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Jellyfish-inspired alginate composite hydrogel filter prepared by macro-micro double bionic strategy for efficient water purification

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2024年第4期18卷 141-157页

作者： Huiting Peng Yan Chen Jiaopan Lin Chelsea Benally Mohamed Gamal El-Din junkai gao School of Naval Architecture and Marinetime Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022China Department of Civil and Environmental Engineering University of AlbertaEdmontonAB T6G 1H9Canada

Recently,research on hydrogel materials with a porous structure and superior water absorption capabilities significantly ***,the hydrogel under gravity-driven separation conditions often exhibit an unstable pore structure,poor mechanical properties,and limited *** this end,this work presents a novel approach that combines a macro-micro double bionic strategy with a triple crosslinking method to develop a multifunctional alginate composite hydrogel filter(2%-SA-κCG-PVA-Ca^(2+),2%-SKP-Ca^(2+)for short)with a stable pore structure and superior mechanical properties,which possessed an umbrella-shaped structure resembling that of *** 2%-SKPCa^(2+)filter was synthesized using polyvinyl alcohol(PVA)as a stable structure-directing agent,and sodium alginate(SA)andκ-carrageenan(κ-CG)as polymer *** distinctive umbrellashaped hydrogel of 2%-SKP-Ca^(2+)filter,formed through the triple crosslinking method,overcomes the limitations of unstable pore structure and poor durability seen in hydrogels prepared by traditional crosslinking ***,the utilization of the 2%-SKP-Ca^(2+)filter in water treatment demonstrates its good selective permeability,excellent resistance to fouling,and extended longevity,which enables it to simultaneously achieve the multifunctional water purification and the coating of multi-substrate anti-fouling ***,not only does this research provide an efficient,multifunctional,highly pollution-resistant preparation method for designing a new filter,but it also confirms the application prospect of the macro-micro dual bionic strategy developed in this study in complex water treatment.

关键词： Triple crosslinking method Alginate Umbrella-shaped Jellyfish Water purification

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Preparation of wood-based hydrogel membranes for efficient purification of complex wastewater using a reconstitution strategy

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2024年第7期18卷 59-72页

作者： Qian He junkai gao Zhongzhi Chen Yuanjing Ding Mengsheng Xia Pengtao Xu Yan Chen School of Naval Architecture and Maritime Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022China InnoTech Alberta P.0.Box 4000Hwy 16A&75 StreetVegrevilleAB T9C 1T4Canada

To avoid resource wastage and secondary environmental pollution,recycling and reusing waste wood powder is still a great ***,the poor viscosity and irregular pore size of wood powder limit its practical *** study,employed a green and convenient wood powder reconstitution strategy to achieve highly adhesive bonding and pore size control between wood powder particles,thus preparing a high-strength and super hydrophilic wood powder *** wood powder fibers were partially dissolved and regenerated to create a reconstituted wood powder hydrogel membrane,using waste wood powder as the raw *** wood powder reconstitution strategy offers advantages such as environmental friendliness,simplicity,cost-effectiveness,and strong ***,the materials exhibit excellent self-cleaning properties and *** by gravity,the membrane can purify oily wastewater and ***,the reconstitution strategy offers a new pathway for recycling wood powder.

关键词： Wood powder Reconstitution strategy Hydrogel membrane Recycling Wastewater

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绿色纤维素基水凝胶膜的制备及油水分离性能

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精细化工 2024年第5期41卷 990-1000页

作者：曹妍高军凯夏孟胜徐彭涛韩志陈妍浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212000

以杨木粉(PF)中提取的纤维素木浆(PF-NA)为基底,通过冷冻盐析技术,利用聚乙烯醇(PVA)将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备了纤维素基(CLH)水凝胶膜。采用FTIR、SEM、XRD、XPS对CLH水凝胶膜进行了表征,对其机械、高温、耐酸碱和耐盐稳定性... 详细信息

以杨木粉(PF)中提取的纤维素木浆(PF-NA)为基底,通过冷冻盐析技术,利用聚乙烯醇(PVA)将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备了纤维素基(CLH)水凝胶膜。采用FTIR、SEM、XRD、XPS对CLH水凝胶膜进行了表征,对其机械、高温、耐酸碱和耐盐稳定性、自清洁和耐污性进行了测试。结果表明,CLH水凝胶膜具有三维层状结构,PVA的加入及冷冻盐析技术的利用提高了CLH水凝胶膜的力学性能。LiCl作为吸水单元分布在纤维素骨架周围,使CLH水凝胶膜具有超亲水性,水下油接触角为151°;在重力作用下,CLH水凝胶膜可以实现对油水混合物和水包油乳液的高效分离,在高温(60℃)、强酸(pH=3)和强碱(pH=13)条件下具有稳定的分离效率(≥99.8%);在循环分离12次水包机油乳液中,CLH水凝胶膜保持稳定的分离性能;CLH水凝胶膜对四氯乙烯油渍具有自清洁和耐污能力。

关键词：纤维素水凝胶膜聚乙烯醇冷冻盐析废木材回收重力驱动油水分离功能材料

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基于强氢键作用的超分子微纳米涂层改性滤膜

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精细化工 2024年第4期41卷 848-857页

作者：曹雪蔡苗苗李玉乐韩志高军凯浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

为解决油水分离滤膜循环使用性差的问题,采用超分子鞣酸-聚乙烯醇(TA-PVA)黏结剂黏附鞣酸-铜(TA-CuⅡ)形成鞣酸-聚乙烯醇-铜(TA-PVA-CuⅡ)涂层改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜,制备了具有稳定微纳米涂层的超亲水/水下超疏油膜(TA-PVA-CuⅡ@PVDF... 详细信息

为解决油水分离滤膜循环使用性差的问题,采用超分子鞣酸-聚乙烯醇(TA-PVA)黏结剂黏附鞣酸-铜(TA-CuⅡ)形成鞣酸-聚乙烯醇-铜(TA-PVA-CuⅡ)涂层改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜,制备了具有稳定微纳米涂层的超亲水/水下超疏油膜(TA-PVA-CuⅡ@PVDF)。采用SEM、FTIR、XPS对制备的膜进行了表征,对改性前后PVDF膜的表面润湿性、油水分离性进行了测试,考察了二价铜离子改性时间对TA-PVA-CuⅡ@PVDF循环使用性以及涂层耐久性的影响。结果表明,在亲水性TA-PVA-CuⅡ微纳米涂层的作用下,TA-PVA-CuⅡ@PVDF的水接触角和水下油接触角分别可达到0°和151.0°,其对乳化油的分离膜通量和分离效率最高分别可达1169.30 L/(m^(2)·h)和99.99%,展现出优异的油水分离性能。二价铜离子改性时间为20 min时,TA-PVA-CuⅡ@PVDF循环稳定性和耐久性最佳,具有15次的循环分离次数,并且通量改变率为6.6%。

关键词：强氢键作用微纳米涂层滤膜油水分离循环稳定性功能材料

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2023年水污染控制与水资源利用热点回眸

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科技导报 2024年第1期42卷 114-123页

作者：李江张婷潘章斌李媛李彦澄丁士元孟庆梅王斌王涛杨超刘保森高军凯王晶张雅琴王燕杉罗阳侯立安贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 天津大学环境科学与工程学院天津300072 山东省城市供排水水质监测中心济南250014 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室物质科学与信息技术研究院合肥230601 天津大学地球系统科学学院天津300072 山东理工大学资源与环境工程学院淄博255000 贵州大学土木工程学院贵阳550025 东莞理工学院生态环境工程技术研发中心东莞523808 山东建筑大学市政与环境工程学院济南250101 浙江海洋大学船舶与海运学院舟山316022 浙江大学化学工程与生物工程学院杭州310058 工业新水源技术浙江省工程研究中心杭州311121 中国人民解放军96911部队北京100011

从常规水资源治理和非常规水资源开发角度,回顾了2023年地表水中新污染物防控、地下水资源保护、饮用水安全保障、污水处理降碳增效、废水资源化利用、非常规水源开发及中国水资源保护与利用等方面的全球科技研究热点及亮点工作。分析表... 详细信息

从常规水资源治理和非常规水资源开发角度,回顾了2023年地表水中新污染物防控、地下水资源保护、饮用水安全保障、污水处理降碳增效、废水资源化利用、非常规水源开发及中国水资源保护与利用等方面的全球科技研究热点及亮点工作。分析表明:地表水新污染物防控体系建设聚焦于环境质量标准、污染治理技术的研究,借助现代水文地质学有望提升地下水资源保护水平,新膜技术有助于饮用水安全保障,增效降碳协同发展成为污水处理行业面临的新挑战,农村污水处理与资源化领域在技术的革新、管理的优化和污水的资源化等多个方面取得了实质性成效和研究成果,碳基纳米材料等在环境放射性核素分离领域得到广泛关注,结晶技术是高盐废水零排放的关键技术,新型膜蒸馏技术助推海水淡化技术与工程建设稳步发展,中国治水成就为世界贡献中国智慧、中国方案。

关键词：水资源利用水安全保障水污染控制新污染物防控

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全球城市创新评价指数对北京建设国际科技创新中心的启示

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中国科技论坛 2024年第2期 42-48,60页

作者：高菲李军凯方力北京市科学技术研究院北京100089

全球城市科技创新能力评价是世界各研究机构的研究热点。分析比较全球城市创新评价指数可深化对国际科技创新中心形成与演化逻辑的认识,以及量化刻度全球城市创新发展格局。以8套知名全球城市创新评价指数为对象,重点分析其评价目的、... 详细信息

全球城市科技创新能力评价是世界各研究机构的研究热点。分析比较全球城市创新评价指数可深化对国际科技创新中心形成与演化逻辑的认识,以及量化刻度全球城市创新发展格局。以8套知名全球城市创新评价指数为对象,重点分析其评价目的、评价方法、评价指标、评价结果等内容的科学性和合理性。同时,动态跟踪北京与纽约、波士顿、伦敦、东京等国际科技创新中心排名变化情况。研究结果表明,当前全球城市创新格局较为稳定,北京在科学论文和创业生态等指标上的得分处于全球领先地位,但人才和大学等指标仍是其得分短板,需要进一步建设高水平人才队伍,打造高效率开放创新生态。

关键词：国际科技创新中心创新评价创新能力全球城市

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IGBT模块超声检测缺陷判据研究

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固体电子学研究与进展 2022年第3期42卷 244-250页

作者：李聪成王刚明牛利刚刘杰高俊开中国电子科技集团公司第五十五研究所南京210016 扬州国扬电子有限公司江苏扬州225009

焊层缺陷是影响功率模块寿命和可靠性的主要因素之一,主要采用有限元仿真的研究方法,模拟了焊层缺陷位置、大小等因素对IGBT模块热性能的影响,得到不同的缺陷情况与模块热性能的对应关系并进行拟合,计算出焊层空洞大小临界值,提出了一种... 详细信息

焊层缺陷是影响功率模块寿命和可靠性的主要因素之一,主要采用有限元仿真的研究方法,模拟了焊层缺陷位置、大小等因素对IGBT模块热性能的影响,得到不同的缺陷情况与模块热性能的对应关系并进行拟合,计算出焊层空洞大小临界值,提出了一种IGBT模块超声检测缺陷判据标准。芯片-基板焊层单个空洞率需≤2%,基板-底板焊层单个空洞率需≤2%,芯片-基板焊层整体空洞率与基板-底板焊层整体空洞率之和需≤10%。

关键词： IGBT模块焊层缺陷超声扫描判据

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Analysis of Transmission Power and Efficiency of Side-Mounted Inductive Power Supply System for Metal Rotary Shafts

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Journal of Shanghai Jiaotong university(Science) 2020年第3期25卷 273-280页

作者：赵勇吉小军戴明齐红丽高浚凯 School of Electronic Information and Electrical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China The No.704 Research Institute of China Shipbuilding Industry Corporation Shanghai 200310China

The online detection of metal shaft parameters,such as torque,power and deformation,is widely applied in engineering *** power supply of metal shafts is the key to the detection reliability and ***,traditional slip ring and battery power supply are limited in reliability and service *** this paper,a side-mounted inductive power supply system for the rotating metal shaft is designed by using a Utype *** equivalent reluctance and circuit models of the system are analyzed,and the methods of improving the coupling coefficient and transmission efficiency are proposed from theoretical *** the finite element simulation analysis of the system,the general relationships between the transmission power and efficiency of the system and the number of coil turns,the working frequency and the load are *** accuracy of theoretical analysis and simulation analysis is verified by the practical power transmission *** paper provides a novel and reliable power supply method for inductive power supply of rotating equipment,and enriches the solutions of rotating power supply.

关键词： metal rotary shaft inductive power supply transmission efficiency finite element analysis

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澳大利亚的森林经营及其对我国的启示

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世界林业研究 2007年第3期20卷 56-60页

作者：高均凯北京林业大学水土保持学院

为满足发展林产工业和保护环境的双重要求,近20年来澳大利亚显著改进了森林经营,其核心是在景观层次上考虑木材生产与环境保护的协调问题。具体措施包括分类经营、拟态经营、健康经营、经济经营、多目标经营、社会化经营、认证经营和安... 详细信息

为满足发展林产工业和保护环境的双重要求,近20年来澳大利亚显著改进了森林经营,其核心是在景观层次上考虑木材生产与环境保护的协调问题。具体措施包括分类经营、拟态经营、健康经营、经济经营、多目标经营、社会化经营、认证经营和安全经营等,从森林的宏观格局配置到经营作业实施,从管理体制到技术规程,从人员素质提高到劳动安全,进行了全面的调整,走上了具有明显的现代特征的林业可持续发展道路。我国应借鉴其有价值的经验,坚持以现代林业的思想指导森林经营,实行差别经营政策,完善技术体系,培养有现代经营理念的人员,加快推进现代林业,为完成新时期林业又好又快发展的任务奠定基础。

关键词：澳大利亚森林经营可持续发展经验

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1961—2014年张掖市降水变化趋势

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中国沙漠 2017年第4期37卷 770-774页

作者：都军高军凯中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠研究试验站甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 鲁东大学资源与环境工程学院山东烟台264000

选取张掖气象站1961—2014年逐日降水观测资料,采用线性趋势分析和Mann-kendall检验等方法分析了张掖市年降水量、年最大降水量、冬季降水量和其他季节降水量的变化趋势和突变特征。结果表明:1961—2014年张掖市年降水量总体呈增加趋势... 详细信息

选取张掖气象站1961—2014年逐日降水观测资料,采用线性趋势分析和Mann-kendall检验等方法分析了张掖市年降水量、年最大降水量、冬季降水量和其他季节降水量的变化趋势和突变特征。结果表明:1961—2014年张掖市年降水量总体呈增加趋势,其中1982—1984、1995—1996、2007—2013年降水量增加趋势显著。年最大降水量和冬季降水量增加趋势明显,分别发生了6次和1次突变,其中年最大降水量突变点分别发生在1963年、1980年、1982年、1984年、1987年和1991年;冬季降水量1964年后呈显著增加趋势,1969年降水量突变增加。而其他季节降水量呈波动增加趋势,突变增加分别在1963年、1967年和1969年发生。

关键词：降水趋势突变分析 Mann-kendall检验张掖市干旱地区

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