利用数据关联关系对云数据进行细粒度划分,得到相应的数据块;对策略中的规则和数据块进行匹配和冲突消除,得到精化的安全策略。理论分析和实验结果表明,本文方法对于数据量大的云数据访问控制具有较高的效率。
微观规则织构表面人工髋关节润滑性能数值研究
奚铎闻, 李正美, 安琦
2016, (6) :863-870. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.018
摘要:
选择具有微观球面纹理的人工髋关节作为研究对象,通过几何建模,基于雷诺方程,构建了具有规则球面纹理表面的人工髋关节的计算模型。运用MATLAB软件编程,针对一个具体的算例,研究了球面纹理对人工髋关节润滑性能的影响规律以及球面纹理几何尺寸的变化对人工髋关节性能的影响。结果表明:相对于表面光滑的人工髋关节,带微凸体的表面可以提升人工髋关节的承载能力,带微陷体表面的人工髋关节承载能力较差;带微凸体表面的人工髋关节织构尺寸越大,承载能力越好;带微陷体表面的人工髋关节织构尺寸越大,承载能力则越差。
基于弹塑性接触理论的金属表面磨损过程数值模拟
陆俊杰, 安琦
2016, (6) :871-876. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.019
摘要:
为了对金属表面磨损的过程进行计算,采用自相关函数模拟构建了磨损表面的微观形貌,应用有关弹塑性接触理论,构建了一种能够对金属表面滑动过程磨损进行数值模拟计算的方法,通过与有关文献的测试数据进行比较,证明了所构建计算模型的可信性。在此基础上,以Q235A、45#磨损表面为研究对象,数值模拟研究了滑动磨损过程中随磨损次数的增加,磨损表面表面形貌、接触面的弹塑性区域、磨损量、表面间距、表面粗糙度等性能的变化规律,绘制了相关曲线,并对这些曲线进行了分析讨论。本文的研究为对金属表面的磨损过程进行理论计算提供了一种有益的新思路。
基于降维的填充函数方法
王薇, 袁琪, 李民, 胡铨
2016, (6) :877-880. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.020
摘要:
提出了一个基于降维技术的填充函数方法,用以求解箱约束非线性全局优化问题。首先利用降维变换将n维问题转化为一维问题,其次对一维问题运用填充函数方法求解,证明了降维填充函数的理论性质,并给出了算法和数值实验结果。
预条件平方Smith法求解连续Lyapunov方程
蔡兆克, 鲍亮, 初鲁
2016, (6) :881-886. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.06.021
摘要:
探讨了如何数值求解连续时间的Lyapunov矩阵方程AX+XAT+BBT=0,给出了一种预条件的平方Smith算法,该算法首先利用交替方向隐式法即ADI法处理连续Lyapunov方程,构造出含ADI参数的对称Stein方程;然后利用平方Smith法迭代产生Krylov子空间中的低秩逼近形式。得到一些数值实验,这些例子表明预条件平方Smith法是非常有效的。