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非均相单宁酸-锆介孔材料制备及其CO_(2)环加成反应催化性能

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化工进展 2024年第5期43卷 2803-2810页

作者：冯帮满岳成光王美岩王悦马新宾天津大学化工学院天津300350 天津大学浙江研究院浙江宁波315201

CO_(2)和环氧化物的环加成反应是一种有效且可持续的CO_(2)化工转化策略,其产品环碳酸酯在锂离子电池、高分子材料等领域具有广泛应用。其中环氧化物的开环被认为是该反应的关键步骤,因此构筑具有高效环氧化物吸附活化位点的催化剂至关... 详细信息

CO_(2)和环氧化物的环加成反应是一种有效且可持续的CO_(2)化工转化策略,其产品环碳酸酯在锂离子电池、高分子材料等领域具有广泛应用。其中环氧化物的开环被认为是该反应的关键步骤,因此构筑具有高效环氧化物吸附活化位点的催化剂至关重要。本文通过单宁酸与锆离子的配位作用,“一锅法”制备同时含有锆金属中心作为Lewis酸位点和酚羟基作为氢键作用位点的非均相单宁酸-锆介孔材料TA-Zr-2。XPS和环氧丙烷TPD-MS结果表明,与同为锆基多孔材料的UiO-66相比,TA-Zr-2的锆金属中心具有更强的Lewis酸性,对环氧丙烷具有更强的吸附活化作用。在TA-Zr-2的基础上通过冷冻干燥优化处理得到了具有更大比表面积和合适孔体积的TA-Zr-2-FD材料,25℃下催化性能提升1倍,24h的碳酸丁烯酯收率达97.6%。本文使用简单绿色的制备方法,构建了具有较大比表面积的单宁酸-锆介孔材料,锆Lewis酸位点和酚羟基氢键位点的耦合使其具有良好的环氧化物吸附活化作用,利于环氧化物的开环,使得该催化剂在25℃下表现出良好的CO_(2)环加成反应催化性能。

关键词： CO_(2)转化环加成反应环状碳酸酯介孔材料

基于最大李雅普诺夫指数异常感知和CatBoost识别的机械密封失效模式层次化诊断框架

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 93-100页

作者：侯耀春周昶清武鹏何伟挺赵奂芃黄文君吴大转浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027 浙江中控技术股份有限公司杭州310053 浙江大学控制科学与工程学院杭州310027

离心泵在现代工业生产中具有广泛的应用,其运行状况和健康程度直接影响着整个系统的能耗、效率和安全。机械密封泄漏或损坏是水力旋转机械最典型的故障之一,与机封失效相关的泵类设备故障问题直接影响系统总体的可靠性和安全性。为此,... 详细信息

离心泵在现代工业生产中具有广泛的应用,其运行状况和健康程度直接影响着整个系统的能耗、效率和安全。机械密封泄漏或损坏是水力旋转机械最典型的故障之一,与机封失效相关的泵类设备故障问题直接影响系统总体的可靠性和安全性。为此,本论文研究了一种基于最大李雅普诺夫指数异常感知和CatBoost识别的机械密封失效模式层次化诊断框架。首先,对采集的机械密封处振动信号序列提取其最大李雅普诺夫指数,并基于模糊统计法和指派法设计Type-1模糊逻辑,从而实现对机械密封故障的异常检测和感知。接着,一旦检测到机封异常,再从原始振动信号中提取多尺度模糊熵,联同最大李雅普诺夫指数一起输入到CatBoost模型进行机械密封失效模式识别和诊断。最后,基于实际实验数据对所提出的层次化诊断框架进行了验证。结果表明,所提出的方法对机封故障的异常检测精度达到100%,CatBoost模型的机封失效模式识别率达到99.66%,其精度和鲁棒性均好于支持向量机、AdaBoost、深度神经网络等智能模型。

关键词：机械密封异常感知故障模式识别最大李雅普诺夫指数模糊理论 CatBoost模型

基于离散单元法的不同含水率土壤在转鼓中的流动行为研究

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计算力学学报 2024年第4期41卷 659-665页

作者：陈萌瑶周连勇黄泽廖晓玲赵永志浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027 杭州市特种设备检测研究院杭州310003

机械化学法修复POPs污染土壤应用前景良好,但由于无法通过实验手段获取球磨罐内颗粒运动信息,难以对工艺参数进行优化。考虑到土壤颗粒在球磨罐中的流动状态与在转鼓中十分相似,本文采用离散单元法(DEM)研究不同含水率土壤在转鼓中的流... 详细信息

机械化学法修复POPs污染土壤应用前景良好,但由于无法通过实验手段获取球磨罐内颗粒运动信息,难以对工艺参数进行优化。考虑到土壤颗粒在球磨罐中的流动状态与在转鼓中十分相似,本文采用离散单元法(DEM)研究不同含水率土壤在转鼓中的流动行为。为了模拟土壤的结块特性,本文采用基于JKR理论的Surface Cohesive Force模型建立土壤粘聚力模型,并以转鼓试验过程颗粒的坍塌周期和质心角为指标验证了仿真参数的合理性。根据试验与仿真的结果可得,土壤的含水率越高,转鼓中土体坍塌周期和单次坍塌块体体积越大;土壤含水率在仿真过程中以表面能极性分量为表征,含水率越高,表面能极性分量越大,土壤内聚力作用下的结块现象越明显。此外,在仿真过程中,土壤的滚动摩擦系数显著影响转鼓内土壤颗粒整体的分层效果。由于本文使用球形颗粒代替土壤团聚体,摩擦系数的选取不应限于SiO_(2)材料的摩擦系数取值范围,才能保证仿真与试验结果的一致性。

关键词：离散单元法土壤结块转鼓表面能

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手性亚胺有机分子笼的合成及应用研究

有机化学 2024年

作者：陈璐怡谭梦霞金迦南张子彬黄飞鹤李世军李云霞杭州师范大学材料与化学化工学院浙江大学化学系

作为一类新型多孔材料，多孔有机分子笼（POCs）在分子识别、气体存储与分离、催化及传感等方面表现出优异的性能。此外，POCs的良好溶解性赋予其易于加工处理的优势，使其可与其它材料复合获得更多结构与性能。作为POCs主要家族成员之... 详细信息

作为一类新型多孔材料，多孔有机分子笼（POCs）在分子识别、气体存储与分离、催化及传感等方面表现出优异的性能。此外，POCs的良好溶解性赋予其易于加工处理的优势，使其可与其它材料复合获得更多结构与性能。作为POCs主要家族成员之一，基于动态亚胺键的亚胺有机分子笼的研究近年取得巨大进展，其中手性亚胺有机分子笼展现了POCs在手性识别、对映选择性分离及不对称催化等领域的广阔应用前景。本文中，我们系统综述了手性亚胺有机分子笼的合成及其应用等方面的研究进展，归纳总结了手性亚胺有机分子笼的三种有效合成策略，包括利用手性构筑基元直接合成、利用非手性构筑基元在组装过程中的手性突现和利用外消旋构筑基元的手性自分类组装；并回顾了近年来手性亚胺有机分子笼在手性识别、手性色谱分离、不对称催化领域的应用。

关键词：多孔有机分子笼手性亚胺合成策略自组装

聚乙烯醇/聚磷酸铵改性锂电隔膜的制备与性能

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精细化工 2024年第1期41卷 159-165,232页

作者：许德涟乔庆东李琪肖伟李莹辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

以高聚合度的聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,聚乙烯醇(PVA)为成膜骨架材料,通过相转化法制备了PVA/APP改性隔膜,并测定了改性隔膜的机械强度、湿润性、热稳定性、微观形貌以及电化学性能。探究APP添加量对改性隔膜性能的影响,将改性隔膜在充满... 详细信息

以高聚合度的聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,聚乙烯醇(PVA)为成膜骨架材料,通过相转化法制备了PVA/APP改性隔膜,并测定了改性隔膜的机械强度、湿润性、热稳定性、微观形貌以及电化学性能。探究APP添加量对改性隔膜性能的影响,将改性隔膜在充满氩气的手套箱中组装成锂电池,并评价其循环倍率性能。结果表明,当PVA水溶液质量分数为10%、APP添加量为8%(以PVA质量为基准)时,改性隔膜具有优异的电解液湿润性以及热稳定性,吸液率达到215.0%,在200℃下几乎不收缩;改性隔膜的拉伸强度达到47.4 MPa。在0.1 C倍率充放电条件下循环50次,放电比容量为143.2 mA·h/g,库仑效率均>97%,容量保持率达到95.1%,而商用锂电池隔膜所组装电池的容量保持率只有82.8%。

关键词：锂电隔膜聚乙烯醇聚磷酸铵耐热性阻燃有机电化学与工业

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可见光介导的羰基α位C-H官能团化反应合成萘咪酮类衍生物

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有机化学 2024年

作者：沈佳斌沈超章鹏飞天津大学化工学院浙江树人学院生物与环境工程学院杭州师范大学材料与化学化工学院

开发了一种以曙红Y(Esoin Y)为光催化剂，可见光诱导的普适和实用的羰基α位C-H官能团化策略。这种温和的转化为制备具有潜在生物活性的萘咪酮类衍生物提供了一种操作简单、底物范围广、高原子经济的高效便捷的方法。机制研究表明该策... 详细信息

开发了一种以曙红Y(Esoin Y)为光催化剂，可见光诱导的普适和实用的羰基α位C-H官能团化策略。这种温和的转化为制备具有潜在生物活性的萘咪酮类衍生物提供了一种操作简单、底物范围广、高原子经济的高效便捷的方法。机制研究表明该策略涉及自由基反应机制。

关键词：可见光催化 C-H官能团化 C-S偶联 C-O偶联

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高分子纳米复合材料的受限动力学与流变学

高分子通报 2024年

作者：尤伟俞炜上海交通大学化学化工学院流变学研究所

高分子纳米复合材料(PNCs)以其优异的机械性能和多功能性等特点，在众多领域展现出巨大的应用潜力和发展前景。但是，由于对PNCs受限动力学和流变学缺乏充分理解，PNCs同时也存在性能调控难度大和加工制备技术不成熟等不足。本文旨在总... 详细信息

高分子纳米复合材料(PNCs)以其优异的机械性能和多功能性等特点，在众多领域展现出巨大的应用潜力和发展前景。但是，由于对PNCs受限动力学和流变学缺乏充分理解，PNCs同时也存在性能调控难度大和加工制备技术不成熟等不足。本文旨在总结近年来PNCs在受限动力学与流变学方面的最新研究进展，从多尺度分子动力学与流变学、多尺度粒子动力学与流变学两方面阐述PNCs中受限动力学与线性流变学的关系，探讨其研究方法、理论基础以及未来发展方向。

关键词：高分子纳米复合材料纳米粒子受限动力学流变学

软骨修复用聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶的制备及体外性能研究

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化工新型材料 2024年第6期52卷 228-233页

作者：董梦真王鹏粼管洁居瑞军陶月康举北京石油化工学院机械工程学院北京102617 北京石油化工学院新材料与化工学院北京102617

以聚乙烯醇和壳聚糖为原料,利用冻融循环法,通过调节聚乙烯醇和壳聚糖的配比、冻融循环次数以及搅拌时间,采用正交试验制备出多组复合水凝胶,进行综合性能评价。结果表明:采用15%聚乙烯醇+1.5%壳聚糖混合搅拌4h,冻融循环5次制备的复合... 详细信息

以聚乙烯醇和壳聚糖为原料,利用冻融循环法,通过调节聚乙烯醇和壳聚糖的配比、冻融循环次数以及搅拌时间,采用正交试验制备出多组复合水凝胶,进行综合性能评价。结果表明:采用15%聚乙烯醇+1.5%壳聚糖混合搅拌4h,冻融循环5次制备的复合水凝胶具有较强的抗拉强度,适宜的含水率和溶胀率以及良好的血液相容性,对细胞无毒性且适合细胞生长,是一种具有应用前景的软骨修复组织工程材料。

关键词：聚乙烯醇壳聚糖复合水凝胶软骨修复

中温变形对2.25Cr-1Mo-0.25V钢蠕变行为及组织演化的影响

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钢铁 2024年

作者：李尤黄淞陈志平嘉兴大学机械工程系华东理工大学机械与动力工程学院浙江大学化工机械研究所

2.25Cr-1Mo-0.25V钢制厚壁结构广泛应用于石油化工、能源电力等领域，如加氢反应器主体、核反应堆管道等。由于长期服役于高温高压环境，蠕变破坏是2.25Cr-1Mo-0.25V钢制厚壁结构最主要的失效模式之一，而中温变形作为其关键制造技术对2... 详细信息

2.25Cr-1Mo-0.25V钢制厚壁结构广泛应用于石油化工、能源电力等领域，如加氢反应器主体、核反应堆管道等。由于长期服役于高温高压环境，蠕变破坏是2.25Cr-1Mo-0.25V钢制厚壁结构最主要的失效模式之一，而中温变形作为其关键制造技术对2.25Cr-1Mo-0.25V钢的蠕变性能具有重要影响。为探明中温变形对2.25Cr-1Mo-0.25V钢蠕变性能与组织演化的作用规律，通过650 ℃拉伸预变形、482 °C/350 MPa蠕变试验、OM、SEM、TEM、EDS、EBSD、3D μ-XCT等测试手段，研究了0～10%内不同应变量的中温变形对2.25Cr-1Mo-0.25V钢蠕变断裂寿命、微观组织结构及蠕变期间碳化物、晶粒形貌、Schmid因子、空洞损伤等组织演化的影响规律。蠕变试验结果表明，中温变形会明显削弱2.25Cr-1Mo-0.25V钢的蠕变性能，且随应变量从0%增加到10%，2.25Cr-1Mo-0.25V钢的蠕变断裂寿命从989 h单调下降至57 h，降幅达95%。组织表征结果表明，中温变形会促使2.25Cr-1Mo-0.25V钢内碳化物发生粗化，且其粗化程度随应变量增加而增大。此外，中温变形也加剧2.25Cr-1Mo-0.25V钢蠕变期间的组织退化，主要表现为，482 °C/350 MPa条件下，碳化物更易长大、粗化和偏聚，晶粒硬度下降且更早出现塑性变形，空洞损伤更快发展。分析认为，中温变形加速2.25Cr-1Mo-0.25V钢蠕变失效的主要原因是其碳化物热稳定性降低，削弱了固溶强化和沉淀强化效果，同时更多软取向晶粒形成，加剧了碳化物与周围基体的塑性响应不匹配，为位错运动与蠕变空洞萌生提供有利条件。本研究可为2.25Cr-1Mo-0.25V钢制厚壁结构长期服役完整性评价提供一定的理论指导。

关键词： 2.25Cr-1Mo-0.25V钢中温变形蠕变断裂组织演化空洞损伤