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基于酶促温敏聚合物接枝/氮化硼共沉积的棉织物改性及其应用

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基于酶促温敏聚合物接枝/氮化硼共沉积的棉织物改性及其应用

作者：岐冰江南大学

学位级别：硕士

氮化硼(Boron nitride,BN)具有优良的热传导性和疏水性,在包括导热纺织品和油水分离材料制备等方面具有潜在的应用前景。本文借助辣根过氧化物酶(Horseradish peroxidase,HRP)催化棉纤维表面接枝不同温敏聚合物,赋予棉织物差异化温度响... 详细信息

氮化硼(Boron nitride,BN)具有优良的热传导性和疏水性,在包括导热纺织品和油水分离材料制备等方面具有潜在的应用前景。本文借助辣根过氧化物酶(Horseradish peroxidase,HRP)催化棉纤维表面接枝不同温敏聚合物,赋予棉织物差异化温度响应性,结合BN粒子共沉积,构建具有凉感/保温效果、油水分离功能的复合棉织物,具体研究内容和结果如下:首先,采用超声和烧碱组合处理,进行BN粒子片层结构剥离及表面羟基化改性;借助光散射粒径分析法,考察超声时间、超声强度及分散液种类对BN剥离效果的影响;采用静置法分析BN分散液的储存稳定性,结合扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和元素分析(EDS),考察碱处理后羟基化氮化硼(BN-OH)改性效果。研究结果表明,采用3 h超声处理与120°C下18 h的碱处理相结合,能有效对BN纳米片层结构进行剥离和亲水化改性,显著提升纳米片的分散稳定性和表面反应性。为提升BN纳米片和温敏聚合物在棉纤维表面的负载效果,采用甲基丙烯酸酐进行棉织物乙烯基化改性;在此基础上,以HRP催化棉织物表面接枝聚合异丙基丙烯酰胺(NIPAM),结合BN-OH与NIPAM聚合物掺杂共沉积,得到具有凉感调节功能的织物Cotton@PNIPAM@BN-OH。测定聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)相转变温度,以激光热导仪、温度探针和红外热成像仪,评价Cotton@PNIPAM@BN-OH织物在不同温度下的导热速率和凉爽/保温整理效果,优化织物表面温敏聚合物和BN纳米片的共沉积方法。研究结果表明,基于酶促接枝聚合和共沉积法制备的Cotton@PNIPAM@BN-OH织物具有高温凉感和低温保温的环境自适应性,复合面料抗紫外性能也较好。在上述研究基础上,组合应用BN与两性离子温敏聚合物,构建具有油水分离功能的复合棉织物。先以硅烷偶联剂KH-570和BN粒子沉积在棉纤维表面,赋予纤维界面疏水亲油性和高反应活性,结合酶促温敏单体[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵(DMAPS)在纤维表面接枝聚合,制备具有油水分离功能的KH-570@BN@PDMAPS棉织物。结果表明,该复合织物在28°C以上能有效分离水相,低于28°C时能高效分离油水混合体系中的重油组分,且织物油水分离重复循环使用效果较好。既有研究为基于酶促接枝聚合的温度响应型智能纺织品的结构设计和功能开发提供了新思路。

关键词：棉织物氮化硼(BN) 辣根过氧化物酶(HRP) 温敏聚合物

碳化钼微球-还原氧化石墨烯的制备及电化学检测多巴胺

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碳化钼微球-还原氧化石墨烯的制备及电化学检测多巴胺

作者：李岐哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

多巴胺(Dopamine,DA)作为化学信使,决定着人类的生理和心理功能,细胞外液中DA浓度异常与帕金森病和阿尔茨海默病等许多神经综合症有关。早期诊断这些疾病需要对DA进行鉴定和验证。然而,由于其动态释放和低浓度的存在,DA的定量分析是具... 详细信息

多巴胺(Dopamine,DA)作为化学信使,决定着人类的生理和心理功能,细胞外液中DA浓度异常与帕金森病和阿尔茨海默病等许多神经综合症有关。早期诊断这些疾病需要对DA进行鉴定和验证。然而,由于其动态释放和低浓度的存在,DA的定量分析是具有挑战性的。因此开发一种高灵敏度的电极材料用于有效的DA检测是至关重要的。本文首先采用室温液相反应法制备了前驱体钼-多巴胺螯合物(Mo-polymine),在高温下转化为MoC。随后,将其与改进的Hummers法制备的氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)自组装并通过退火煅烧的方法得到碳化钼-还原氧化石墨烯修饰(MoC-r GO/ITO)电极。表征了MoC、r GO和MoC-r GO的形貌与结构,分析形成机理;探究了浓度,热处理温度以及r GO掺杂量对形貌和性能的影响;测试了MoC-r GO/ITO电极的选择性、再现性、重复性和稳定性以及在实际样品中的检测性能。结果表明,MoC-r GO显示出直径约为400 nm的中空MoC微球被皱褶的薄r GO纳米片均匀包裹的球花形态。盐酸多巴胺添加量对球的大小没有影响,热处理温度和r GO掺杂含量对材料的形貌和电化学性能有很大影响。当添加300 mg盐酸多巴胺制备的前驱体,在800℃下热处理得到MoC,且当MoC与r GO含量的比值为7.5:1时,MoC-r GO/ITO电极的电化学性能最好。DA检测表现出8.20μA·μM的高灵敏度以及0.058μM的低检测限,与其他DA检测电极材料相比具有一定的优越性。在尿酸(Uric acid,UA)干扰下电极对DA的灵敏度为8.01μA·μM,灵敏度仅下降了2.3%,具有较高的选择性。此外,该电极还具有良好的重复性、再现性和稳定性。本实验中制备的MoC-r GO/ITO电极可以成功用于人体尿液中DA的定量分析。

关键词：碳化钼还原氧化石墨烯多巴胺电化学传感器

功能翻译理论下《三体·死神永生》日译本研究

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功能翻译理论下《三体·死神永生》日译本研究

作者：范禹岐吉林大学

学位级别：硕士

《三体》在第73届世界科幻大会上获得雨果奖小说类,成为中国乃至亚洲科幻文学的开端。《三体·死神永生》作为具有代表性的优秀中国科幻作品之一,具有重要的学术研究价值。2021年5月20日,《三体》第三部《死神永生》在日本出版,并在短... 详细信息

《三体》在第73届世界科幻大会上获得雨果奖小说类,成为中国乃至亚洲科幻文学的开端。《三体·死神永生》作为具有代表性的优秀中国科幻作品之一,具有重要的学术研究价值。2021年5月20日,《三体》第三部《死神永生》在日本出版,并在短时间内获得了大量好评。本研究将针对《三体·死神永生》的日译本进行探究,利用功能翻译理论进行翻译指导,探究其日译本的翻译策略,考察其翻译效果。本研究首先介绍功能翻译理论的具体翻译要求,以及该理论下的翻译学家提出的重要翻译理论。其次,本研究根据科幻小说特点以及刘慈欣原本《死神永生》的作品特色,分三个章节,分别选择其中最具代表的科幻固有的设定词汇、登场人物及标题等词汇元素的翻译,人物与景物描写的翻译,具代表性的特殊文体——节选体裁类文体(时间之外的往事)、故事文体(云天明的三个故事)、诗歌文体等日译本的翻译,对其翻译策略,以及作为科幻文学的翻译特点以及效果进行考察分析。结论如下:1.特殊词汇翻译方面:译本做到了使翻译既不失原文意义又便于理解,人物的翻译,从内容(意义)到形式(声音),都沿袭了汉语汉字原文与日语汉字的读法,传达了原文潜在的意思。科幻用语及概念则采用直译和意译等移植的翻译策略,为了配合目标语,主要运用了英语及片假名进行翻译或语义阐明的方式。标题翻译则保留原标题短小而突出的特性,运用了直译相关策略。实现了功能翻译理论中倡导的译文翻译应尽量与原文表达成一致的翻译的目的及效果。2.关于描写句的翻译,译者使用了避免冗长文章、句首强调修饰语特征、加译副词拟态词等翻译方法。译文注意目标句与原文原句的一致性,并在目标文本中遵守连贯性的翻译策略,从功能翻译理论的角度看实现了对等翻译。3.关于特殊文体段落的翻译,在翻译摘录体裁文本与新闻类文体段落时,均以信息型文本进行处理,保持起点和概念内容具有鲜明的特点,清楚传达了目标语的信息。诗与故事的翻译则作为典型的表形文本来处理,注重对原文本内容的表达,忽视形式的等效性。简而言之,在特殊文体段落的翻译处理上,译者通过上述文本类型处理,运用直译、自由译、原译等方式,力求准确表达原文内容,实现了赖斯的文本类型翻译策略。译者大森望、光吉樱、湾仔与泊功运用精湛的翻译技术,将中国科幻带给日本读者,让中日科幻迷共同阅读这部精彩的科幻作品。

关键词：三体死神永生刘慈欣科幻小说功能翻译理论

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T公司财务风险预警研究

T公司财务风险预警研究

作者：岐皓月西安理工大学

学位级别：硕士

房地产行业的健康平稳运行不但深刻影响国民经济的发展,也与百姓的安居息息相关。房地产企业在面对自身财务缺点和行业融资政策不断收紧的双重压力下,维持稳定运营的负担不断加重,随着房地产行业步入深度调整阶段,原有的高负债、高杠杆... 详细信息

房地产行业的健康平稳运行不但深刻影响国民经济的发展,也与百姓的安居息息相关。房地产企业在面对自身财务缺点和行业融资政策不断收紧的双重压力下,维持稳定运营的负担不断加重,随着房地产行业步入深度调整阶段,原有的高负债、高杠杆、高周转模式已不再适应当前的环境,企业在经营过程中面临的财务风险的可能性上升,因此需要更加高效地组织和开展财务风险预警工作,以达到应对目前财务风险、降低损失的目标。本文通过整理财务风险和财务风险预警的相关文献,以风险管理、企业预警管理和内部控制三大理论为基础,并将财务风险预警的指标和方法两方面研究的成果作为铺垫,为后续的进一步研究提供支撑。首先,对案例企业T房地产公司的财务风险预警情况及所处环境进行分析。先从四个方面对公司概况进行了解,再从盈利、营运、偿债和发展能力四个维度梳理目前T公司的财务风险状况,并进一步地了解T公司目前的财务风险预警的现状和深入分析预警工作存在的问题,发现目前存在三个方面问题,分别是:全员风险预警意识不足、未建立专门化预警工作制度和财务风险预警方式陈旧,最后结合企业外部宏观环境和行业特点进一步分析公司所处的外部环境寻找风险点。其次,对T公司财务风险预警评价并进行结果分析。通过对几种常用模型的优缺点进行对比,选择功效系数法进行财务预警,并通过对预警指标的初选和二次筛选,设计出一套符合T公司实际经营情况的指标体系,然后使用改进后的功效系数法并结合国资委发布的《企业绩效评价标准值》,对T公司财务风险的得分汇总计算,并从综合指标和分类指标两个角度对T公司财务风险进行分析。再次,根据前文的研究结果,设计T公司财务风险预警方案。从预警目标、预警原则、职责分工和预警内容四个方面提出财务风险预警方案。最后,在财务风险预警保障体系建设方面,需要提高公司全员的风险预警意识、建立规范化风险预警工作制度和使用科学的财务风险预警方法。本文在进一步丰富了房地产行业财务风险预警的理论和案例研究的同时,能够在一定程度上作为T公司管理者优化财务风险预警工作、强化财务风险管控、实现公司平稳经营的依据,也能够为投资者、供应商、债权人等利益相关者做出正确合理的决策提供借鉴。

关键词：房地产行业财务风险风险预警功效系数法

基于碰撞前车辆状态的双车碰撞事故严重度评估模型的构建

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基于碰撞前车辆状态的双车碰撞事故严重度评估模型的构建

作者：李树岐长安大学

学位级别：硕士

道路交通事故给人们生命财产造成了重大损失,在所有事故类型中,双车碰撞事故的占比最高,造成的伤亡后果最为严重。如何降低双车碰撞事故损失,特别是人员伤亡后果,一直是道路安全领域关注的重点。经过长期研究,在事故严重度评估和道路事... 详细信息

道路交通事故给人们生命财产造成了重大损失,在所有事故类型中,双车碰撞事故的占比最高,造成的伤亡后果最为严重。如何降低双车碰撞事故损失,特别是人员伤亡后果,一直是道路安全领域关注的重点。经过长期研究,在事故严重度评估和道路事故再现技术方面取得了丰硕的研究成果。但是由于事故碰撞严重度评价是涉及多学科的复杂问题,需要不断探索和完善,尤其需要引入车辆碰撞前的评价指标对事故严重度评价模型进行改进。本文以点质量冲量—动量定律为基础,探讨了车辆碰撞变形能量预测方法,以碰撞前车辆参数和运行状态参数为自变量,推导了不同碰撞类型下的双车碰撞变形能量预测计算公式,并通过实际案例及PC-CRASH仿真验证。验证显示,预测结果与实际案例和仿真结果基本一致,无论是侧面碰撞还是正面及追尾碰撞,其预测结果的平均误差均不超过7%。因此,该方法预测精度较高,满足碰撞事故严重度评估的精度要求。推导了车辆碰撞前后速度差、能量等效速度、碰撞动量指数、碰撞能量指数等碰撞严重度指标的计算公式。利用FARS/CRSS深度数据库的24,083条双车碰撞事故数据,采用贝叶斯有序logit模型定量分析了碰撞严重度的影响指标。结果表明,碰撞前后速度差、能量等效速度每增加1km/h,重度伤害事故的发生概率将分别增加0.49%和0.22%。碰撞动量指数、碰撞能量指数每增加0.1,重伤和死亡事故的发生概率将分别增加3.04%和2.64%。以医学和交通领域广泛使用的“最大简略创伤量表”作为事故严重度分级标准,根据人体损伤程度将事故严重度分为轻度、中度和重度三级。基于机器学习方法,将碰撞前后速度差、能量等效速度、闭合速度、碰撞变形能量、碰撞动量指数、碰撞能量指数纳入模型评估特征组合,构建六种双车碰撞事故严重度预测模型。结果表明,六种评估模型中,考虑碰撞严重度指标的局部级联集成模型具有最佳预测性能。通过SHAP分析和部分依赖分析,识别了碰撞前后速度差、能量等效速度、碰撞动量指数作为评估模型的主要决策因素并揭示其对预测方向的影响。最后,本研究结合量化分析结果确定了碰撞前后速度差、能量等效速度、碰撞动量指数对三类严重度水平的指标阈值,可作为衡量事故严重程度的参考。研究成果为完善交通事故严重度评估模型提供了新的证据,并为碰撞前阶段车辆主动安全防控及避险策略提供参考。

关键词：双车碰撞事故碰撞变形能机器学习事故严重度评估

基于模糊控制理论柴油机燃烧过程控制方法的研究

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基于模糊控制理论柴油机燃烧过程控制方法的研究

作者：张文岐吉林大学

学位级别：硕士

如今各类化石能源储量逐年下降,环境恶化问题急需解决,不同行业均在落实节能减排方针,在道路交通方面则体现为排放法规更加严格。新能源汽车领域虽然蓬勃发展,但就目前机动车保有量占比而言,纯燃油汽车仍占主导地位。压燃式内燃机由于... 详细信息

如今各类化石能源储量逐年下降,环境恶化问题急需解决,不同行业均在落实节能减排方针,在道路交通方面则体现为排放法规更加严格。新能源汽车领域虽然蓬勃发展,但就目前机动车保有量占比而言,纯燃油汽车仍占主导地位。压燃式内燃机由于不受爆震限制可以有更高的压缩比,因此热效率高、油耗低、HC、CO等污染物排放少,成为落实汽车领域节能减排最佳的选择。本文以压燃式内燃机的典型代表柴油机为例展开后续研究。目前柴油机存在NO与微粒排放较严重的问题,柴油机排放特性与其实际燃烧过程密切相关,本文针对柴油机实际燃烧过程提出一种控制方法,即基于目标放热规律燃烧过程的控制。在柴油机工作过程中,一些影响燃烧过程的关键控制参数会在其目标值附近波动,且人为不可控,为保证实际放热规律曲线始终在目标放热规律曲线附近可接受范围内波动,需要实时分析控制参数波动对燃烧过程造成的影响是否可接受,一旦超出可接受范围,需要及时对控制参数做出调整;若在可接受范围内,则无需调整,避免反复调整出现参数超调的现象,以此提高整个控制系统的鲁棒性。为完成对柴油机实际工作过程中性能指标是否满足排放法规的要求的判断,同时对控制系统控制精度提出一定的要求,本文基于MATLAB/SIMULINK软件和GT-Power软件搭建性能开环预测模型,主要工作如下:首先,利用不同转速、不同负荷下正交试验的结果,绘制不同工况下发动机放热规律曲线,依据不同工况下放热规律曲线的特征将放热规律曲线分为单峰与双峰两大类,并以此对发动机实际运行工况加以划分并得到工况划分界限;其次,选择具有代表性、NO排放较多的2200r/min,60%负荷工况,对该工况下放热规律曲线进行分析,提出合理的量化评价指标。利用一维仿真软件GTPower,通过改变燃油喷射时刻及喷射压力,得到不同工况下压力升高率、缸内平均温度、燃油消耗率等发动机性能指标值,同时提取对应工况下放热规律曲线的量化指标值,拟合得到量化指标与性能指标之间的关系。根据排放法规中对于各项指标的限制条件,计算得到压力升高率、缸内平均温度及燃油消耗率的边界值,利用拟合关系式推算得到燃烧始点、预混合燃烧速率、扩散燃烧速率及燃烧持续期的目标控制值及各自所允许的波动范围,并由此提出目标放热规律曲线这一概念;最后,利用GT-Power与SIMULINK搭建放热规律开环预测模型,利用单一变量原则,探究轨压、进气压力、进气温度、转速发生不同程度波动时对量化指标的影响程度。将这种影响转化为模糊语言变量,制定模糊控制规则库,建立模糊控制器,利用仿真数据对整个控制器进行优化直至误差可接受,最终利用优化完成的模糊控制器建立放热规律开环预测模型。研究结果表明:1)依据放热规律曲线有无“平顶期”可以将不同工况下放热规律曲线划分为单峰放热规律曲线与双峰放热规律曲线;2)依据燃料在缸中实际混合、燃烧的机理,将柴油机理论燃烧过程划分为预混合燃烧和扩散燃烧两个阶段,其中扩散燃烧阶段根据燃料在燃烧室中不同状态又可分为扩散燃烧平稳期和扩散燃烧后期,并以此提取放热规律曲线的四个量化指标:燃烧始点、预混合燃烧速率、扩散燃烧速率及燃烧持续期。在研究工况下当燃烧始点不早于-3.5°CA时,压力升高率小于0.4MPa/(°CA),满足限值条件,为保证有更低的油耗率,燃烧始点应控制在[-3.5°CA,-1.5°CA]范围内,综上考虑燃烧始点目标控制值为-1.5°CA;当预混合燃烧速率低于5.81J/(°CA)时,压力升高率满足限值条件,为保证缸内平均温度不超过1606K,预混合燃烧速率应低于6.12J/(°CA),综上考虑预混合燃烧速率目标控制值为5.81J/(°CA);当扩散燃烧速率低于3.315 J/(°CA)时,缸内平均温度低于1606K,满足限制条件,为保证油耗率不超过230g/(k W·h),扩散燃烧速率不应低于3.259J/(°CA),最终确定扩散燃烧速率目标控制值为3.3 J/(°CA);当燃烧持续期小于41.17°CA时,油耗率将低于230g/(k W·h),满足限值条件,因此确定燃烧持续期目标控制值为41.17°CA。3)模糊控制器输出变量选择四个量化指标,依据各量化指标输出值是否满足该工况下边界条件,将模糊控制器输出论域划分为“NN”、“PN”、“Y”三部分,论域划分的区间端点值与法规所限制的边界值相同,隶属度函数均采用“钟型”隶属度函数。轨压、进气压力、进气温度、转速波动量为输入变量,在各自论域区间内依据波动量数值由低到高依次设置七组波动量“NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB”,隶属度函数形状选择“梯型”与“双边高斯型”相结合。通过制定验证仿真点,将GT-Power输出结果与模糊控制系统计算结果进行比对,完成对控制系统的优化与验证,最终优化后模糊控制系统计算误差在5%之内。搭建放热率开环预测模型,在合理范围内改变运行参数完成对性能预测模型准确性的验证。同时得到单一变量下各控制参数波动量所允许

关键词：高速直喷高压共轨柴油机放热规律燃烧过程量化评价模糊控制放热规律开环预测

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资本主义经济自由是基本自由吗?

道德与文明 2024年第1期 121-130页

作者：冯秀岐东北大学马克思主义学院伦理学研究所辽宁沈阳110167

在当代自由主义思潮内部,资本主义经济自由是否属于基本自由,已经成为众说纷纭的棘手问题。高级自由主义的代表人物约翰·罗尔斯持有单薄的经济自由观,他只将择业自由和个人财产权视作基本经济自由,认为古典自由主义者所珍视的契约自由... 详细信息

在当代自由主义思潮内部,资本主义经济自由是否属于基本自由,已经成为众说纷纭的棘手问题。高级自由主义的代表人物约翰·罗尔斯持有单薄的经济自由观,他只将择业自由和个人财产权视作基本经济自由,认为古典自由主义者所珍视的契约自由和生产资料私人所有权这两种资本主义经济自由实际上并非基本自由。然而,罗尔斯对单薄的经济自由观的辩护并没有说服力。新古典自由主义的代表人物约翰·托马西认为,罗尔斯本应支持厚重的经济自由观,应将资本主义经济自由列入他的基本自由清单。但是,托马西证明罗尔斯应该支持厚重的经济自由观的决定性善观念论证和不合理的例外论论证都是失败的,因此未能借助罗尔斯的理论证成资本主义经济自由是基本自由。

关键词：罗尔斯托马西基本自由经济自由道德能力

讽刺喜剧的剧场效果研究——以原创话剧《狂欢》为例

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讽刺喜剧的剧场效果研究——以原创话剧《狂欢》为例

作者：马铭岐广西大学

学位级别：硕士

新世纪以来,有关讽刺喜剧创作及研究均进入了一个新的时代。在研究上一个重大突破是对喜剧史的系统梳理与理论上的新的建树。但同时应该看到,研究者对传统讽刺喜剧研究较多的同时,对当下讽刺喜剧研究较少且缺乏深刻性,同时对剧场效果研... 详细信息

新世纪以来,有关讽刺喜剧创作及研究均进入了一个新的时代。在研究上一个重大突破是对喜剧史的系统梳理与理论上的新的建树。但同时应该看到,研究者对传统讽刺喜剧研究较多的同时,对当下讽刺喜剧研究较少且缺乏深刻性,同时对剧场效果研究较少涉及,这为本选题留下了研究的空间。基于此,本选题主要是从讽刺喜剧的剧场效果切入研究,基于目前国内喜剧研究多停留在对喜剧机制和原理、喜剧的精神内核、喜剧美学,以及从文化、历史沿袭的角度去展开论述,很少从喜剧所引发的剧场效果对观众的影响等方面去探索,尤其是现当代喜剧剧场效果上去探索。本文冀此做出思考,以原创话剧《狂欢》为例,对剧场效果这一现象进行研究,同时对于喜剧作品尤其是新世纪以来优秀的喜剧作品加以阐述,通过有关喜剧、社会和心理学的经典理论加以佐证,冀此对喜剧创作者的创作理念、方法以及创作过程作出探讨;同时以讽刺喜剧理论反观喜剧在当代呈现的新趋势及其根源与影响,对喜剧文化现象提出新的解释。论文分为四章展开。第一章主要从讽刺喜剧的概念以及发展界定《狂欢》符合讽刺喜剧的范畴,同时对剧场效果加以分析论述《狂欢》中是如何呈现。第二章通过对喜剧环境下的梦境和暴力元素的论述,以及喜剧中错位和重复手法的运用,结合《狂欢》中的喜剧情节加以阐释。第三章主要论述了《狂欢》中“间离效果”在喜剧中的运用会带来什么样的剧场效果,以及喜剧人物的呈现如何影响观众。第四章横向纵向对比其他讽刺喜剧作品从表现形式的创新以及内涵的深刻性两个方面来论述当代讽刺喜剧如何在内容和形式上同时发展。

关键词：讽刺喜剧剧场效果《狂欢》叙事结构

MOF-74衍生炭材料的合成与二氧化碳吸附性能研究

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MOF-74衍生炭材料的合成与二氧化碳吸附性能研究

作者：段岐长春工业大学

学位级别：硕士

在本研究中,首先我们利用MOF-74晶体自身具备的孔隙结构,由高温炭化处理的方法制备了可保持晶体形貌不变的多孔炭材料,通过控制炭化温度(300℃-900℃),得到了一系列由MOF-74晶体衍生的具有多级孔的炭材料MOF-74-T。MOF-74晶体在900℃下... 详细信息

在本研究中,首先我们利用MOF-74晶体自身具备的孔隙结构,由高温炭化处理的方法制备了可保持晶体形貌不变的多孔炭材料,通过控制炭化温度(300℃-900℃),得到了一系列由MOF-74晶体衍生的具有多级孔的炭材料MOF-74-T。MOF-74晶体在900℃下炭化处理1h的样品(MOF-74-900)与在其他温度得到的样品相比,具有优秀的二氧化碳吸附容量(3.64 mmol/g,1 bar,273 K)。BET测试结果显示快速炭化得到的MOF-74-900多孔炭材料具备0.51 nm的平均孔径,以及1175.3 m/g的高BET比表面积。MOF-74-900多孔炭材料的SEM和EDS结果表明,合成的晶体具有典型的六方棒状结构,即使经过高温炭化处理,仍然保持其骨架结构而不发生坍塌和崩坏,并且MOF-74-T多孔炭材料的碳元素的含量随温度不断上升。MOF-74-900多孔炭材料的X射线衍射(XRD)图谱的结果表明,将合成的晶体与标准卡片对比,证明成功合成了MOF-74晶体,随着炭化温度的升高,MOF-74-T失去了原有MOF-74晶体的衍射峰,并生成了Zn O纳米颗粒。MOF-74-900多孔炭材料的拉曼测试结果表明,通过高温炭化,成功将MOF-74晶体转化为炭材料。MOF-74-900多孔炭材料的TG与FI-TR测试结果表明,在炭化过程中材料质量的主要损失来源于配体的解离,以及溶剂分子的损失。并且通过MOF-74-900多孔炭材料的BET测试结果,具体解释了MOF-74-900多孔炭材料具有高二氧化碳吸附量的原因。在前面的内容中发现MOF-74-900多孔炭材料具有优异的二氧化碳分子吸附量,本章研究通过将MOF-74晶体与酚酞基聚芳醚酮(PEKC)复合后共炭化制备了PEKC-20%MOF-74炭气凝胶,进一步提高了多孔炭材料对二氧化碳气体的吸附性能。通过一系列的测试表明,制备的PEKC-20%MOF-74炭气凝胶具有较高的热稳定性,并且由于其具有超高的BET比表面积(2317.25 m/g),同时还拥有0.22 cm/g的微孔体积以及0.55 nm的平均孔径,小于0.8nm的微孔已经被证实适用于二氧化碳吸附,正是上述中PEKC-20%MOF-74材料的优异的物理性质,使得PEKC-20%MOF-74炭气凝胶在1 bar,298 K和273 K下对二氧化碳气体的吸附容量分别为3.79 mmol/g和5.1mmol/g。这说明通过将MOF晶体炭化、与聚合物复合共炭化制得的新型多孔炭可以对二氧化碳气体吸附能力有很大提升,并且由于炭材料的稳定性,使得在实际应用中也有着广泛的应用前景。

关键词： CO2吸附多孔炭炭气凝胶 MOF-74 PEKC