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多胺木粉高效去除焦磷酸络合废水中Ni(Ⅱ)的机制见解

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安全与环境工程 2024年

作者：宋逸璇凌晨王正晓刘福强南京林业大学生态与环境学院南京大学环境学院

废水中络合态重金属的高效净化是当前研究热点之一。以木粉为基体制备多胺型吸附剂（AWF），并探究AWF对碱性焦磷酸（PP）镀镍工艺模拟废水中Ni（Ⅱ）去除的规律及机制。试验结果表明：pH为8.5时，Ni（Ⅱ）和PP混合溶液中Ni（Ⅱ）的主... 详细信息

废水中络合态重金属的高效净化是当前研究热点之一。以木粉为基体制备多胺型吸附剂（AWF），并探究AWF对碱性焦磷酸（PP）镀镍工艺模拟废水中Ni（Ⅱ）去除的规律及机制。试验结果表明：pH为8.5时，Ni（Ⅱ）和PP混合溶液中Ni（Ⅱ）的主要存在形态为NiP2O72-等络阴离子，这导致NaOH沉淀与阳离子交换/螯合树脂的净化效能下降了27.9%～99.2%；然而，PP的共存促进了AWF对Ni（Ⅱ）的吸附量，促进率为37.0%～52.7%；PP-Ni络合体系中，AWF对Ni（Ⅱ）的吸附量最高，且过剩的游离PP、硫酸盐和辅配体对Ni（Ⅱ）吸附量的抑制率小于8.9%。通过MINTEQ分析、X射线光子能谱表征和密度泛函理论验算，推测AWF表面的正电胺基和中性胺基先后通过静电作用和配位作用吸引并捕获[Ni-PP]络合物；PP的络合架桥作用促进了AWF胺基与Ni（Ⅱ）的配位效率，可能形成了-N-Ni-PP-Ni-N-的多层吸附构型，理论结合能高达-3002.4 kJ/mol；先后采用NaOH和HCl水溶液，可依次洗脱AWF上负载的PP和Ni（Ⅱ）。该研究结果可为多胺型吸附剂在络合态重金属深度去除方面的应用提供一定的参考。

关键词：络合态重金属多胺基静电-配位吸附-脱附木粉

爆炸荷载下预制节段拼装双层钢管混凝土墩柱的动力响应数值模拟

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 647-657页

作者：李明鸿刘晏辰夏梦涛宗周红甘露陈振健东南大学土木工程学院南京211189 东南大学爆炸安全防护教育部工程研究中心南京211189

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证... 详细信息

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证了模型的准确性.对爆炸荷载作用下PS-CFDST墩柱的动力响应进行数值模拟分析,研究了PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下的破坏过程、损伤机理和耗能机制.运用参数化分析方法,研究了爆炸距离、节段数量和预应力水平等关键参数对PS-CFDST墩柱动力响应的影响,并在此基础上提出了PS-CFDST墩柱的抗爆设计建议.结果表明:PS-CFDST墩柱除通过材料塑性损伤耗能之外,节段接缝界面滑移耗能机制对耗能贡献可达40%以上;增大墩柱可接近距离是提升墩柱抗爆安全性的有效手段,增大预应力有利于减小柱中最大水平位移和墩底剪切滑移,从而提升PS-CFDST墩柱的抗爆性能.

关键词：预制节段拼装墩柱双层钢管混凝土数值模拟爆炸荷载动力响应损伤机理

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基于多MEMS梁的微波功率检测芯片

微电子学 2024年第3期54卷 481-486页

作者：孙浩宇王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京210023

为了优化MEMS微波功率检测芯片的微波性能,提高其制备的可靠性,建立了悬臂梁结构在线式MEMS微波功率检测芯片的S参数模型,研究了悬臂梁的数目对微波功率检测芯片微波性能的影响。对多梁结构微波功率检测芯片微波性能进行理论推导和仿真... 详细信息

为了优化MEMS微波功率检测芯片的微波性能,提高其制备的可靠性,建立了悬臂梁结构在线式MEMS微波功率检测芯片的S参数模型,研究了悬臂梁的数目对微波功率检测芯片微波性能的影响。对多梁结构微波功率检测芯片微波性能进行理论推导和仿真,制备了单梁、双梁结构MEMS微波功率检测芯片样品,并进行了测试。结果表明,在8~12 GHz的频率范围内,单梁结构的微波功率检测芯片回波损耗小于-27 dB,双梁结构的微波功率检测芯片回波损耗小于-18.5 dB,单梁、双梁微波功率检测芯片传输特性变化趋势与理论值基本一致,验证了S参数模型的正确性。

关键词：微机电系统功率检测芯片多梁 S参数

计及电缆绝缘不均匀老化的接地电流相位角特性研究

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高压电器 2024年第5期60卷 156-163页

作者：刘刚王秀茹邱冬王德鲍诗杰张东东国网宿迁供电公司江苏宿迁223800 南京工程学院南京215000

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆广泛应用于配电网和输电网,但它们在持续的电应力下遭受长期的老化退化,电缆老化容易造成绝缘击穿事故。为了提升电缆绝缘老化状态的在线评估技术,基于PSCAD建立了计及电缆绝缘不均匀老化的三芯管型电缆接地电... 详细信息

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆广泛应用于配电网和输电网,但它们在持续的电应力下遭受长期的老化退化,电缆老化容易造成绝缘击穿事故。为了提升电缆绝缘老化状态的在线评估技术,基于PSCAD建立了计及电缆绝缘不均匀老化的三芯管型电缆接地电流相位角计算模型,通过快速傅里叶变换FFT变化得到单相不均匀老化、双相不均匀老化、三相均匀老化3类情况的接电线电流相位角特性。结果表明:相比于钢铠接地线电流,屏蔽线电流相角对于老化特性的反应更为灵敏;对于单相老化,介电常数由2增加为5,屏蔽线电流相位角从-51.01°递增为-50.6°;对于双相老化,随老化程度增加,相位角增幅逐渐增大;对于三相均匀老化,相比于正常电缆的屏蔽线电流相角增值为0.24°,同时相比于介电常数同为2.8的单相老化与双相老化的屏蔽线电流相角增值为最大(单相老化为0.15°、双相老化为0.17°);通过屏蔽线电流相位幅值,不仅可以判断电缆绝缘是否老化,还可区分老化相别与老化程度。本研究结果可为通过地线电流相位角评估电缆绝缘老化等级提供重要理论依据。

关键词：三芯电缆绝缘老化介电常数接地电流相位角

单推-3火灾刺激下爆炸当量及其影响因素分析

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爆破 2024年第2期41卷 245-252页

作者：徐飞扬章菁菁康立敏姚亚东夏曼曼马智勇过光飞吴三震徐森南京理工大学化学与化工学院南京210094 南京理工中爆安全科技有限公司南京210094 北京航天试验技术研究所北京100074 安徽天明爆破工程有限公司滁州239000

为了研究单推-3液体推进剂在储运和使用过程中遭遇火灾刺激时的爆炸当量,利用极不敏感引爆物质(EIDS)隔板试验确定单推-3的冲击波感度,采用高速摄像机、红外热成像仪、压力数据采集系统分别记录火烧刺激条件下不同尺度(18和120 kg)单推-... 详细信息

为了研究单推-3液体推进剂在储运和使用过程中遭遇火灾刺激时的爆炸当量,利用极不敏感引爆物质(EIDS)隔板试验确定单推-3的冲击波感度,采用高速摄像机、红外热成像仪、压力数据采集系统分别记录火烧刺激条件下不同尺度(18和120 kg)单推-3储罐的燃爆过程、火球表面最高温度以及冲击波超压峰值,进一步计算了爆炸TNT当量。结果表明:单推-3在强冲击波的直接作用下不能传播爆轰。不同包装强度单推-3在外部火灾条件下发生了爆燃,甚至是整体爆轰反应,制式包装18和120 kg单推-3爆炸平均TNT当量分别为0.629和0.0293,其产生的冲击波效应与尺度效应之间不存在正相关关系。显然,样品的制式包装设计强度对其爆炸烈度具有显著影响,应在实际使用允许范围内,降低单推-3液体推进剂壳体的设计压力,以有效减弱其整体爆炸危险性。

关键词：单推-3 冲击波感度火灾刺激爆炸当量壳体设计压力

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微生物矿化抑制碱-硅酸反应的试验与机制探索

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4225-4235页

作者：郑玉龙林鸿儒陆春华王景全江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

碱-硅酸反应(ASR)是混凝土中碱性孔隙溶液和骨料中反应性非结晶SiO2之间的反应,会导致混凝土膨胀和开裂及力学性能下降。本文基于巴氏芽孢杆菌微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,采用不同处理次数及方式(表面处理潜在活性骨料及其制成的... 详细信息

碱-硅酸反应(ASR)是混凝土中碱性孔隙溶液和骨料中反应性非结晶SiO2之间的反应,会导致混凝土膨胀和开裂及力学性能下降。本文基于巴氏芽孢杆菌微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,采用不同处理次数及方式(表面处理潜在活性骨料及其制成的砂浆棒),综合评价MICP对ASR的抑制规律与机制。结果表明:MICP处理可以在骨料及砂浆棒表面形成具有黏附作用的致密CaCO_(3)层,从而阻止碱性离子和水的入侵,且抑制效果随处理次数的增多而变强;与对照组相比,处理砂浆棒时,力学性能最大提升了13.8%,膨胀率下降了35%;处理骨料时,由于表面CaCO_(3)层可同时阻隔孔隙溶液中已有及外部入侵的碱性离子与水分,其力学性能提升了25.3%,膨胀率下降了59.6%,具有更好的抑制效果。微观结构和成分分析表明,经MICP处理后骨料表面Si和Na原子比例分别下降了69.6%和88.9%,表明ASR凝胶显著减少。

关键词： MICP 碱-硅酸反应锦屏砂岩力学性能膨胀率

纳米尺度下基底弯曲曲率对飞秒激光与银纳米结构作用的影响

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光学学报 2024年第16期44卷 181-191页

作者：林卿任乃飞夏凯波郭新年宿迁学院机电工程学院江苏宿迁223800 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

针对曲面沉积基底影响银纳米粒子近场增强、介导效果的问题,设计了一种沉积在曲面基底上的Ag/SiO2芯/壳纳米结构模型,对该纳米结构介导飞秒激光击穿介质过程中涉及的电磁场、双温模型、等离子体等物理场进行了耦合计算。结果表明,银纳... 详细信息

针对曲面沉积基底影响银纳米粒子近场增强、介导效果的问题,设计了一种沉积在曲面基底上的Ag/SiO2芯/壳纳米结构模型,对该纳米结构介导飞秒激光击穿介质过程中涉及的电磁场、双温模型、等离子体等物理场进行了耦合计算。结果表明,银纳米粒子沉积基底的弯曲曲率及其空间分布影响银纳米粒子的近场增强效果,进而影响飞秒激光对纳米粒子邻域介质的击穿能量。在此新型纳米结构的介导下,环境介质水在被电离击穿时,银纳米粒子芯部未达到熔点,理论上可保持完整,这对于银纳米粒子在实践中的重复利用有重要意义。

关键词：激光诱导击穿飞秒激光银纳米结构近场增强曲面沉积基底

均匀来流下吊舱推进器伴流场及激振力特性研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 85-92页

作者：余翔赖元庆李国平高波张宁倪丹江苏大学能源与动力工程学院镇江212000 杭州杭发发电设备有限公司杭州311251 上海船舶设备研究所上海200031

为了探究均匀来流下吊舱推进器的伴流场分布情况和吊舱推进器的激振力特性,本文基于延迟分离涡模型(DDES)对不同进速系数下的吊舱推进器进行均匀来流下的非定常敞水数值模拟,获得了不同工况下的伴流场分布情况和螺旋桨推力、扭矩及吊舱... 详细信息

为了探究均匀来流下吊舱推进器的伴流场分布情况和吊舱推进器的激振力特性,本文基于延迟分离涡模型(DDES)对不同进速系数下的吊舱推进器进行均匀来流下的非定常敞水数值模拟,获得了不同工况下的伴流场分布情况和螺旋桨推力、扭矩及吊舱表面压力脉动特性。研究表明:吊舱诱导伴流场在桨盘面存在不均匀性,对比不同半径处伴流分数的谐调分量,发现一阶谐调分量幅值最高;螺旋桨上激振力分布与伴流场分布存在相关性,螺旋桨上的单个叶片受激振力影响较大,且表面力特征频率主要为叶频;吊柱表面左、右侧的压力脉动呈现非对称性,螺旋桨诱导涡对其表面压力脉动产生的影响不容忽视。

关键词：吊舱推进器均匀来流伴流场激振力

莲子心米曲霉发酵物对特应性皮炎缓解效果的研究

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食品与发酵工业 2024年第8期50卷 76-82页

作者：余鑫伟章玲李媛媛贾洪雷刘春环赵炳天杨成合成与生物胶体教育部重点实验室江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 上海肤徕生物高科技有限公司上海201400

该研究旨在探究莲子心经米曲霉发酵后其产物在细胞层面对特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)的潜在治疗作用。通过HPLC监测莲子心米曲霉发酵过程,并采用液相色谱-飞行时间-质谱联用技术鉴定了其特征转化产物结构。在肿瘤坏死因子-α(tumo... 详细信息

该研究旨在探究莲子心经米曲霉发酵后其产物在细胞层面对特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)的潜在治疗作用。通过HPLC监测莲子心米曲霉发酵过程,并采用液相色谱-飞行时间-质谱联用技术鉴定了其特征转化产物结构。在肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)/干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ)双炎症因子诱导的AD细胞模型中,对米曲霉莲子心发酵前后的不同组分,进行了白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、巨噬细胞来源趋化因子(macrophage-derived chemokine,MDC)、胸腺激活调节趋化因子(thymus and activation-regulated chemokine,TARC)和氧化应激(谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和丙二醛)水平的考察。结果表明,通过米曲霉发酵能有效分解莲子心中的异莲心碱及甲基莲心碱,生成小分子苄基异喹啉类生物碱衍生物。在细胞层面的评价结果表明,相比于发酵前,莲子心发酵产物不仅可以更好的缓解模型中HaCaT细胞的氧化应激反应,而且对MDC、TARC和IL-6的分泌具有更强的负调控作用。综上,米曲霉可对莲子心中的特征性生物碱进行转化,且产物在TNF-α/IFN-γ双炎症因子诱导的AD细胞模型中表现出更强的抗炎效果。该研究为后续开发发酵来源的功能性食品、化妆品以及药品提供理论依据和新思路。

关键词：莲子心米曲霉发酵特应性皮炎角质形成细胞