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CL-20分子印迹聚合物的构建及吸附特性分析

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安全与环境工程 2022年第5期29卷 183-195页

作者：戴俊岩饶国宁杭祖圣王成南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 南京工程学院材料科学与工程学院江苏南京211167

为快速筛选并确定合适的分子印迹预聚合体系,高效制备对土壤、地下水等生态环境中残留的CL-20具有特异性吸附能力的分子印迹聚合物(MIPs),以单质炸药CL-20为模板分子,利用Gaussian 16软件和紫外光谱分析对预聚合体系中的功能单体进行筛... 详细信息

为快速筛选并确定合适的分子印迹预聚合体系,高效制备对土壤、地下水等生态环境中残留的CL-20具有特异性吸附能力的分子印迹聚合物(MIPs),以单质炸药CL-20为模板分子,利用Gaussian 16软件和紫外光谱分析对预聚合体系中的功能单体进行筛选和配比确定,用来协助CL-20分子印迹聚合物(CL-20-MIPs)的设计,并基于优化结果,采用乳液聚合法制备了CL-20-MIPs,对其微观结构和吸附能力进行研究。结果表明:CL-20与丙烯酰胺(AM)之间的相互作用最强,并且当化学配位比为4时,形成的预聚合体系更稳定;红外光谱试验显示共聚反应成功引发,说明乳液聚合法可用于CL-20-MIPs的制备;热重、电镜试验显示CL-20-MIPs在200℃以下具有良好的稳定性,其粒径的大小约为200 nm;吸附试验显示CL-20-MIPs对CL-20的吸附过程存在两种作用位点,符合Freundlich吸附模型和伪二级反应动力学方程,为多分子层特异性化学吸附。该研究结果可为分子印迹技术应用于高能量密度爆炸物CL-20的快速、痕量检测提供依据。

关键词： CL-20-MIPs 分子印迹聚合物(MIPs) 吸附特性乳液聚合法分子模拟紫外光谱

基于JSA和FTA方法的炸药压装工艺风险评估研究

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兵器装备工程学报 2022年第S1期43卷 255-260页

作者：郭霄冉饶国宁金朋刚李鸿宾南京理工大学化学与化工学院南京210094 西安近代化学研究所西安710065

针对炸药压装过程存在较高的安全风险,将系统安全理论的作业安全分析法和量化成因预测的事故树分析法运用于炸药压装工艺过程的风险评估。采用JSA法识别炸药压装工艺过程的危险有害因素,针对压药工序识别具有燃烧爆炸的事故情景23个,运... 详细信息

针对炸药压装过程存在较高的安全风险,将系统安全理论的作业安全分析法和量化成因预测的事故树分析法运用于炸药压装工艺过程的风险评估。采用JSA法识别炸药压装工艺过程的危险有害因素,针对压药工序识别具有燃烧爆炸的事故情景23个,运用FTA法对工艺过程的风险进行定性、定量分析,计算得到顶上事件的发生概率为5.278E-4,对影响压药工序安全的主要因素进行分析和总结,给出风险控制措施。

关键词： JSA FTA 炸药压装工艺压药工序风险评估安全措施

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涂覆聚脲油箱的抗爆性能数值模拟研究

兵器装备工程学报 2022年第S1期43卷 226-231页

作者：南子昱苏学崔梦园饶国宁周如东南京理工大学化学与化工学院南京210094 苏州新世纪检测技术服务有限公司江苏苏州215000 中海油常州涂料化工研究院有限公司江苏常州213016

运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,模拟爆炸冲击载荷作用下涂覆聚脲油箱的动态响应过程。以箱内液体特定单元压力峰值、油箱壁板变形作为对比参量,分析相同当量炸药产生的爆炸载荷冲击具有不同厚度涂覆材料及不同涂覆位置的油箱结构造成的... 详细信息

运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,模拟爆炸冲击载荷作用下涂覆聚脲油箱的动态响应过程。以箱内液体特定单元压力峰值、油箱壁板变形作为对比参量,分析相同当量炸药产生的爆炸载荷冲击具有不同厚度涂覆材料及不同涂覆位置的油箱结构造成的毁伤效果。结果表明:涂覆聚脲材料可减少油箱金属壁板应变区域,背爆面涂覆聚脲相较于迎爆面涂覆聚脲箱体变形更小,等面密度情况下聚脲层厚度增加能有效减小箱体变形。

关键词：爆炸载荷聚脲弹性体涂覆结构抗爆性能数值模拟

CL-20基含铝炸药水下爆炸实验研究与数值模拟(英文)

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含能材料 2018年第8期26卷 686-695页

作者：冯凇饶国宁彭金华南京理工大学化工学院江苏南京210094

为了研究含铝粉与不含铝粉的六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‐20)基高聚物粘结炸药(PBXs)的水下爆炸过程,制备了含铝量分别为0和15%的两种炸药,设计了一个水下爆炸实验装置,得到了炸药的冲击波压力历程、气泡周期和气泡脉动图。计算了两种炸... 详细信息

为了研究含铝粉与不含铝粉的六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‐20)基高聚物粘结炸药(PBXs)的水下爆炸过程,制备了含铝量分别为0和15%的两种炸药,设计了一个水下爆炸实验装置,得到了炸药的冲击波压力历程、气泡周期和气泡脉动图。计算了两种炸药的冲击波能量、气泡能量和水下爆炸总能量。采用AUTODYN软件模拟了水下爆炸过程。结果表明,当铝含量从0增大到15%时,水下爆炸总能量由1.4倍TNT当量增加到1.7倍TNT当量。气泡脉动过程中,时间从49.5 ms到49.8 ms时,含铝炸药气泡内产生火光。含铝炸药与非含铝炸药超压分别为15.16 MPa与15.51 MPa,气泡二次压力分别为2.25 MPa与2.35 MPa,气泡周期分别为50.20 ms与46.76 ms,气泡最大半径分别为67.87 cm与60.27 cm;仿真得到含铝炸药与非含铝炸药参数超压分别为14.90 MPa与15.14 MPa,气泡二次压力分别为2.16 MPa与2.27 MPa,气泡周期分别为49.32 ms与45.90 ms,气泡最大半径分别为66.32 cm与58.89 cm。实验与仿真结果吻合良好。

关键词：水下爆炸六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 含铝炸药冲击波气泡数值模拟

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钝感复合装药结构能量输出规律数值模拟

弹道学报 2010年第3期22卷 1-4页

作者：向梅饶国宁彭金华南京理工大学化工学院南京210094

为了研究钝感复合装药结构的爆轰能量输出规律,利用通用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了一系列的圆筒试验模拟.模拟结果表明,外层采用钝感炸药,内层采用高能炸药的装药结构既可降低炸药感度,又能得到比单一钝感炸药高的能量输出.分析得... 详细信息

为了研究钝感复合装药结构的爆轰能量输出规律,利用通用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了一系列的圆筒试验模拟.模拟结果表明,外层采用钝感炸药,内层采用高能炸药的装药结构既可降低炸药感度,又能得到比单一钝感炸药高的能量输出.分析得到了药柱尺寸结构与比动能的对应关系.通过分析装药结构的尺寸效应,提出并拟合了相关的经验公式,为实际装药的能量预测提供了参考.

关键词：装药结构圆筒试验数值模拟

三硝基甲苯分子印迹电化学传感器的制备和应用

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化工进展 2020年第9期39卷 3757-3765页

作者：王成郭建良饶国宁南京理工大学化工学院江苏南京210094

以三硝基甲苯(TNT)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,采用乳液聚合法制备TNT的分子印迹聚合物(MIPs)。将制备的MIPs分散在溶剂中,通过表面涂覆法制备出检测TNT的分子印迹电化学传感器。紫外光谱表明TNT与MAA之间存在相互作用力,有... 详细信息

以三硝基甲苯(TNT)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,采用乳液聚合法制备TNT的分子印迹聚合物(MIPs)。将制备的MIPs分散在溶剂中,通过表面涂覆法制备出检测TNT的分子印迹电化学传感器。紫外光谱表明TNT与MAA之间存在相互作用力,有助于形成结构稳定、亲和性强的MIPs。利用扫描电镜观测不同制备条件下印迹聚合物的表观形貌,发现溶剂用量为30mL、乳化剂用量为12mg时制备的聚合物形貌较优异。吸附实验表明MIPs对TNT的吸附量随着TNT初始浓度的增加而增加,140min后达到最大吸附量的95%。MIPs对TNT的分离常数远大于RDX和DNT,对RDX和DNT的选择性系数均达到4.4以上,说明MIPs对TNT有较好的选择性吸附能力。铁氰化钾探针实验和对TNT的响应曲线验证了电化学传感器的成功制备,该传感器富集3min就达到了最大电流值的94%,5min内达到吸附平衡。TNT浓度在0.1~5mg/mL的范围内与峰电流有良好的线性关系,检出限为0.06mg/mL。MIPs传感器对TNT的电流响应分别为DNT和RDX的3.13倍、3.27倍,说明其对TNT分子具有很强的特异性识别能力。

关键词：分子印迹乳液聚合三硝基甲苯电化学传感器

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CL-20基炸药水中爆炸气泡脉动实验研究

爆炸与冲击 2018年第4期38卷 855-862页

作者：冯凇饶国宁彭金华汪斌南京理工大学化工学院江苏南京210094 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室四川绵阳621999

为研究CL-20基炸药、CL-20基含铝炸药水下爆炸气泡脉动情况,在2m×2m×2m的实验水箱中开展小当量实验,采用高速摄影技术,得到炸药水中爆炸冲击波传播曲线,同时清晰地观测到气泡的产生、膨胀和收缩过程。拟合得到气泡脉动过程中气泡半径... 详细信息

为研究CL-20基炸药、CL-20基含铝炸药水下爆炸气泡脉动情况,在2m×2m×2m的实验水箱中开展小当量实验,采用高速摄影技术,得到炸药水中爆炸冲击波传播曲线,同时清晰地观测到气泡的产生、膨胀和收缩过程。拟合得到气泡脉动过程中气泡半径、速度、加速度对时间的变化曲线,对比分析了CL-20含铝与非含铝炸药水下爆炸气泡脉动规律。在实验条件下,首次直观地拍摄到CL-20含铝炸药水下爆炸的二次反应放热现象。实验表明:CL-20基含铝炸药的气泡半径、脉动周期都明显升高,半径增大13.7%,周期增大6.9%;冲击波峰值压力略有下降;水下爆炸测试技术以及高速摄影技术是研究观测含铝炸药二次反应的有效手段。

关键词：气泡脉动高速摄影 CL-20 含铝炸药二次反应

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常见工业危险源泄漏及其后果评价研究

常见工业危险源泄漏及其后果评价研究

作者：饶国宁南京理工大学

学位级别：硕士

该文在大量查阅文献的基础上，对工业生产过程中常见危险源的泄漏模式和泄漏后有关的后果模型(火灾、爆炸、中毒)进行了总结。运用Vsual Basic 6.0高级编程语言建立了常见工业危险源泄漏后果评估系统。该系统包括泄漏计算模块、事故事... 详细信息

该文在大量查阅文献的基础上，对工业生产过程中常见危险源的泄漏模式和泄漏后有关的后果模型(火灾、爆炸、中毒)进行了总结。运用Vsual Basic 6.0高级编程语言建立了常见工业危险源泄漏后果评估系统。该系统包括泄漏计算模块、事故事前模拟模块、事故后现场估算模块、常见危险化学品数据库模块。并运用该评估系统对一些具体的泄漏后的工业危害事故，如天然气的蒸气云爆炸事故、液氨的扩散导致人员中毒事故、池火灾事故、氰化钠污染河流事故等进行了事故后果模拟计算。实际运用表明，该评价系统稳定可靠，计算结果可信，具有较强的实用性、可操作性，对今后开展安全评价工作和安全工程的教学研究有一定的参考价值。

关键词：泄漏,火灾,爆炸,中毒,评估系统,工业危害事故

密闭空间内不同炸药爆源的能量输出结构及与目标作用研究

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爆炸与冲击 2007年第5期27卷 445-450页

作者：饶国宁陈网桦梁德山彭金华南京理工大学化工学院江苏南京210094

对钝化黑索今(RDX)、含铝炸药(RDX/Al)、一次引爆型燃料空气炸药(SEFAE)在爆炸容器和爆炸水池中爆炸波的能量输出结构进行了实验研究。用TVD格式数值模拟了带平板封头爆炸容器的内部爆炸载荷的分布规律。并对在不同爆炸载荷作用下,容器... 详细信息

对钝化黑索今(RDX)、含铝炸药(RDX/Al)、一次引爆型燃料空气炸药(SEFAE)在爆炸容器和爆炸水池中爆炸波的能量输出结构进行了实验研究。用TVD格式数值模拟了带平板封头爆炸容器的内部爆炸载荷的分布规律。并对在不同爆炸载荷作用下,容器典型位置的应变进行了测量。结果表明:(1)密闭空间内,RDX/Al(90/10)和SEFAE体系具有后燃效应;(2)在本实验条件下,平板封头与罐体结合处的载荷最大;(3)SEFAE产生的爆炸载荷对容器的作用最小,钝化RDX和RDX/Al(90/10)两者相当。3种炸药产生应变的频谱相似,强度略有差别;(4)在本实验的条件下,爆炸载荷的结构不是应变增长的主要原因。

关键词：爆炸力学能量输出 TVD格式爆炸容器应变