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具有烷基磺酸侧链的凝胶型聚苯并咪唑质子交换膜的制备与表征

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化工进展 2024年第4期43卷 1962-1971页

作者：朱泰忠张良黄泽权罗伶萍黄菲薛立新浙江工业大学化工学院膜分离与水科学技术中心浙江杭州310014 温州大学化学与材料工程学院浙江温州325035

磷酸(PA)掺杂聚苯并咪唑(PBI)以其优异的热化学稳定性和高玻璃化转变温度成为高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)的首选材料。然而,由于低温下磷酸较弱的解离度和传递速率,导致膜的质子传导性能不佳,电池冷启动困难。因此,研发可在宽温... 详细信息

磷酸(PA)掺杂聚苯并咪唑(PBI)以其优异的热化学稳定性和高玻璃化转变温度成为高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)的首选材料。然而,由于低温下磷酸较弱的解离度和传递速率,导致膜的质子传导性能不佳,电池冷启动困难。因此,研发可在宽温湿度范围内高效运行的高温质子交换膜成为当前挑战。特别是拓宽其低温运行窗口、实现冷启动对这类质子交换膜燃料电池在新能源汽车领域的实际应用具有重要意义。本文通过多聚磷酸溶胶凝胶工艺与内酯开环反应设计并合成了一系列磷酸掺杂的具有柔性烷基磺酸侧链的凝胶型聚苯并咪唑质子交换膜。重点探究了烷基磺酸的引入以及侧链长度对磷酸掺杂水平、不同温湿度下的质子传导率及稳定性的影响规律。研究结果表明,所制备的质子交换膜具有凝胶型自组装片层堆叠的多孔结构,有利于吸收大量磷酸并提供质子快速传输通道。其中,PA/PS-PBI展现出了在宽温域范围内均优于目前所报道的其他工作的质子传导性能。特别是常温下,其质子传导率从原膜的0.0286S/cm提升至0.0694S/cm。80℃下,其质子传导率从原膜的0.1117S/cm提升至0.1619S/cm。200℃下,其质子传导率从原膜的0.2609S/cm提升至0.3578S/cm。此外,该膜在80℃和0%相对湿度(RH)条件下仍可具有与Nafion膜在100%RH时相当的质子传导率,为打破质子交换膜经典定义、实现宽温域(25~240℃)运行提供新的方案。

关键词：燃料电池凝胶聚苯并咪唑膜质子传导率

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射流电沉积流场变化对铜沉积层的影响

表面技术 2024年第14期53卷 207-215页

作者：李子豪彭文海王艳虎方铁辉温州大学浙江温州325035

目的探究射流电沉积过程中电镀液流场参数对铜沉积层的微观形貌、粗糙度、定域性和沉积速率的影响。方法以铂丝为阳极、镍板为阴极,电镀液从内置阳极铂丝的喷嘴流出接触镍板阴极,在外加电场作用下铜离子还原形成铜沉积层。通过控制喷嘴... 详细信息

目的探究射流电沉积过程中电镀液流场参数对铜沉积层的微观形貌、粗糙度、定域性和沉积速率的影响。方法以铂丝为阳极、镍板为阴极,电镀液从内置阳极铂丝的喷嘴流出接触镍板阴极,在外加电场作用下铜离子还原形成铜沉积层。通过控制喷嘴形状、长宽比例(1∶1、2∶1、4∶1、6∶1)等来改变射流状态及流场参数。利用激光三维形貌仪、扫描电镜、COMSOL模拟等手段分析流场参数变化对铜沉积层粗糙度、定域性、缺陷的影响规律。结果当喷嘴面积固定时,矩形喷嘴长宽比的变化显著影响铜沉积层的粗糙度、瘤状沉积物、定域性以及内部缺陷。当长宽比为1∶1时,沉积层面粗糙度Sa=5.40μm,定域性差,沉积范围为喷嘴宽度的192%,且瘤状沉积物较多。随着长宽比的减小,表面粗糙度逐渐降低,结构趋于均匀,瘤状沉积物也相应减少,且定域性精度增加。当长宽比为6∶1时,铜沉积层面粗糙度Sa=2.76μm,定域性误差为-1%,瘤状沉积物显著减少。利用截面扫描电镜观察发现,当长宽比为6∶1时,沉积层内部的微裂纹、气孔最少。COMSOL流场模拟了不同长宽比下流场的速度分布,结果与实验一致。结论流场速度分布的均匀性显著影响铜沉积层的表面质量和内部结构。流场流速分布均匀性增加,则沉积层表面粗糙度降低,气泡、瘤状物等减少,且内部致密性增加,微裂纹、微孔洞等沉积缺陷明显减少。

关键词：流场射流电沉积喷嘴长宽比铜

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真实分岔静脉下多种血液流变模型的溶栓治疗差异数值研究

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力学学报 2024年第5期56卷 1328-1341页

作者：程鸿宇林博远姜胜晖张祥雷周宏明温州大学机电工程学院浙江温州325035 温州职业技术学院浙江温州325035

静脉血栓栓塞(VTE)是一种常见的心血管疾病,建立基于计算流体力学(CFD)的数值模型是开展血栓治疗研究的重要手段.然而,血液的流变模型众多,多种血液流变模型之间存在显著的差异.目前,针对不同血液流变模型间的差异表现尚未得到充分研究... 详细信息

静脉血栓栓塞(VTE)是一种常见的心血管疾病,建立基于计算流体力学(CFD)的数值模型是开展血栓治疗研究的重要手段.然而,血液的流变模型众多,多种血液流变模型之间存在显著的差异.目前,针对不同血液流变模型间的差异表现尚未得到充分研究.本研究提出一种生物流体力学模型以用于静脉血栓治疗数值研究,研究考虑静脉血流、血管结构以及药物传质间的作用耦合,并将血液视为不同流变特性的7种流体、静脉瓣膜视为超弹性固体、血栓块视为多孔材料.针对患者理想化和特异性的血管模型进行数值模拟,综合分析静脉血栓的溶栓治疗数值结果.结果表明,患者特异性血管模型更接近实际血管情况,其受分岔、弯曲等局部特征的影响,流速变化明显、涡流强度和Pe较高、瓣膜位移值较大.同时,不同血液流变学模型的研究结果不同.在患者特异性模型下,牛顿模型的血液黏度较小,流速和Pe较大,物质传质更快,溶栓表现较优;非牛顿模型中Bingham流体表现差异最显著,其血液黏度值较高,Pe较小,溶栓表现较差.本研究提倡采用患者实际血管模型、考虑血液实际流变特性进行静脉血栓数值研究,以推动血栓治疗领域的数字医疗、智慧医疗技术进步.

关键词：静脉血栓血液流变特性生物流体力学溶栓治疗数值模拟

探究四聚体超表面中多极准连续域束缚态的调控机制

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物理学报 2024年第10期73卷 321-336页

作者：孟祥裕李涛余彬彬邰永航云南师范大学云南省光电信息技术重点实验室昆明650500 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 温州市生物物理重点实验室温州325000 瓯江实验室(再生调控与眼脑健康浙江省实验室) 温州325000

本文设计了由四聚长方体组成的全介质超表面,其中每个长方体刻蚀两个椭圆柱并填装空气.当分别为超表面单独引入面内对称破缺、位移扰动和周期扰动时,可在近红外波段产生稳健的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum)... 详细信息

本文设计了由四聚长方体组成的全介质超表面,其中每个长方体刻蚀两个椭圆柱并填装空气.当分别为超表面单独引入面内对称破缺、位移扰动和周期扰动时,可在近红外波段产生稳健的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum).通过测量准BIC (quasi-BIC)模式的谐振波长,计算准BIC模式的Q因子(quality fector)与不对称参数的关系,可进一步证实不对称参数对准BIC共振频率和Q因子的可调谐性.在此基础上,当同时引入面内对称破缺、位移扰动和周期扰动时,可获得5个高Q因子的准BIC模式.共振峰的数量、位置以及Q因子都可通过调整面内破缺、位移扰动和周期扰动的程度进行调控.该超表面的设计可为传感器的多参数传感以及灵敏度等性能的提升提供一种全新思路.

关键词：超表面准连续域束缚态对称破缺

含有3,4-二氯苯基的酰胺类化合物的合成及抗肿瘤活性研究

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有机化学 2024年第1期44卷 232-241页

作者：王博珍张婕粘春惠金茗茗孔苗苗李物兰何文斐吴建章温州医科大学附属眼视光医院浙江温州325027 温州医科大学药学院浙江温州325035 温州医科大学附属第一医院浙江温州325035

为了寻找高效抗肿瘤活性化合物,根据药物化学拼合原理,在姜黄素骨架中引入酰胺键和3,4-二氯取代,设计并合成了19个新型含有3,4-二氯苯基的酰胺类化合物.用噻唑蓝比色法(MTT)检测化合物对AGS和BGC-823胃癌细胞的体外抗肿瘤活性.结果表明... 详细信息

为了寻找高效抗肿瘤活性化合物,根据药物化学拼合原理,在姜黄素骨架中引入酰胺键和3,4-二氯取代,设计并合成了19个新型含有3,4-二氯苯基的酰胺类化合物.用噻唑蓝比色法(MTT)检测化合物对AGS和BGC-823胃癌细胞的体外抗肿瘤活性.结果表明,部分化合物表现出良好的抑制胃癌细胞生长的活性,其中(2E)-3-(3,4-二氯苯基)-1-(2-{3-[4-(三氟甲基)苯基]丙酰基}乙氮基)丙-2-烯-1-酮(17)对AGS细胞的半数抑制浓度(IC50)值为(1.94±0.94)μmol/L.此外,细胞集落形成、划痕、流式细胞术以及蛋白质印迹(Western blot)实验结果表明,化合物17能明显抑制AGS细胞的生长和迁移,阻滞细胞周期于G0/G1期,并诱导促凋亡相关蛋白多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶降解产物(CleavedPARP)及Bcl-2相关X蛋白(Bax)呈剂量依赖性上调,诱导抗凋亡蛋白Bcl-2下调,从而诱导细胞凋亡.初步的机制研究显示,化合物17可能通过抑制双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶1A(DYRK1A)-蛋白激酶B(PKB,AKT)信号通路起到体外抗胃癌作用.综上所述,研究结果表明含有3,4-二氯苯基的酰胺类化合物可能是一类有药用研究前景的小分子化合物,化合物17有望成为一种抗肿瘤候选化合物.

关键词：姜黄素类似物 3,4-二氯苯基酰胺键合成抗肿瘤活性

一种两阶段求解LED光谱匹配系数高效全局优化算法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1591-1599页

作者：王永军吴贵文黄河李同军温州职业技术学院人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035 浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目... 详细信息

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目标函数的数学解析性质,其收敛速度慢,解的精度不高。梯度类算法收敛到局部解的速度快且精度高,但至今没有成熟理论技术求解非凸优化全局最优解,且问题中非负解的要求限制了该类算法的收敛速度。同时,目标函数的最小二乘信息在求解时没有得到充分利用。基于目标函数的数学可解析性、表现形式的二次非线性格式、最终解的非负要求,提出了一种两阶段优化算法LLR_LBFGS。第一阶段进行无约束的线性拟合,得到目标函数的最小二乘近似理论解,第二阶段借助带约束的拟牛顿方法LBFGS进一步求取问题的非负全局最优解。以标准目标光谱CIE-A、CIE-D65、CIE-D50、CIE-D55、CIE-D75的最佳拟合为研究对象,对比了新方法与拉索回归算法(LASSO)、岭回归算法(RIDGE)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)及遗传算法(GA)的求解精度和运行速度,以及决策系数R 2。基于实际工业案例的数值结果表明,LLR_LBFGS能够较快地锁定全局解的范围,收敛速度更快;能够借助目标函数的数学可解析性提高解的精度。两个阶段的衔接融合能够获得较好的全局最优解的起始点和高精度的最优解。该方法对解决LED光谱拟合问题潜力大,有普适性。基于该设计思路,可以在算法的两个阶段中,组合设计更多、更灵活的光谱配比解决方案。这对于求取LED光谱匹配最优解的智能优化类方法改善效果有较好的启发意义。

关键词：光谱学 LED光谱匹配线性拟合 LBFGS 高效全局优化

SLA打印制备融合TPMS氧化铝陶瓷支架结构优化设计研究

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1784-1795,1821页

作者：薛伟董天源黄晨侯智善曹宇魏鑫磊温州大学机电学院温州325035 瓯江实验室(再生调控与眼脑健康浙江省实验室) 温州325603 温州职业技术学院温州325035

三周期最小表面(TPMS)结构具有优异的力学性能与生物医学性能,设计制造合适的TPMS骨支架结构能为骨修复、骨替代、骨愈合的临床治疗提供可能。本文基于人体骨组织结构参数分别设计了以P、G、D三种类型为主的TPMS支架及其不同融合系数K... 详细信息

三周期最小表面(TPMS)结构具有优异的力学性能与生物医学性能,设计制造合适的TPMS骨支架结构能为骨修复、骨替代、骨愈合的临床治疗提供可能。本文基于人体骨组织结构参数分别设计了以P、G、D三种类型为主的TPMS支架及其不同融合系数K值影响下的融合TPMS支架,采用紫外立体光刻技术(SLA)打印制备了陶瓷生坯,通过脱脂与烧结后处理获得了成型氧化铝陶瓷支架,并对支架模型与成型陶瓷试样分别进行了有限元仿真与实验测试。结果表明:1)陶瓷支架具有相对光滑的表面与较高的成型精度,其整体形态与设计模型基本一致,侧面比顶面稍显粗糙。2)与单类型结构相比,融合TPMS结构支架表现出较好的抗压强度与应力分布。其中,当融合系数K=4时,P与G结构融合支架支架的力学性能最优,抗压强度为71.72 MPa,最大应力与平均应力分别为141.90和13.214 MPa;3)融合结构的渗透性均弱于单类型结构,且不同融合系数K值的结构支架渗透性也不同,结合数值模拟与实验数据,当融合系数K=1、2时,P与G结构、P与D结构融合支架渗透性表现较好。综上,当融合系数K=1时,P与G结构融合支架同时具备较优的力学性能和渗透性,适合作为人体骨支架结构类型。

关键词：融合TPMS 氧化铝陶瓷支架有限元仿真陶瓷3D打印力学性能渗透性

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企业家权威对家族企业传承效果的影响研究

管理工程学报 2024年第3期38卷 14-28页

作者：余向前敖翔温州大学商学院浙江温州325035

企业家权威如何促进家族企业代际传承?本研究基于社会认同理论,从企业家法定权威、职位权威和魅力权威出发,通过浙江省189位家族企业家及对应的1106位员工样本数据,实证检验了企业家权威对家族企业代际传承的影响机理。研究结果表明:(1... 详细信息

企业家权威如何促进家族企业代际传承?本研究基于社会认同理论,从企业家法定权威、职位权威和魅力权威出发,通过浙江省189位家族企业家及对应的1106位员工样本数据,实证检验了企业家权威对家族企业代际传承的影响机理。研究结果表明:(1)企业家法定权威和魅力权威显著正向影响家族企业代际传承;(2)员工的领导认同和组织认同在魅力权威和家族企业成功传承的关系之间起到完全中介作用,而员工领导认同在企业家法定权威和成功传承的关系之间也起到完全中介作用;(3)员工的领导认同和组织认同同时发生作用时,员工的领导认同作用更为重要。本研究细化了企业家权威的内涵,明确了企业家职位授予并不能导致家族企业成功传承,而企业家知识技能、社会网络和所持股份等将通过员工认同显著影响成功传承。相关研究结论对当前中国家族企业代际传承中企业家与员工之间的关系研究具有重要指导意义。

关键词：家族企业企业家权威领导认同组织认同代际传承

超声表面滚压工艺影响镍基690合金冲-切磨损行为的研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第7期44卷 985-995页

作者：尹美贵张磊尹海燕温州大学机电工程学院浙江温州325035

通过超声表面滚压技术(USRP)改善镍基690合金表面的粗糙度和硬化层,并探究该工艺对其冲-切磨损行为的影响机理.首先,采用USRP对镍基690合金表面进行强化处理,然后,基于可控能量式冲-切磨损试验装置,探究镍基690合金强化前后在不同冲-切... 详细信息

通过超声表面滚压技术(USRP)改善镍基690合金表面的粗糙度和硬化层,并探究该工艺对其冲-切磨损行为的影响机理.首先,采用USRP对镍基690合金表面进行强化处理,然后,基于可控能量式冲-切磨损试验装置,探究镍基690合金强化前后在不同冲-切变量下其磨损界面的动态响应行为与损伤机理.得出了USRP工艺可有效降低磨损界面的摩擦力和摩擦系数,降低冲切能耗,进而减少材料的磨损程度,此外,冲击或切向滑动速度的增加均会导致磨损界面所受冲击力和摩擦力的增大,并降低动能吸收率.

关键词：镍基690合金超声表面滚压冲-切磨损损伤机理