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折叠结构的PVDF/BTO复合薄膜压电纳米发电机的制备及性能研究

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材料导报 2024年第6期38卷 234-239页

作者：张昌松王向阳魏立柱王如鹏陕西科技大学机电工程学院西安710016

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电输出性能,将钛酸钡(BTO)纳米颗粒引入到PVDF溶液中,使用流延法制备PVDF/BTO复合压电薄膜,采用高温拉伸与电极化工艺处理复合薄膜。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热... 详细信息

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电输出性能,将钛酸钡(BTO)纳米颗粒引入到PVDF溶液中,使用流延法制备PVDF/BTO复合压电薄膜,采用高温拉伸与电极化工艺处理复合薄膜。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪和准静态压电常数测试仪对复合薄膜的形貌和压电性能进行表征,探究BTO含量对PVDF/BTO复合薄膜的影响,研究BTO诱导PVDF链条偶极子重新排列形成β晶型的机理。结果表明,当BTO含量为10%(质量分数)时,PVDF/BTO复合薄膜的晶体结构中β晶型的含量最多,压电性能最强。最后设计了不同层数的折叠结构并组装制成压电纳米发电机(PENG),发现折叠层数越多,PENG的最大输出电压越高。

关键词：聚偏氟乙烯钛酸钡压电纳米发电机压电性能

酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体增强对Sb(Ⅴ)的吸附性能

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 143-153页

作者：于生慧张元诏王艳冯馨怡郭军康陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

重金属Sb污染水体的处理一直是环境领域关注的重要课题。以天然纳米棒状粘土矿物海泡石为基础材料,通过酸处理和微波冷却回流法制备具有大比表面积和良好磁性的酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体。并通过批量吸附实验系统研究初始pH... 详细信息

重金属Sb污染水体的处理一直是环境领域关注的重要课题。以天然纳米棒状粘土矿物海泡石为基础材料,通过酸处理和微波冷却回流法制备具有大比表面积和良好磁性的酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体。并通过批量吸附实验系统研究初始pH值、反应时间、Sb(Ⅴ)溶液初始浓度、吸附剂用量、异质离子(SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)和腐殖酸)等因素对复合粉体吸附Sb(Ⅴ)的影响规律。研究结果表明,酸处理海泡石负载Fe_(3)O_(4)复合粉体对Sb(Ⅴ)展现出优秀的吸附性能,复合粉体对Sb(V)的最大吸附容量达到92.3 mg/g,远高于未被负载的Fe_(3)O_(4)(79.2 mg/g)、酸处理海泡石(42.3 mg/g)和海泡石原样(35.6 mg/g)对Sb(Ⅴ)的吸附量。复合粉体对Sb(Ⅴ)的吸附主要为静电吸引和化学吸附,吸附动力学过程更符合拟二级动力学模型,热力学更符合Langmuir吸附等温线模型。

关键词：海泡石酸处理四氧化三铁复合粉体锑(Ⅴ) 吸附

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水环境中抗病毒药物的存在、行为与风险

环境科学 2024年第4期45卷 2039-2053页

作者：葛林科李璇艳曹胜凯郑金帅张蓬朱超马宏瑞陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不... 详细信息

当前,甲型流感病毒与新冠病毒感染流行,抗病毒药物(ATVs)被大量使用,并通过各种污染途径不断排放到水环境中,已成为一类新污染物. ATVs能长期存在于水环境中,并表现出“假持久性”,使易感生物或病毒产生耐药性,对水生生物和人类产生不可忽视的潜在威胁. ATVs在废水和天然水环境中的浓度水平、环境行为以及生态毒理效应备受关注,在梳理文献的基础上,发现在水环境中ATVs的分析方法、迁移转化和风险评估研究方面取得了突破.通过收集全球不同区域水体中ATVs的数据,对其污染途径、分析方法、环境存在、行为与风险进行了总结,介绍了水中ATVs常用的前处理和仪器分析方法,重点探讨了其在地表水环境中的污染现状、分布特征与迁移转化行为,评述了其对环境水域生态和人类健康的潜在风险,最后对其监测研究、风险识别和污染防治进行了展望.

关键词：抗病毒药物(ATVs) 分析方法存在状况环境行为风险评估

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可调谐半导体激光器压电驱动系统的优化设计

中国机械工程 2024年第4期35卷 656-665页

作者：张萌张松林刘玉为刘时成范鹏举陕西科技大学机电工程学院西安710016

针对可调谐半导体激光器中普遍存在的输出光频率无跳模调谐范围小、扫描频率低、结构复杂等亟待解决的问题,研究了可调谐半导体激光器内部压电驱动系统的动力学特性。基于提高回转精度、降低轴心偏移量的设计目标,提出了一种多叶片并联... 详细信息

针对可调谐半导体激光器中普遍存在的输出光频率无跳模调谐范围小、扫描频率低、结构复杂等亟待解决的问题,研究了可调谐半导体激光器内部压电驱动系统的动力学特性。基于提高回转精度、降低轴心偏移量的设计目标,提出了一种多叶片并联的星型柔性机构结构。基于Lagrange方程和Duhamel积分,分别建立了压电驱动系统的运动微分方程和振动方程,在此基础上建立了柔性机构的动力学模型并对其结构参数进行了优化。最后,搭建了压电驱动系统动态特性测试平台,测试了压电驱动系统的机械响应特性以及可调谐半导体激光器的输出光可调谐范围。实验结果表明,压电驱动系统一阶固有频率为2187 Hz,柔性机构最大轴心偏移量为0.947 mm。在可调谐半导体激光器无跳模调谐性能测试中,当调谐频率为20 Hz时,实现了103.5 GHz的无跳模调谐范围。

关键词：压电驱动系统柔性铰链优化设计可调谐半导体激光器

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纳米纤维素基复合材料在锂硫电池中的应用研究进展

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材料导报 2024年第12期38卷 220-225页

作者：黄少炎修慧娟王志雄樊莎王思敏邓自立李娜李金宝陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021

锂硫电池因具有高的理论比容量和能量密度,成为极具应用前景的下一代储能器件。纳米纤维素基材料因其独特的多孔网状结构和理化特性,在锂硫电池的开发研究中受到广泛关注。本文在简要介绍锂硫电池基本工作原理的基础上,分析了阻碍其商... 详细信息

锂硫电池因具有高的理论比容量和能量密度,成为极具应用前景的下一代储能器件。纳米纤维素基材料因其独特的多孔网状结构和理化特性,在锂硫电池的开发研究中受到广泛关注。本文在简要介绍锂硫电池基本工作原理的基础上,分析了阻碍其商业化发展的问题和面临的挑战。针对纳米纤维素的独特结构和优异性能,重点综述了纳米纤维素基复合材料在锂硫电池中的最新研究进展,包括作为隔膜、阴极材料和其他组件等,有效缓解“穿梭效应”“体积膨胀”和“锂枝晶”等关键难题,明显提升了电池的电化学性能与使用寿命。此外,还介绍了纳米纤维素基复合材料在未来发展中亟待解决的问题,并对纤维素基锂硫电池器件的发展方向进行了展望。

关键词：纳米纤维素锂硫电池复合材料电池隔膜阴极材料

浮选药剂油酸对施氏矿物转化及重金属Cr迁移的影响

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中国环境科学 2024年第2期44卷 768-780页

作者：于生慧冯馨怡王翼远张蕾郭军康陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

采用快速化学法合成施氏矿物(Sch)和含Cr施氏矿物(Cr-Sch),并通过批量实验法,系统研究油酸浓度和pH值对Sch转化进程及转化过程中Cr的迁移.研究表明,油酸钠能够显著抑制Sch的溶解—转化进程,油酸根与Sch溶解所释放的Fe离子结合为络合物... 详细信息

采用快速化学法合成施氏矿物(Sch)和含Cr施氏矿物(Cr-Sch),并通过批量实验法,系统研究油酸浓度和pH值对Sch转化进程及转化过程中Cr的迁移.研究表明,油酸钠能够显著抑制Sch的溶解—转化进程,油酸根与Sch溶解所释放的Fe离子结合为络合物或沉淀附着于Sch表面,抑制转化的进行;Cr(VI)的掺杂能够增强Sch的稳定性,从而进一步抑制Sch的转化速率.实验体系pH值升高有利于Sch向针铁矿的转化.此外,Sch中Cr的释放规律与Sch的溶解转化速率密切相关.在低pH值条件下,Cr持续向环境中释放;高的pH值条件下,环境中Cr的释放量极大降低,Sch中的Cr进入到次生针铁矿中.

关键词：施氏矿物油酸针铁矿转化 Cr(VI)

微生物源示踪技术在食品链中进行污染源追溯的研究进展

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食品科学 2024年第7期45卷 332-339页

作者：樊丽华王江雪欧宗沅张艳茹张璐瑶刘诗艺周自梅李国梁陕西科技大学食品科学与工程学院陕西西安710021

在食品链中,粪便微生物污染是诱发食源性疾病的重要途径之一,也是食品安全领域备受关注的问题。利用微生物源示踪(microbial source tracking,MST)技术对粪便微生物来源和污染情况进行追踪是解决该问题的有效手段之一。MST方法一般分为... 详细信息

在食品链中,粪便微生物污染是诱发食源性疾病的重要途径之一,也是食品安全领域备受关注的问题。利用微生物源示踪(microbial source tracking,MST)技术对粪便微生物来源和污染情况进行追踪是解决该问题的有效手段之一。MST方法一般分为依赖数据库型方法(library-dependent methods,LDMs)和非依赖数据库型方法(library-independent methods,LIMs)2种方法,其中LIMs分为依赖培养型和非依赖培养型。在非依赖培养型方法中,以16S rRNA和宿主-微生物互作基因为特异性分子标记物建立的MST方法在食品链的污染调查中得到了广泛应用。本文对MST的基本原理及特点进行简要介绍,并着重总结近几年基于宿主特异性分子标记物的MST方法在食品链中进行污染溯源的研究进展,同时结合目前MST技术所具有的独特优势及现存不足对MST技术进行展望。

关键词：微生物源示踪方法食源性疾病粪便污染依赖数据库非依赖数据库宿主特异性分子标记

基于二维光热材料的界面太阳能光热蒸发系统优化

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化工进展 2024年第8期43卷 4571-4586页

作者：张蕾杜红英冯文浩郭军康陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

海水淡化是缓解全球淡水资源匮乏的重要途径,但传统的海水淡化技术存在高成本、高能耗、低效率的问题。利用太阳能作为唯一能源输入的界面太阳能光热蒸发技术(interfacial solar steam generation,ISSG)因其低成本、可持续、高效率的优... 详细信息

海水淡化是缓解全球淡水资源匮乏的重要途径,但传统的海水淡化技术存在高成本、高能耗、低效率的问题。利用太阳能作为唯一能源输入的界面太阳能光热蒸发技术(interfacial solar steam generation,ISSG)因其低成本、可持续、高效率的优势引起了人们极大的关注,ISSG在气-液界面通过高效光热转化将水分子蒸发冷凝收集得到淡水。本文介绍了近年来利用二维光热材料设计的界面太阳能吸收器结构的演变,重点分析了膜(涂层)-气凝胶-水凝胶(泡沫)的发展历程,指出基于水凝胶(泡沫)的光热蒸发系统具有高效热定位、高效光热转换、高效抗盐沉积、快速输水和水活化的独特优势。在此基础上,对ISSG的发展前景及挑战进行了总结,提出了开发自动调节蒸发速率、蒸汽温度的新型智能蒸发系统,并将其与能源、农业、工业等领域互联的新策略,旨在启发从实验室到实际大规模太阳能驱动清洁水生产的光热蒸发系统的科学设计及工程应用。

关键词：光热材料界面蒸发太阳能水凝胶水净化

基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物

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食品科学 2024年第10期45卷 272-280页

作者：薛海燕李欣雨孟毅贺宝元张磊刘晓凤马军陕西科技大学食品科学与工程学院陕西西安710021 陕西金牛乳业有限公司陕西渭南714000 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021

为探究全脂牛羊乳粉在储存过程中风味物质的变化,本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术对加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物进行分析。研究表明,全脂牛乳粉和全脂羊乳粉中分别鉴定出56、63种挥发性物质,主要为酸类、醇类... 详细信息

为探究全脂牛羊乳粉在储存过程中风味物质的变化,本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术对加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物进行分析。研究表明,全脂牛乳粉和全脂羊乳粉中分别鉴定出56、63种挥发性物质,主要为酸类、醇类、羰基类、酯类、芳香族类、杂环类等挥发性化合物。通过主成分分析和聚类热图分析,在全脂牛羊乳粉中筛选出10种显著性差异挥发性化合物,全脂牛乳粉在储存过程中丁酸相对含量降低,2-壬酮、1-氯戊烷相对含量升高;全脂羊乳粉中壬醛、辛酸、丙酸、丁羟甲苯相对含量降低,苯甲醛、2-庚酮、烯丙基正丙酯相对含量升高。

关键词：全脂牛乳粉全脂羊乳粉顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用挥发性化合物