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用超声衰减谱测量层状双金属氢氧化物粒度分布的方法

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 55-63页

作者：张明峰吴博侯光昊周蕾王学重北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617

层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效... 详细信息

层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种性能优良的非贵金属电催化剂,在提高析氧反应速率、降低制氢成本等方面具备巨大优势,其粒度大小直接影响催化活性位点的有效暴露面积和本征结构,很大程度上决定了LDHs电催化析氧反应的活性时间和催化效率.因此,实现对LDHs粒度分布的在线检测对LDHs的合成控制与活性提升具有重要意义.根据LDHs粒度小、形貌特殊的特点,本文建立了一种基于超声衰减谱在线测量其在悬浮体系中粒度分布(PSD)的方法,该方法在LDHs粒度表征领域的应用尚属首次.利用超声衰减谱法对LDHs悬浮体系粒度分布进行测量的最大难点是传统ECAH模型需要首先已知难以获得的体系分散相和连续相的物性参数.本文采用主成分分析(PCA)结合误差反向传播(BP)神经网络建立了预测模型,并引入遗传算法(GA)对模型进行优化,解决了超声衰减谱法的难点,通过CoFeAl-LDH悬浮体系进行了验证.结果表明,PCA-GA-BP神经网络能有效对LDHs在悬浮体系中的粒度分布进行在线预测,预测值与真实值的峰形重合度高,峰高偏差小,两者的均方误差MSE为0.1497,模型拟合优度R2=0.9768,说明该方法可作为在线测量LDHs粒度分布的有效方式.

关键词：层状双金属氢氧化物超声衰减谱粒度分布在线检测 BP神经网络遗传算法

316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能

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焊接学报 2024年第4期45卷 49-56,I0006页

作者：高辉周灿丰胡晓慧李文龙北京石油化工学院北京市高等学校能源工程先进连接技术研究中心北京100926

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直... 详细信息

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性.

关键词：环状同轴送粉TIG熔覆 316L不锈钢掺杂SiC 耐蚀性耐磨性

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利格列汀多晶型研究

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 33-42页

作者：刘奇刘沫毅董思雨王学重何运良北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617 华润双鹤药业股份有限公司北京100124 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,... 详细信息

研究了利格列汀复杂的晶型现象及其晶格中的构象变化.通过培养利格列汀的单晶并进行X射线单晶衍射分析,首次得到了包括晶型A在内的3种晶体结构;结合文献已报道的2种晶体结构,分析了各晶体结构的特点及其晶格中的分子构象.研究结果表明,5种晶体里存在晶型A和晶型F两种晶型,其中晶型F为准多晶型,可以包含多种溶剂,形成通道型溶剂合物,其晶格参数随包含的溶剂略有变化.晶型A的构象与晶型F的构象存在较高能垒,导致2种晶型难以互相转化.晶型F不同溶剂合物之间的分子构象并不完全相同,在粉末X射线衍射(PXRD)谱图上也有显著差异.最后,通过混悬转晶和热分析等方法研究了晶型之间的转化关系.

关键词：利格列汀多晶型构象通道型溶剂合物

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水下激光修复研究现状与发展趋势

焊接学报 2024年第4期45卷 120-128,I0010页

作者：薛龙毛雪松黄继强张瑞英王瑃北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室北京102617

海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的... 详细信息

海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的优势技术,近年来也在水下环境中有了长足的发展,已在海洋油气资源的开采与运输、船舶应急维修、船坞港口装备、水利工程、核动力工程等领域得到了广泛的关注与研究.为了进一步总结并分析水下激光修复技术所面对的问题与现有解决方案,从水下激光修复技术的研究现状入手,综述了水下湿法、高压干法和局部干法激光修复技术的工艺问题及其产生机理,并分析对比了多种对应主流解决方案的改善效果与研究进展,最后对水下激光修复技术的发展趋势进行了总结与展望.

关键词：激光修复水下焊接湿法高压干法局部干法

微氧化MXene/MoS_(2)复合膜分离净化效能及稳定性增强机制研究

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北京理工大学学报 2024年第2期44卷 210-218页

作者：刘婷蔡微翼李瑶孙克宁北京理工大学化学与化工学院化学电源与绿色催化北京市重点实验室北京100081

二维纳米材料由于优异的理化性质和易于调控的特点,在新型膜材料的开发与应用中受到了广泛关注.基于二维材料层层堆叠可以制备二维膜,而如何对二维膜进行结构性能上的改进是目前该领域聚焦的前沿问题.MXene膜是一种新型二维膜,在分离净... 详细信息

二维纳米材料由于优异的理化性质和易于调控的特点,在新型膜材料的开发与应用中受到了广泛关注.基于二维材料层层堆叠可以制备二维膜,而如何对二维膜进行结构性能上的改进是目前该领域聚焦的前沿问题.MXene膜是一种新型二维膜,在分离净化领域具有较大应用潜力.然而,目前MXene膜的分离净化效能主要受到膜的结构稳定性和改性方法的限制.本研究采用了通过异质纳米材料MoS_(2)插层,随后进行温和且快速预氧化,可获得稳定的纳米层状结构,从而得到一种MXene(Ti_(3)C_(2)Tx)/MoS_(2)高性能复合膜.MXene/MoS_(2)复合膜的水通量显著提高,对目标污染物染料的去除率高达99.9%.与未氧化的MXene膜相比,复合膜对NaCl和MgCl_(2)的渗透抑制效率分别提高了48.4%和82.0%.此外,复合膜在结构/外观和通量方面表现出长期的稳定性.因此,利用预氧化/插层法制备的复合膜对MXene膜结构调控和性能优化提供了新策略和新思路.

关键词：二维膜 MXene MoS_(2) 分离净化稳定性

Tb3+掺杂PVDF/PLLA多功能压电纤维的制备及性能

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材料导报 2024年第8期38卷 250-255页

作者：何诗峰薛蕊贺永晴黄妍伍一波师奇松北京石油化工学院新材料与化工学院特种弹性体复合材料北京市重点实验室

采用静电纺丝方法，将聚偏氟乙烯（PVDF）与少量结晶聚合物(聚-L-乳酸（PLLA）)共混，并将共混体系掺入稀土荧光配合物(Tb（TTA）3-（TPPO）2)中制备出兼具黄绿色荧光和压电功能的复合纳米纤维。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换... 详细信息

采用静电纺丝方法，将聚偏氟乙烯（PVDF）与少量结晶聚合物(聚-L-乳酸（PLLA）)共混，并将共混体系掺入稀土荧光配合物(Tb（TTA）3-（TPPO）2)中制备出兼具黄绿色荧光和压电功能的复合纳米纤维。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）光谱、差示扫描量热（DSC）仪、荧光光谱（FL）仪、灵敏度测试等表征手段研究了共混体系和稀土荧光配合物对PVDF复合纳米纤维形貌、结晶结构、灵敏度、荧光性能等的影响。结果表明，添加5%（质量分数）的荧光配合物可以使复合纳米纤维的β相含量达到95%,在0～1 kPa的压力下，由复合纳米纤维制成的传感器表现出优异的灵敏度(0.42 kPa-1)。同时，传感器的压电输出也具有良好的表现，输出电压和输出电流分别为2.5 V和800 nA。这种兼具黄绿色荧光及压电功能的复合纳米纤维有望应用于压电传感器、运动监测系统和生物电子皮肤等领域。

关键词：静电纺丝荧光压电共混

“Grafting from”法制备高载量大孔弱阳离子交换层析介质

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 64-72页

作者：郭旺姜泽平马磊乔娟莫文清靳海波何广湘黄永东张荣月北京石油化工学院新材料与化工学院燃料清洁化及高效催化减排技术北京市重点实验室北京102617 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

针对大孔聚合物层析介质孔径大、比表面积低而导致的蛋白结合容量低的问题,采用“graftingfrom”策略,以大孔聚丙烯酸酯微球为基质,通过氧化还原引发甲基丙烯酸在微球表面接枝聚合,制备了高载量弱阳离子交换层析介质.研究了单体浓度、... 详细信息

针对大孔聚合物层析介质孔径大、比表面积低而导致的蛋白结合容量低的问题,采用“graftingfrom”策略,以大孔聚丙烯酸酯微球为基质,通过氧化还原引发甲基丙烯酸在微球表面接枝聚合,制备了高载量弱阳离子交换层析介质.研究了单体浓度、过硫酸钾浓度及反应温度等因素对蛋白结合容量的影响.所得介质的蛋白静态结合容量和动态结合容量分别达到252.21和157.25mg/mL;同时发现具有一定离子交换容量的该类介质能够在0.2 mol/L NaCl缓冲液中保持100 mg/mL的蛋白结合容量.将该层析介质用于鸡卵清中溶菌酶的纯化,获得了较高的纯化效率.

关键词：弱阳离子交换层析介质大孔聚合物蛋白结合容量 Grafting from法分离纯化

基于Jack软件的小件快递员搬运作业典型姿势工效学评估

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环境与职业医学 2024年第7期41卷 744-750页

作者：陈振芳北京市化工职业病防治院北京100093

[背景]随着我国快递业的迅速发展,小件快递员普遍存在超时、超强度、高负荷搬运工作,极有可能罹患工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs)。采用调查问卷方式开展WMSDs研究主观性较强,模拟仿真方法可量化评估WMSDs,且具有效率高、成本低等优点,已... 详细信息

[背景]随着我国快递业的迅速发展,小件快递员普遍存在超时、超强度、高负荷搬运工作,极有可能罹患工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs)。采用调查问卷方式开展WMSDs研究主观性较强,模拟仿真方法可量化评估WMSDs,且具有效率高、成本低等优点,已成为WMSDs的研究发展趋势。[目的]采用仿真模拟方法,对小件快递员典型搬运作业姿势进行工效学评估。[方法]利用SolidWorks软件建立530 mm(长)×290 mm(宽)×370 mm(高)的快件几何模型,1.4 m(长)×0.9 m(宽)×1.17 m(高)的车厢几何模型,以及装配车厢总高度1.7 m的快递车几何模型,并将其导入Jack软件,并设定快件重量为20 kg。在Jack软件建立男性快递员数字模型,并设定快递员站在车厢一侧用双手搬运快件,将快件放置在车厢顶部、上部、中部、底部4种不同高度时的典型作业姿势,以及将快件放置在车厢外侧、中间、内侧3种不同水平位置时的典型作业姿势。利用Jack软件中的可视域和可达域工具确定快件是否可被快递员看到和触及,并确定快递员极限时的作业姿势;再采用Jack软件中的作业姿势分析系统(OWAS)、快速上肢评估(RULA)工具对典型垂直高度和水平距离的快件搬运作业姿势进行工效学评估。[结果]最大水平和垂直眼动视野可有效涵盖快件所在区域,但部分区域不在最佳视野范围内;快件距快递员水平方向超过48 cm时,快递员无法直接触及,只能通过调整站立位置或姿势才能有效触及。OWAS分析发现,当快件放置在车厢顶部、上部和中部时,快递员作业姿势风险等级均为1级,为正常姿势;当快件放在车厢底部内侧时快递员需要屈膝弯腰,作业姿势风险等级最高为3级,属于对肌肉骨骼系统造成有害影响的作业姿势,应尽快采取纠正措施;快件放在车厢底部其他位置的2种作业姿势风险为2级,可能对肌肉骨骼系统造成伤害,近期需要采取纠正措施。RULA分析发现,快件放置在车厢上部和中部时,快递员作业姿势的风险为2级,而放置在车厢顶部和底部时,作业姿势的风险均为3级;快件放置在车厢底部时,随着快件离快递员水平距离的增加,作业姿势危害增加,其风险均在3级及以上,当快递位于车厢最内侧时,风险达到4级。[结论]不同高度和水平位置的快件搬运姿势存在显著的WMSDs风险,作业姿势风险程度依据快件高度从低到高排序分别为中部、上部、底部和顶部。特别是当快件放置在车厢底部,且快递员与快件之间的水平距离增加时,作业姿势的潜在危害进一步加大。通过在快递车厢左右两侧均设对开门,能够有效地让快递员通过调整站立位置,实现左右垂直移动,从而确保快件处于其最佳视野和可达域。

关键词：工效学快递搬运作业工作相关肌肉骨骼疾患作业姿势

重组人α1-微球蛋白的毕赤酵母发酵与纯化工艺优化

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中国生物工程杂志 2024年第4期44卷 33-42页

作者：唐丹宁罗安王腾高建梅蔡富强温振国贾兆君北京石油化工学院新材料与化工学院恩泽生物质精细化工北京市重点实验室北京102617 北京利德曼生化股份有限公司北京100176

目的:对肾脏损伤指标蛋白人α1-微球蛋白(alpha 1-microglobulin,A1M)的巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)发酵与纯化工艺进行优化,实现高纯度、高亲和性重组A1M的克级制备。方法:利用1 L摇瓶培养体系单因素实验优化A1M发酵最适pH,随后进... 详细信息

目的:对肾脏损伤指标蛋白人α1-微球蛋白(alpha 1-microglobulin,A1M)的巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)发酵与纯化工艺进行优化,实现高纯度、高亲和性重组A1M的克级制备。方法:利用1 L摇瓶培养体系单因素实验优化A1M发酵最适pH,随后进行5 L规模化高密度发酵,优化关键补料点及发酵时间;根据A1M抗原特性建立蛋白纯化工艺并进行N-糖基化鉴定和纯度鉴定;制备A1M免疫亲和柱并进行载量评估。结果:重组人A1M毕赤酵母摇瓶发酵最适初始pH 6.0,1 L摇瓶培养体系中表达水平达888 mg/L,且糖基化程度相对最低;5 L规模发酵的48~120 h采用溶氧(dissolved oxygen,DO)≥30%反向关联甲醇补料4~6 mL/(h·L),可有效控制DO核心区>20%;发酵48、72和96 h为关键补料点,表达水平为12.5 g/L,发酵58~78 h时空收率可达160~210 mg/(h·L),5 L罐发酵120 h批量达49 g;选用超滤浓缩、阳离子交换层析和脱盐层析柱建立A1M纯化工艺,总收率为18%;A1M抗原亲和柱偶联率达96%,偶联密度为2.46 mg/mL,对A1M绵羊多抗的载量为37 mg/mL。结论:成功建立重组人A1M抗原5 L规模的酵母发酵及纯化工艺,实现高纯度并具有免疫亲和力的A1M抗原的克级制备。

关键词： α1-微球蛋白毕赤酵母高密度发酵糖基化修饰