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双咪唑阳离子结构离子液体的高温摩擦学性能研究

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摩擦学学报 2018年第5期38卷 595-600页

作者：于波崔逸飞伍根生刘志鲁刘旭庆陈刚南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000 曼彻斯特大学材料学院中佛罗里达大学化学系美国佛罗里达奥兰多fl32816

合成了含有双咪唑阳离子结构的离子液体1,6-二(3-己基咪唑)亚己基六氟磷酸盐,测定了其黏度和密度;采用钢/锡青铜摩擦副,在SRV摩擦磨损试验机上评价了该离子液体的摩擦磨损性能,并添加苯并三氮唑抑制摩擦过程中的腐蚀作用;采用扫描电子... 详细信息

合成了含有双咪唑阳离子结构的离子液体1,6-二(3-己基咪唑)亚己基六氟磷酸盐,测定了其黏度和密度;采用钢/锡青铜摩擦副,在SRV摩擦磨损试验机上评价了该离子液体的摩擦磨损性能,并添加苯并三氮唑抑制摩擦过程中的腐蚀作用;采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析锡青铜表面磨斑处的表面形貌和化学状态.结果表明:苯并三氮唑能够抑制双咪唑阳离子六氟磷酸盐的黏着磨损和摩擦腐蚀,摩擦副表面与离子液体在摩擦化学反应中形成含有Cu_2O和CuO的边界润滑膜.

关键词：离子液体润滑剂添加剂摩擦学性能

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二维连接板式声子晶体低频带隙仿真研究

人工晶体学报 2022年第2期51卷 242-247页

作者：李天杰顾云风伍根生南京林业大学机械电子工程学院南京210037

为了能够控制低频噪声,设计了一种二维连接板式声子晶体。运用有限元法计算了该结构的色散曲线及位移场。结果表明,所设计结构在29.37~354.07 Hz存在带隙。与文献模型相比,该结构的起始频率更低,带隙更宽,说明连接板结构声子晶体更容易... 详细信息

为了能够控制低频噪声,设计了一种二维连接板式声子晶体。运用有限元法计算了该结构的色散曲线及位移场。结果表明,所设计结构在29.37~354.07 Hz存在带隙。与文献模型相比,该结构的起始频率更低,带隙更宽,说明连接板结构声子晶体更容易获得低频带隙。通过位移场的振动模态分析,并结合质量-弹簧模型,解释了带隙产生的原因。在此基础上,讨论了连接板宽度和硅橡胶包覆层开孔半径大小对带隙的影响,随着连接板的宽度减小以及硅橡胶包覆层上孔的半径减小,该结构的带隙逐渐变宽。

关键词：声子晶体局域共振低频带隙减振降噪二维连接板式质量-弹簧模型

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生物质导热系数测量系统设计

林业工程学报 2020年第2期5卷 97-102页

作者：朱留通顾云风伍根生南京林业大学机械电子工程学院

随着不可再生能源的日渐枯竭,生物质能源的研究工作受到越来越多的关注。想要充分了解和利用生物质能源,生物质材料的热物性分析必不可少。其中,导热系数表征就是研究的重点内容之一,设计出可靠便捷的测量系统至关重要。笔者以LabVIEW... 详细信息

随着不可再生能源的日渐枯竭,生物质能源的研究工作受到越来越多的关注。想要充分了解和利用生物质能源,生物质材料的热物性分析必不可少。其中,导热系数表征就是研究的重点内容之一,设计出可靠便捷的测量系统至关重要。笔者以LabVIEW平台为基础,依靠其强大的测控功能,结合3ω法测量原理及具体的实验步骤,设计出一种固液相样品都适用的导热系数测量系统。实验中测量端的铂丝将产生电信号,经前置放大电路被锁相放大器SR830采集,然后通过GPIB接口卡与PC机通讯。其中,上位机LabVIEW的程控交互界面包括了前期准备、信息记录、数据采集和曲线显示4个部分,为研究人员提供了直观、便捷、高效的实验进程帮助。还从测量对象的性质和实验台搭建过程两个方面,分析了可能存在的误差来源。为了验证该导热系数测量系统的可靠性,对常见的生物质液体,包括存在固液相变化的样品,进行了测量实验。测量值与文献参考值比较显示,系统误差小于5%,说明该测量系统具有较高的可靠性和稳定性。

关键词：导热系数热物性生物质材料 LabVIEW 3ω法

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短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能

水处理技术 2023年第4期49卷 61-66页

作者：沈佳皓陈伟宇伍根生南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

为了优化短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能,运用有限元仿真方法计算了NaCl、LiCl、CaCl_(2)和MgCl_(2)四种阴离子相同且阳离子扩散系数小于阴离子的盐溶液在不同浓度比下用作短纳米通道浓差发电时的性能。分析了离子扩散系数、价态和... 详细信息

为了优化短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能,运用有限元仿真方法计算了NaCl、LiCl、CaCl_(2)和MgCl_(2)四种阴离子相同且阳离子扩散系数小于阴离子的盐溶液在不同浓度比下用作短纳米通道浓差发电时的性能。分析了离子扩散系数、价态和通道尺寸对短纳米通道发电性能的影响。结果表明对于壁面带有负电荷的短纳米通道(长度小于10 nm),当浓度比较低时,溶液中阳离子的扩散系数越大其产生的最大功率越大;当浓度比较高时,溶液中阳离子的扩散系数越小其产生的最大功率越大;与一价阳离子溶液相比,二价阳离子溶液在低浓度比下获得的最大功率较低,在高浓度比下获得的最大功率较高;整体上四种盐溶液在高浓度比下获得的最大功率较大,并且高浓度比下浓度比越高、纳米通道的长径比越小产生的最大功率越大。当通道长径比降低至0.2(孔长2 nm,孔径10 nm)时,利用浓度比为3 000:1的MgCl_(2)溶液进行盐浓度梯度差发电可获得113 pW的最大功率。

关键词：浓度比短纳米通道扩散系数离子价态双电层通道长径比

Molecular dynamics simulation of ion transportation through graphene nanochannels

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Journal of Southeast University(English Edition) 2017年第2期33卷 171-176页

作者：陈辰陈云飞沙菁■ 伍根生马建李堃纪安平东南大学机械工程学院南京211189 东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

The model of ion transportation through graphene nanochannels is established by the molecular dynamics simulation method. Statistics of the electric potential and charge distribution are made, respectively, on both sides of graphene nanopore with various diameters. Then, their changing relationship with respect to the nanopore diameter is determined. When applying a uniform electric field, polar water molecules are rearranged so that the corresponding relationship between the polarized degree of these molecules and the nanopore diameter can be created. Based on the theoretical model of ion transportation through nanochannels,the changing relationship between the concentration of anions/cations in nanochannels and bulk solution concentration is quantitatively analyzed. The results show that the increase of potential drop and charge accumulation, as well as a more obvious water polarization, will occur with the decrease of nanopore diameter. In addition, hydrogen ion concentration has a large proportion in nanochannels with a sodium chloride（NaCl） solution at a relative low concentration. As the NaCl concentration increases, the concentration appreciation of sodium ions tends to be far greater than the concentration drop of chloride ions. Therefore, sodium ion concentration makes more contribution to ionic conductance.

关键词： molecular dynamics simulation ion transportation graphene nanochannels ionic conductance

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多振子声子晶体的低频特性研究

人工晶体学报 2022年第12期51卷 2022-2030页

作者：李天杰伍根生袁志山尹富强顾云风南京林业大学机械电子工程学院南京210037 广东工业大学机电工程学院广州510006

本文设计了一种由硅橡胶包覆层包裹4个钨振子的新型声子晶体结构,通过有限元法计算该结构的色散曲线、振动模态和传输损失谱。结果表明,该结构的带隙范围为18.85~225.28 Hz,与传输损失谱频率衰减范围相吻合,能够有效抑制20~200 Hz的弹... 详细信息

本文设计了一种由硅橡胶包覆层包裹4个钨振子的新型声子晶体结构,通过有限元法计算该结构的色散曲线、振动模态和传输损失谱。结果表明,该结构的带隙范围为18.85~225.28 Hz,与传输损失谱频率衰减范围相吻合,能够有效抑制20~200 Hz的弹性波在声子晶体中传播。通过分析色散曲线上点的振动模态,说明带隙产生的原因。本文讨论了声子晶体板的缺口角度和振子之间的纵向和横向间距对带隙的影响,结果表明:当缺口角度减小时,带隙下边界几乎保持不变,带隙上边界升高从而增加了带隙的宽度;振子之间横向或纵向间距增大时,带隙下边界和上边界均上升,带隙变宽,进而优化了声子晶体模型的带隙。同时声子晶体板的缺口设计能够节省材料,从而减轻结构的质量。

关键词：声子晶体局域共振多振子结构低频带隙缺口角度硅橡胶

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密实化木材的摩擦磨损性能研究

摩擦学学报 2024年

作者：伍根生晏琪周一凡王彬罗振扬马晨波于波南京林业大学机械电子工程学院南京林业大学理学院东南大学机械工程学院烟台先进材料与绿色制造山东省实验室

通过热压密实方法制备了密实化木材，采用扫描电子显微镜(SEM)和表面衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对密实化木材的微观结构和化学组成进行表征。试验测试了密实化木材的密度、表面硬度以及抗压性能。研究了密实化木材的摩擦学性能，在... 详细信息

通过热压密实方法制备了密实化木材，采用扫描电子显微镜(SEM)和表面衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对密实化木材的微观结构和化学组成进行表征。试验测试了密实化木材的密度、表面硬度以及抗压性能。研究了密实化木材的摩擦学性能，在不同载荷和转速条件下，对密实化木材进行摩擦磨损测试。试验结果表明：密实化木材的力学性能得到明显改善，其摩擦学性能也有明显的提升，当法向载荷大于3 N时，密实化木材的平均摩擦系数为天然木材的87.5%，而磨损体积和体积磨损率仅有天然木材的50%；随着转速增加，密实化木材的平均摩擦系数有所增大，相同转速下，密实化木材的平均摩擦系数低于天然木材，随着转速增加，密实化木材磨损体积有所增加，体积磨损率呈现减小趋势。密实化木材的磨痕宽度及深度均小于天然木材，显示出更加优异的抗磨损性能。

关键词：密实化木材摩擦系数磨损体积体积磨损率磨痕

Adsorption and desorption behaviors of ssDNA molecules on mica surface by surface forces apparatus

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Journal of Southeast University(English Edition) 2016年第1期32卷 45-50页

作者：蔡迪阚亚鲸赵古田伍根生司伟谭启檐陈云飞东南大学机械工程学院南京211189

An approach for studying the adsorption and desorption behaviors of single-stranded DNA（ ssDNA） molecules on the mica surface by the surface forces apparatus（ SFA） is reported,which can be used to characterize the precise thickness,configuration and mechanical properties of ssDNA layers on the mica surface at a certain buffer solution. The formation of ss DNA layers is first studied by tuning the ssDNA concentrations, and the experimental results indicate that the ss DNA concentration of 100 ng / μL is ideal for forming a ssDNA monolayer structure on the mica surface, and the hardwall value measured to be 1.04 nm under this circumstance is regarded as the thickness of the ssDNA monolayer confined on mica. The desorption behavior of ssDNA molecules from the mica surface is further studied by observing and comparing different shapes of the force-distance curves under certain conditions. It is found that the desorption of ss DNA molecules from the mica surface occurs as the monovalent salts are added into the gap buffer. It is inferred that the competition effect between monovalent and divalent salts can induce the release of ssDNA from *** results also reveal that 10 mmol / L monovalent salts（ Na~＋）is sufficient for the desorption of ssDNA from mica. This work provides an applicable method to study the binding mechanism of ss DNA molecules on inorganic substrates.

关键词： single-stranded DNA mica adsorption desorption competition effect surface forces apparatus

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木材在废水处理中的研究进展

水处理技术 2023年第10期49卷 1-6,18页

作者：苏桐白良平沈佳皓谢建军李天杰伍根生南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

综述了天然木材及其通过成分去除、高温碳化、润湿性调控、孔道修饰等方法制备功能化木材,在过滤泥沙、吸附重金属离子、去除微生物、分离油污以及降解染料等领域中的研究进展,最后对实际应用过程中亟待解决的技术难题进行了分析,并指... 详细信息

综述了天然木材及其通过成分去除、高温碳化、润湿性调控、孔道修饰等方法制备功能化木材,在过滤泥沙、吸附重金属离子、去除微生物、分离油污以及降解染料等领域中的研究进展,最后对实际应用过程中亟待解决的技术难题进行了分析,并指出未来潜在研究方向。

关键词：木材环境友好功能化改性废水处理

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