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As和MgO的加入对铜冶炼渣中砷玻璃化的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 2020-2033页

作者：金哲男王保仁杨洪英赵前飞符岩东北大学多金属矿生态冶金教育部重点实验室沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819

研究FeO−SiO_(2)−Fe_(2)O_(3)−B_(2)O_(3)−CaO−Al_(2)O_(3)−(MgO)体系铜冶炼渣中砷(As)的玻璃化。通过XRD、SEM、FTIR和XPS分析手段系统地研究As玻璃化机制。结果表明,As与铁硅酸盐炉渣表现出良好的相容性。FTIR和XPS分析结果表明,As可以部分替代硅形成Si—O—As结构,从而提高熔体的聚合度。[BO_(3)]^(3−)结构单元随着As含量的增加而趋于减少,而加入MgO后则观察到相反的行为。此外,MgO增加了熔体的非桥氧数量(NBO)。TCLP、SPLP和pH依赖性测试结果表明,As的浸出毒性随着As含量的增加而增加,但随着MgO的加入而降低。DSC分析结果表明,As和MgO的加入均可以改善含As玻璃的热稳定性。

关键词：玻璃化砷氧化镁铜冶炼渣炉渣结构

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遥爪型聚丙二醇熔体动力学的宽频介电谱研究

高等学校化学学报 2024年第6期45卷 163-174页

作者：白蓉李尚伟陈全孙昭艳徐文生中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

性能优异的聚合物电解质需要兼具较高的离子电导率和良好的机械性能.深入理解聚合物的结构和分子动力学及其与材料宏观性能之间的关系,对于从分子尺度设计高性能聚合物电解质至关重要.本文选取玻璃化转变温度低、氢键缔合基团位于链端... 详细信息

性能优异的聚合物电解质需要兼具较高的离子电导率和良好的机械性能.深入理解聚合物的结构和分子动力学及其与材料宏观性能之间的关系,对于从分子尺度设计高性能聚合物电解质至关重要.本文选取玻璃化转变温度低、氢键缔合基团位于链端的非晶遥爪型聚丙二醇模型体系,通过化学修饰端基合成了分子量为1000,2000和4000的两端端基均为烯丙基的聚丙二醇,并利用宽频介电谱研究了链端基团相互作用强度及分子量对聚丙二醇多尺度动力行为的影响.实验结果表明,具有两种不同端基的聚丙二醇均出现了对应链段尺度的α松弛和对应整链尺度的Normal Mode松弛.在相同温度下,端基相互作用会同时影响两个松弛过程,相互作用越强,松弛时间越长.由于端基含量随分子量减小而增加,分子量越小,缔合端基对高分子动力学的影响越明显.此外,利用高分子玻璃化熵理论研究了端基缔合强度和分子量对遥爪型高分子熔体链段动力学的影响,理论预测与实验结果定性一致.研究结果为聚合物电解质的分子设计提供了指导.

关键词：遥爪型高分子玻璃化介电谱熵理论

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垃圾焚烧飞灰添加工业固废的玻璃化研究

中国环境科学 2023年第2期43卷 686-693页

作者：赵昂然任强强佟会玲清华大学能源与动力工程系北京100084 中国科学院工程热物理研究所北京100190

采用高硅铝含量的工业固废(煤矸石与高炉矿渣),作为生活垃圾焚烧飞灰热处理的添加剂,改善其熔融性与产物的物化特性.随着添加量的增加,产物的主要矿物成分从含氯的Ca_(10)(SiO_(4))_(3)(SO_(4))_(3)Cl_(2)与Ca_(6)Al_(5)Si_(2)O_(16)Cl_... 详细信息

采用高硅铝含量的工业固废(煤矸石与高炉矿渣),作为生活垃圾焚烧飞灰热处理的添加剂,改善其熔融性与产物的物化特性.随着添加量的增加,产物的主要矿物成分从含氯的Ca_(10)(SiO_(4))_(3)(SO_(4))_(3)Cl_(2)与Ca_(6)Al_(5)Si_(2)O_(16)Cl_(3)向钙铝石、斜硅钙石、黄长石、钙长石依次转变.采用四元碱度(R4)评价熔融成分,酸性的工业固废(R41),形成中性混合灰(R4≈1),其中含30%煤矸石或40%高炉矿渣.中性灰的各项熔融特征温度最低,代表完全熔融的流动温度分别为1260与1200℃,在1300℃下玻璃化,冷却形成晶相为黄长石的微晶玻璃.玻璃化过程中,超过99%的氯元素从固相中分离;在挥发分离与固化稳定的共同作用下,重金属铬、镍、锌、镉、铅的浸出量减少了95%以上,铜减少了85%以上.

关键词：城市生活垃圾焚烧飞灰煤矸石高炉矿渣热处理玻璃化

离子交联海藻酸盐水凝胶在细胞培养和冷冻保存中的研究

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制冷学报 2024年第1期45卷 158-166页

作者：李其烨王世革刘宝林上海理工大学生物系统热科学研究所上海200093 上海理工大学材料与化学学院上海200093

近年来,水凝胶在细胞和类器官培养和冷冻保存方面表现出显著优势,尤其在细胞冷冻保存方面。在该研究中,选用喷雾法,以三价铁和钙为交联剂,采用低成本且易获得的喷枪制备了海藻酸钙和海藻酸铁水凝胶,并用该方法包封了HEK293T细胞和HepG2... 详细信息

近年来,水凝胶在细胞和类器官培养和冷冻保存方面表现出显著优势,尤其在细胞冷冻保存方面。在该研究中,选用喷雾法,以三价铁和钙为交联剂,采用低成本且易获得的喷枪制备了海藻酸钙和海藻酸铁水凝胶,并用该方法包封了HEK293T细胞和HepG2细胞,研究了不同交联液对包封细胞时细胞存活率的影响,发现交联时间越长对细胞损伤越大,与海藻酸钠溶液交联后发现凝胶后降低了细胞在交联液中的损伤。还制备了不同质量分数海藻酸钠溶液(1%、1.5%、3%)与CaCl_(2)(0.2 mol/L)交联的水凝胶,包封HEK293T细胞并培养7 d,发现细胞均可以很好地在水凝胶中培养。最后,研究了包封后细胞冷冻保存的存活率,结果表明:HEK293T细胞和HepG2细胞在两种体积分数的二甲基亚砜(DMSO)为保护剂的前提下存活率均显著高于未包封组,包封前HEK293T细胞的存活率为33.16%±2.70%(10%DMSO)和16.75%±2.3%(5%DMSO),而包封后的细胞存活率增至76.51%±5.32%(10%DMSO)和60.86%±2.41%(5%DMSO)。对于HepG2细胞,细胞存活率则从包封前的48.93%±3.06%(10%DMSO)和36.22%±2.54%(5%DMSO)增至包封后的78.79%±4.43%(10%DMSO)和64.64%±3.13%(5%DMSO)。在乙二醇(1 mol/L)+丙二醇(1.5 mol/L)+海藻糖(1 mol/L)作为保护剂的前提下,玻璃化保存的HEK293T细胞的存活率由包封前的33.5%±0.8%增至79%±3.76%。数据表明,冷冻保存后包封细胞的存活率明显高于未包封细胞,离子交联海藻酸盐水凝胶可以在细胞冷冻保存中保护细胞。

关键词：海藻酸盐水凝胶细胞玻璃化冷冻保存

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高分子玻璃化熵理论研究进展

中国科学：化学 2023年第4期53卷 616-627页

作者：袁琦璐杨镇岳徐文生中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

玻璃化问题的理论描述是凝聚态物理中的重要基础科学研究课题.高分子是研究玻璃化的典型模型体系,其独有的分子特征为发展有效、普适的玻璃化理论提供了新的机遇.构型熵是发展玻璃化理论的一个核心物理量.基于构型熵的模型可追溯至近一... 详细信息

玻璃化问题的理论描述是凝聚态物理中的重要基础科学研究课题.高分子是研究玻璃化的典型模型体系,其独有的分子特征为发展有效、普适的玻璃化理论提供了新的机遇.构型熵是发展玻璃化理论的一个核心物理量.基于构型熵的模型可追溯至近一个世纪前观察到的熵与动力学关联的实验现象,并且近年来该理论的发展进入了一个新的阶段,特别是在高分子玻璃化的研究中.本文首先对玻璃化经典熵理论的发展进行了回顾,并介绍了高分子玻璃化熵理论的基本框架.之后,从分子细节影响高分子玻璃化的物理机制、热力学标度与活化体积的理论描述和高分子过冷液体的热力学-动力学关系三个方面阐述了本课题组近年来基于高分子玻璃化熵理论的研究进展,重点强调了该理论在理解高分子玻璃化关键问题中的价值和优势.最后,探讨了高分子玻璃化熵理论进一步发展面临的问题与挑战,并且对玻璃化理论研究的未来发展方向进行了展望.

关键词：玻璃化高分子构型熵动力学

MOF有机配体官能团吸/给电子效应及熔点调控

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硅酸盐学报 2024年

作者：李续高成伟周添跃谭林玲康世亮焦清林常规硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉理工大学浙江省光电探测材料及器件重点实验室宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室

金属有机框架(Metal-organic framework，MOF)玻璃，作为第4种熔融淬冷玻璃，在能源、气体分离等领域都具有潜在的应用价值。但目前只有部分MOF可制备成为玻璃，且其熔点与分解温度相近，导致玻璃成品中分解杂质多，制备能耗高。基于有... 详细信息

金属有机框架(Metal-organic framework，MOF)玻璃，作为第4种熔融淬冷玻璃，在能源、气体分离等领域都具有潜在的应用价值。但目前只有部分MOF可制备成为玻璃，且其熔点与分解温度相近，导致玻璃成品中分解杂质多，制备能耗高。基于有机配体上官能团的吸/给电子效应，通过调控咪唑基配体的种类和含量，调节配体与金属中心的配位键强弱，可将TIF-4的熔点从375 ℃降至295 ℃。证明了有机配体上官能团吸/给电子效应对MOF熔点调控的有效性和通用性，为指导开发更多MOF玻璃提供了理论基础，有利于促进MOF玻璃的实际应用。

关键词： MOF玻璃熔点调控玻璃化熔融淬冷分解温度

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小鼠睾丸组织玻璃化保存的初步实验研究

制冷学报 2022年第2期43卷 151-158页

作者：谭佳郭莹莹周新丽上海理工大学生物热科学研究所上海200093

对于无法取精的不育患者或患有癌症需放化疗的青春期前男孩,睾丸组织冷冻是潜在的有效保存生育力的方法。本文对小鼠块状睾丸组织的玻璃化保存方法进行了研究,运用差示扫描量热仪,对在不同体积分数保护剂中浸泡了不同时间后的小鼠块状... 详细信息

对于无法取精的不育患者或患有癌症需放化疗的青春期前男孩,睾丸组织冷冻是潜在的有效保存生育力的方法。本文对小鼠块状睾丸组织的玻璃化保存方法进行了研究,运用差示扫描量热仪,对在不同体积分数保护剂中浸泡了不同时间后的小鼠块状睾丸组织进行热分析,随后对其进行玻璃化冻存,并将睾丸组织慢速冷冻保存与玻璃化冻存进行了对比。结果表明:低体积分数保护剂组在降温过程中检测到了组织内冰晶形成,而高体积分数保护剂组在降温过程中实现了玻璃化冷冻,未有冰晶形成;以生精细胞的凋亡阴性率为依据,筛选出体积分数为20%DMSO保护剂溶液中浸泡1 min后进行玻璃化冻存为最优玻璃化加载方案,其冻后各生殖细胞凋亡阴性率分别为精原细胞78.6%,精母细胞90%,精子细胞70.1%,支持细胞89.1%;与玻璃化冻存相比,慢速冷冻保存更能维持睾丸组织的冻后形态学完整性,并减小冻后生精细胞的凋亡率,是更适用块状睾丸组织冷冻的方法。

关键词：玻璃化慢速冷冻睾丸组织热分析

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海洋动物胚胎冷冻保存的研究进展

中国海洋大学学报(自然科学版) 2024年第8期 1-13页

作者：赵呈天任牧阳苑萌中国海洋大学海洋生命学院方宗熙海洋生物进化与发育研究中心

冷冻保存是一种在生物及医学领域广泛使用的技术手段。自20世纪90年代以来，有关冷冻保存方法的研究逐年增多，其研究方向不仅局限于物种范围，在细胞类型以及应用领域中也呈现出多样化的趋势。随着海洋动物在胚胎学及遗传育种方面研究... 详细信息

冷冻保存是一种在生物及医学领域广泛使用的技术手段。自20世纪90年代以来，有关冷冻保存方法的研究逐年增多，其研究方向不仅局限于物种范围，在细胞类型以及应用领域中也呈现出多样化的趋势。随着海洋动物在胚胎学及遗传育种方面研究的不断深入，致力于冷冻保存海洋动物胚胎的研究也在增多。本文聚焦于海洋动物胚胎冷冻保存技术，按海洋棘皮动物、海洋软体动物、海洋虾类及海洋鱼类来对海洋动物胚胎进行分类，概述了近年来对30余种海洋动物胚胎冷冻保存研究的进展，分析了海洋动物冷冻保存所面临的技术挑战以及未来的发展趋势。

关键词：冷冻保存海洋动物冷冻保护剂玻璃化胚胎

天然纤维素的玻璃化行为及其热塑性加工研究进展

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高分子通报 2023年第11期36卷 1487-1496页

作者：吴俊白娟廖永贵陈平绪王艺璇周兴平华中科技大学化学与化工学院武汉430074 金发科技股份有限公司广州510520 武汉华丽环保科技有限公司武汉430200

纤维素是一种力学性能优异的天然高分子,但难溶不熔的特性限制了其应用范围。在过去的一百多年间,科研工作者一直在持续进行有关纤维素的基础理论和加工方法的研究,已在纤维素绿色溶解体系的构建及溶解机理解析方面获得了长足的进展,但... 详细信息

纤维素是一种力学性能优异的天然高分子,但难溶不熔的特性限制了其应用范围。在过去的一百多年间,科研工作者一直在持续进行有关纤维素的基础理论和加工方法的研究,已在纤维素绿色溶解体系的构建及溶解机理解析方面获得了长足的进展,但纤维素的热塑加工仍缺少实质性突破。动态热分析是研究纤维素的玻璃转变及次级转变的重要方法,也是揭示纤维素大分子链在不同尺度上运动行为的有效手段,可为实现纤维素的直接热塑加工提供有益的线索。本文简要综述了纤维素的玻璃化行为及其热加工方面的研究进展,旨在为深入理解纤维素的基本运动行为提供更全面的视角,并促进其大规模应用。

关键词：纤维素难溶不熔玻璃化热加工