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农业工程学报 2021年第8期37卷 236-241页

作者：黄种明许志龙李煌集美大学机械与能源工程学院厦门361021

针对聚光型光伏光热一体机的太阳跟踪精度和跟踪范围相互制约问题,设计了粗跟踪和精跟踪双光电传感器,由粗跟踪光电传感器大范围捕捉太阳位置,精跟踪光电传感器精确地把聚光光斑锁定在整块光伏电池板上;分析聚光光斑跟踪精度,计算驱动... 详细信息

针对聚光型光伏光热一体机的太阳跟踪精度和跟踪范围相互制约问题,设计了粗跟踪和精跟踪双光电传感器,由粗跟踪光电传感器大范围捕捉太阳位置,精跟踪光电传感器精确地把聚光光斑锁定在整块光伏电池板上;分析聚光光斑跟踪精度,计算驱动推杆运行频率;采用单片机控制电路,优化跟踪控制策略,使得双光电传感器协调稳定工作。试验研究表明该双光电跟踪太阳控制器用于光伏光热一体机,可实现0°~180°捕捉太阳,且跟踪误差小于0.5°;光伏光热一体机可获得电能和热能的双重效益。

关键词：太阳能控制器聚光单元光伏效果光热效果光电传感器

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废棉纤维的回收及其在光热蒸汽转换领域的应用

废棉纤维的回收及其在光热蒸汽转换领域的应用

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作者：许正彬东华大学

学位级别：硕士

随着经济社会的发展和人类生活条件的不断提高,对纺织品的需求量不断增加,同时,也存在纺织品的使用周期短的问题,进而导致废旧纺织品日益增加。当下,废旧纺织品主要通过焚烧和填埋等方式处理,既污染了自然环境,也造成了严重的资源浪费... 详细信息

随着经济社会的发展和人类生活条件的不断提高,对纺织品的需求量不断增加,同时,也存在纺织品的使用周期短的问题,进而导致废旧纺织品日益增加。当下,废旧纺织品主要通过焚烧和填埋等方式处理,既污染了自然环境,也造成了严重的资源浪费。在废旧纺织品中,纯棉及含棉纺织品约占三分之一,而棉纤维具有良好的生物降解性和可再生性等优点。因此,如何实现废旧棉纺织品的回收再利用同时给予其高附加值具有重大的研究意义。其中,以棉为原料制备的气凝胶凭借其显著的物化效果得到了广泛的使用。本文以天然废棉为基础,通过物理与化学相结合的方式,构筑了棉纤维基气凝胶;并结合高温炭化处理的棉杆作为光吸收材料,制备出具备成本低、可扩展和可生物降解等优点的气凝胶光热蒸发器,用于水处理,为废旧棉纺织品的高值化利用提供了全新的思路。开展具体工作如下:(1)本文以天然棉纤维为原料,借助高速剪切的方式剪切并分散纤维,反复水洗以除去其中的杂质,借助环氧氯丙烷对分散后的棉纤维进行化学交联,然后通过冷冻干燥的方式制备棉纤维基气凝胶。通过正交实验确定了制备过程中交联剂环氧氯丙烷的最佳使用量,利用扫描电子显微镜(SEM)、红外分析仪(FTIR)、机械压缩等测试手段对气凝胶的结构与性能进行表征。结果显示,化学交联处理可以增强纤维的结合效果,改善孔洞结构的分散均匀性。交联构筑的棉纤维基气凝胶密度为9.8 mg/cm、孔隙率为98.5%,比表面积为9.8 m/g。水滴与气凝胶表面的接触角为39.6°,表明其亲水性良好;应力-应变曲线则表明其有着较强的机械性能。(2)以废弃棉杆为原材料,通过高温炭化并球磨粉碎的方式制备炭粉(光吸收材料),以乙醇为分散剂,添加聚乙烯吡咯烷酮提高炭粉的液相分散效果,加入甲基三甲氧基硅烷作为偶联剂。通过喷枪将炭粉溶液喷涂在之前制备的棉纤维基气凝胶表面,制备出炭粉-棉纤维基气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外分析仪(FTIR)、热重分析仪等对其结构和性能表征。结果显示加入聚乙烯吡咯烷酮和甲基三甲氧基硅烷的炭粉溶液,其与气凝胶结合的更为紧密,且分布均匀。热失重分析表明炭粉-棉纤维基气凝胶的热稳定性比单纯棉纤维基气凝胶明显提升,水滴与表面接触角可达160.2°,说明制备的光热气凝胶可自漂浮在水面。(3)分别在炭粉溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮、甲基三甲氧基硅烷,制备出三种炭粉-棉纤维基气凝胶,对其进行光热水蒸发性能测试。结果显示其在250～2500nm波长范围内光吸收率为90%以上,三种炭粉-棉纤维基气凝胶的热导率分别为0.049,0.043和0.039 W?m?K,在不同太阳光照强度下,得出加入聚乙烯吡咯烷酮和甲基三甲氧基硅烷的炭粉-棉纤维基气凝胶光热性能最好,器件在1个太阳光下水蒸发速率为1.9 kg?mh,通过计算得到其光热转换效率为82.13%。在一个太阳的光照条件下,循环使用4次后光热效果稳定,蒸发速度为1.46 kg?m?h。再者,该气凝胶可实现对含非挥发性污染物的污水有效分离净化,净化率可达到99.9%以上。

关键词：废棉棉纤维基气凝胶炭粉光热效果污水净化

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基于单层MoS2纳米片的复合物制备及其光热性能和体外药物释放

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东华大学学报（自然科学版） 2020年第2期46卷 226-231页

作者：杨延波谢晓田张雪静郑永利朱利民东华大学化学化工与生物工程学院上海201620 东华大学-伦敦都市大学中英药用纺织品联合实验室上海201620

将聚乙二醇(SH-PEG)修饰在单层MoS 2纳米片表面并进一步接枝聚乙烯亚胺(PEI),用以连接透明质酸(HA),从而构建一种新的HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG纳米药物递送系统。用透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计、Zeta电位分析仪... 详细信息

将聚乙二醇(SH-PEG)修饰在单层MoS 2纳米片表面并进一步接枝聚乙烯亚胺(PEI),用以连接透明质酸(HA),从而构建一种新的HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG纳米药物递送系统。用透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计、Zeta电位分析仪、动态光散射仪等仪器表征材料的形貌及理化性质。使用盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物,研究复合物HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG@DOX的体外药物释放行为。同时,在二硫化钼纳米复合物上负载一种新型的光热剂黑色素(Mel),研究其体外光热效果。结果表明:制备的纳米复合材料HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG@(DOX/Mel)具有pH和近红外光(NIR)双重刺激响应药物释放的性能;黑色素的加载显著提高了MoS 2纳米复合物的光热效果,具有应用于肿瘤化学光热协同治疗的前景。

关键词： MoS 2 刺激响应性药物释放黑色素光热效果

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ZIF-8/石墨烯复合纳米颗粒的制备及药物控释协同光热作用研究

ZIF-8/石墨烯复合纳米颗粒的制备及药物控释协同光热作用研究

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中国化学会第30届学术年会

作者：姚先先马可欣朱钰方上海理工大学材料科学与工程学院

目的:本文以金属有机骨架材料(ZIF-8)作为药物载体,以氧化石墨烯量子点(GQDs)为光热功能单元,研究ZIF-8/GQDs复合纳米颗粒的药物控制释放协同NIR光热作用在癌症治疗方面的应用。方法:以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌、氧化石墨烯量子点为原... 详细信息

目的:本文以金属有机骨架材料(ZIF-8)作为药物载体,以氧化石墨烯量子点(GQDs)为光热功能单元,研究ZIF-8/GQDs复合纳米颗粒的药物控制释放协同NIR光热作用在癌症治疗方面的应用。方法:以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌、氧化石墨烯量子点为原料,采用一步法合成核壳结构的ZIF-8/GQDs复合纳米颗粒;选用4T1细胞来研究复合纳米颗粒的生物效应、药物化疗和光热疗的效果。结果:对ZIF-8/GQDs进行了SEM、TEM、XRD、IR、Raman、UV-Vis、光热、细胞毒性等测试。研究结果表明,ZIF-8/GQDs复合纳米颗粒具有规则的晶体结构,粒径均一(100nm),分散性较好;以阿霉素(DOX)为药物模型,ZIF-8/GQDs的DOX装载量达到40mg/g。选用808nm的红外光测试颗粒的光热效应显示其较高的光热转化能力。细胞实验结果表明复合纳米颗粒无细胞毒性,可被细胞吞噬,在红外光照射下由于药物控制释放协同光热作用而获得最佳的癌细胞抑制效果。结论:ZIF-8/GQDs复合纳米颗粒具有药物控制释放协同光热疗功能,在癌症治疗领域具有潜在的应用价值。

关键词：金属有机骨架氧化石墨烯量子点光热效果

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