摘要：为了进一步提高机械密封动压槽槽深的加工精度,利用槽深计算模型,编写了动压槽激光加工工艺参数反演程序,同时还基于槽深误差和槽深相对误差的定义,构建了多次反演槽深加工误差的模型,开展了工艺参数单次反演及槽深加工精度多次反演的控制研究,并进行了实验验证。结果表明:在单次反演研究中,利用反演程序获得的16组工艺参数反演结果与实验结果均较为吻合,槽深的最大相对误差不超过17.00%;在多次反演研究中,分别以第1次反演实验槽深小于目标槽深(槽深相对误差为17.00%)和大于目标槽深(槽深相对误差为5.55%)为案例,通过不同的反演方法进行两次反演,最终将槽深相对误差均控制在5.00%以内,满足了设计控制目标要求,实现了对机械密封动压槽槽深的精确控制。

摘要：本文以聚丙烯酸(PAA)、正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶联剂Si-69为主要原料,异硫氰酸荧光素(FITC)为荧光剂,利用自模板法制备具有荧光标记的中空介孔SiO_(2)纳米载体(HMSNs-69-FITC)。通过FTIR、DLS、BET、Raman和TEM对纳米载体的结构、粒径进行测定,用紫外分光光度计和TEM对其还原敏感性能进行表征,用溶剂挥发法负载索拉非尼(SOR),并计算其负载效率。研究结果表明:调控PAA的量可以实现HMSNs在28~380 nm范围内粒径可控,其中,0.024 g/mL PAA、平均粒径100 nm的HMSNs稳定性能优良,HMSNS-69-FITC对SOR的负载效率为280.0μg/mg,在含有0.0083 g/mL二硫苏糖醇(DTT)的磷酸缓冲盐溶液(PBS)溶液中,48 h累计释放率约为82.4%;而无DTT时,48 h累计释放率约为25.1%,该载体具有二硫键还原敏感性。此工作有助于推动粒径可控的、还原敏感型SiO2纳米载体领域的研究。

摘要：实现高效、低成本的太阳能光催化全分解水制氢是解决当前环境污染和化石能源过度使用等问题的理想方案.然而,目前光催化分解水的转化效率(低于10%)普遍较低,这成为其实际应用的主要障碍.从太阳光谱的响应范围来看,现有的光催化剂大多局限于紫外光或可见光区域,而近红外光区的光催化剂开发仍然非常有限.尽管近红外光在太阳光谱中占比超过一半,蕴含着巨大的能源潜力,但遗憾的是,目前大部分光催化剂无法在该波段实现高效的光催化反应.根据理论预测,光分解水的转化效率有望随着催化剂响应太阳光波长范围的扩大而显著提高.因此,如何最大限度地利用太阳能,特别是近红外光区域的光能,开发高效的近红外光响应光催化全解水制氢催化剂,已成为当前能源、环境、化学工程领域研究的热点.本文综述了近红外光驱动全分解水光催化剂在材料设计和调控方面的最新进展,涉及窄带隙半导体、带隙工程、上转换效应、局域表面等离子体效应和光敏化作用等策略.首先,从热力学和动力学的角度分析了近红外光驱动全分解水的难点:对于大多数半导体而言,要实现近红外驱动全分解水不仅要求理论带隙窄于1.77 eV,而且必须超过水氧化还原分解电位(1.23 eV),同时由于存在电位损失和动力学过电位,实际的带隙结构应在1.6–2.4 eV,这对半导体的能带结构提出了较为苛刻的要求.此外,全分解水反应的可逆性、溶解氧的影响以及材料的光稳定性问题也是实现近红外光驱动全分解水的挑战.其次,总结了各方法制备的催化剂全分解水制氢的性能,分析了其近红外光子捕获方法的优缺点,特别指出了如何在每种方法的基础上进一步促进光生载流子的分离以及近红外光子的捕获能力(比如:负载贵金属单原子助催化剂、多种方法结合构筑多元复合体系以及光催化剂表面优化等).同时,强调了在近红外驱动全分解水过程中材料特征、催化性质与功能机理三者之间的关系.尤其是利用等离子体效应和光敏化作用来实现近红外光驱动全分解水的机理,目前尚不明确,需要结合理论计算以及先进的时空分辨仪器进一步研究电荷转移机制.另外,总结了全光谱响应的全分解水制氢光催化剂在材料设计和调控方面的最新进展,包括:光敏化作用的应用、带隙调控的策略、局域表面等离子体效应的研究,以及乌尔巴赫带尾吸收捕获技术的探索.最后,归纳并展望了未来近红外驱动全分解水光催化剂所面临的挑战与机遇.尽管近年来国内外学者们围绕着近红外驱动全分解水制氢光催化剂开展了系列研究工作,取得了一些突破性进展,但近红外驱动全分解水制氢效率仍然较低以及对于近红外响应光催化剂的设计和调控方面仍然面临着许多挑战.如何设计和开发廉价、稳定且高效的近红外驱动全分解水制氢光催化剂仍需进一步探索.因此,未来需要结合不同构筑方法的优势来加强近红外区的光捕获能力、实现多元复合材料界面间的精准调控、通过高端原位时空分辨仪器以及理论计算剖析近红外驱动全分解水的过程等方面对近红外响应光催化材料进行深入研究.

摘要：与商业化电池相比,水系有机电池(AOBs)具有低成本、高安全性、环保等特点,使其更适用于便携电子设备和电网储能应用。电极材料作为水系有机电池重要组成部分,在实现电池的高容量和长循环寿命方面起到至关重要的作用。基于绿色发展的需求,有机电极材料应具备理论比容量高、资源丰富、设计灵活性强等优点。本文综述了不同储能机理的有机电极材料的最新研究进展,包括羰基化合物、亚胺化合物、导电聚合物、COFs材料、MOFs材料以及复合材料等。同时总结了有机电极材料在水系电池中的导电性和溶解性问题,并提出了不同的解决策略。最后,讨论了水系有机电池的关键挑战以及未来努力方向,未来仍需要更多具有更好电子导电性和快速动力学的电极材料应用于水系有机电池。

摘要：过氧化氢(H_(2)O_(2))广泛用于废水处理、燃料电池及漂白剂等领域.尽管传统生产H_(2)O_(2)的蒽醌法拥有成熟的技术基础,但存在能耗高、爆炸风险、毒气排放以及环境污染等问题.太阳能驱动的光催化合成H_(2)O_(2)作为一种绿色、无污染、可持续的能源转换技术,展现出替代传统的蒽醌工艺的巨大潜力.共价有机框架(COFs)作为光催化合成H_(2)O_(2)的新兴催化剂,以可调节的能带结构、宽光吸收范围及高光催化效率在克服传统无机光催化剂低转化效率方面显示出优势.通过合理的结构设计调整氧还原反应(ORR)途径,COFs可提升光催化合成H_(2)O_(2)的产率,并可同时促进高附加值化学品的合成.本文综述了基于COFs的光催化剂在H_(2)O_(2)合成及选择性氧化高价值化学品领域的最新研究进展.首先,详细讨论了COFs基光催化剂在合成H_(2)O_(2)过程中的三种主要途径:(1)单步两电子氧还原反应;(2)两步单电子氧还原反应;(3)双通道反应机制.同时,强调了牺牲剂对光催化合成H_(2)O_(2)和高附加值化学品的影响.其次,总结了多种新颖的COF基光催化剂合成策略,包括静电自组装、原位合成、蒸汽辅助工艺、孔隙划分和界面聚合等,这些策略在光催化生产H_(2)O_(2)及高价值化学品方面发挥了关键作用.接下来,深入探讨了提升COFs在H_(2)O_(2)和高价值化学品生成效率方面的策略,主要包括单原子生长、异质结构建、活性位点调节和催化环境控制等四种修饰策略.这些策略涉及材料的贵金属改性、材料相互作用促进、官能团设计以及反应界面的亲疏水性质,旨在从整体上推动COFs在光催化的可持续性和增值化学合成方向的研究与创新.最后,提出了COFs基光催化剂面临的挑战与当前进展.其中,COFs的薄膜制备和多相体系构建对于解决催化剂的分离与回收问题至关重要.同时,强调了机理表征在提升COF基光催化剂整体性能中的重要性.综上,COFs基光催化剂在合成设计、反应途径的调控以及牺牲剂的引入等方面都会对合成H_(2)O_(2)和高值化学品产生重要影响.本文旨在为构建COF基光催化剂提升整体光催化性能提供一定的参考和借鉴.

摘要：结构相似物的分离是物耗和能耗最集中的化工过程之一。对于具有不饱和键差异的化合物而言,它们的物化性质极为相近,高效分离极具挑战。离子液体因其特殊的理化性质、结构可设计以及多重分子间相互作用位点等特点而广泛应用于不饱和键差异化合物的分子辨识分离。本文综述了离子液体强化不饱和键差异化合物分离的研究进展,重点介绍了常温常压下为气态的低碳烃、液态的中等碳链烃及固态的天然活性同系物等代表性体系的分离,突出了离子液体分离不饱和键差异化合物的构效关系、分离机理及分离工艺流程评价,并展望了离子液体强化不饱和键差异化合物分离的未来方向。

摘要：可控/活性自由基聚合是近年来发展的温和、聚合反应进程可控、分子结构可设计性强的自由基聚合反应技术,其核心在于活性自由基中间体与催化剂/链转移剂的可逆活化/失活过程,常用于极性单体聚合制备结构多样的有机高分子材料。镍催化剂具有多变的中心金属价态及多样的聚合反应机理,在可控/活性自由基聚合领域存在独特的优势。对近年来原子转移自由基聚合(ATRP)和有机金属控制的活性自由基聚合(OMRP)中的镍催化剂结构、聚合反应机理、反应行为和产物结构特征进行了综述,并对镍催化的可控/活性自由基聚合未来发展方向和应用前景进行了展望。

摘要：以甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPEGA)、N, N二甲基丙烯酰胺(DMAM)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂,采用溶液自由聚合得到三元共聚物P(IBOMA-MPEGA-DMAM),并将其用于制备水性酞菁蓝色浆的分散体系。以色浆黏度为评价指标,通过中心复合法优化引发剂用量、反应温度和反应时间;采用FT-IR、1H NMRGPC表征聚合物的化学结构和相对分子质量,并通过对水性酞菁蓝浆料的粒径、微观形貌、离心及冻融稳定性进行分析,考察了分散剂对酞菁蓝分散性影响。结果表明:当引发剂用量为2.12%,反应温度为81℃,反应时间5.3 h时分散性能较好且当分散剂用量3.6%时,浆料黏度为6.2 mPa·s,平均粒径为205 nm,与未添加分散剂、市售分散剂相比,用P(IBOMA-MPEGA-DMAM)分散剂制得的酞菁蓝浆料具有较好的分散稳定性。

摘要：对LAZ811合金水冷凝固模具与工艺进行了探索,主要包括熔铸工艺分析、水冷模具的结构设计及浇注参数的确定,并制备出了LAZ811合金铸锭。结果表明:真空感应熔炼+氩气保护,合理的水冷模具结构能够使合金快速凝固,有效防止铸锭内部缩孔及缩松的形成,并获得组织细小、拉伸性能优良的镁锂合金材料,并适用于类似合金的生产。

摘要：管壳式换热器作为应用最广泛的换热器,对其进行优化设计是一个十分重要的研究主题。现有的设计方法多数是基于启发式方法求解或调用商业求解器,其运算速度较慢且不能保证设计解的质量。本文将集合修剪算法应用于管壳式换热器的自动设计,将管外径、管长、壳程直径、管程数、扭曲片节距、扭曲片厚度等定义为离散变量后输入,程序自动输出设计结果与方案。对采用扭曲片内插件的管壳式换热器进行自动设计优化,分别以最小化换热面积、年度总费用、净现值作为优化目标进行单目标优化。对比发现集合修剪算法可以保证设计解的全局最优,同时降低优化求解时间,可在0.5~2s内给出结果。以换热面积最小化为目标函数的优化结果显示,集合修剪算法可得到更小的换热面积,比文献值减少了0.7%,同时采用强化传热可减少换热面积。热流分配在管程时,强化技术降低了7.7%的换热面积,管程侧的压降则提高了16.9%;热流分配在壳程时,则降低14.6%的换热面积,管程压降提高了98.7%。以最小化年度总费用和净现值为目标的优化结果显示,强化传热的费用低于未强化情况,热流分配在管程时费用降低13.1%,分配在壳程时则降低0.57%。此外,换热器的费用也会受到成本参数的影响。