关键词： 牡蛎   炮制工艺   AHP-CRITIC复合加权法   电感耦合等离子体质谱   重金属   有害元素   健康风险评估   热重-差热分析   傅里叶变换红外光谱   X射线衍射光谱   正交试验   CaCO_(3)   Pb、Cd、As、Hg、Cu   靶标危害系数   致癌风险  

摘要： 目的采用层次分析(analytic hierarchy process,AHP)-基于指标相关性的权重确定方法(criteria importance though intercrieria correlation,CRITIC)复合加权法优选牡蛎的炮制工艺,并对牡蛎药材和煅牡蛎饮片的重金属及有害元素进行健康风险评估。方法采用单因素试验,结合热重-差热分析(thermogravimetric-differential thermal analysis,TG-DTA)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线衍射光谱(X-ray diffraction spectroscopy,XRD)技术,对不同温度所得牡蛎煅制品进行表征与分析,初步确定煅制温度。采用正交试验,以CaCO3、5种重金属及有害元素含量、饮片得率和酥脆程度为指标,基于AHP-CRITIC复合加权法优选最佳炮制工艺。采用电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)法检测牡蛎药材和煅牡蛎饮片中Pb、Cd、As、Hg、Cu 5种重金属及有害元素含量。以原粉入药为例,计算靶标危害系数(target hazard quotients,THQ)和致癌风险(carcinogenic risk,CR),对牡蛎药材和煅牡蛎饮片的重金属及有害元素进行健康风险评估。结果优化后的牡蛎炮制工艺为煅制温度650℃,煅制时间90min,药材直径2~3 cm。炮制后的煅牡蛎饮片中CaCO_(3)含量变化不大,重金属及有害元素含量降低。健康风险评估模型THQ和CR结果显示,22批牡蛎药材和煅牡蛎饮片均不会对暴露人群产生明显健康危害,无潜在致癌风险,且煅牡蛎饮片较牡蛎药材的健康风险显著降低(P<0.05)。结论将重金属及有害元素含量纳入评价指标,使结果更具全面性,采用AHP-CRITIC复合加权法将主、客观相结合以优选牡蛎的煅制工艺,所得工艺科学可靠,稳定可行,为牡蛎等贝壳类中药的炮制工艺研究提供了实验思路与方法。对牡蛎药材和煅牡蛎饮片的重金属及有害元素进行健康风险评估,为中医临床用药安全和含牡蛎保健食品的长期安全服用提供了科学依据。

关键词： Dy_(2)TiO_(5)陶瓷   稀土钛酸盐   固相烧结   介电性能   远红外  

摘要： 微波介质陶瓷具有优异的介电性能,是制造高性能通信器件的关键材料,被广泛用于制备滤波器、谐振器等,以满足通信设备小型化、轻量化的需求.采用常规固相反应法,在烧结温度为1400~1500℃成功合成出纯相Dy_(2)TiO_(5)微波介质陶瓷.研究不同烧结温度对Dy_(2)TiO_(5)陶瓷的晶体结构、致密度、微观形貌及介电性能的影响.结果表明,在1475℃下烧结的Dy_(2)TiO_(5)陶瓷具有最佳的致密度(94.3%)和均匀的微观结构,其相对介电常数(ε_(r))为29.19,品质因数(Q×f)高达13829 GHz,谐振频率温度系数(τ_(f))为-19.4×10^(-6)℃^(-1).此外,通过介电温谱、热膨胀实验和远红外光谱系统分析Dy_(2)TiO_(5)陶瓷的介电性能随着温度和频率的变化规律.结果表明,孔隙度对Dy_(2)TiO_(5)陶瓷的介电常数影响显著,而离子极化率是决定Dy_(2)TiO_(5)陶瓷介电性能的关键内在因素,Dy_(2)TiO_(5)陶瓷在微波介质材料领域具有广阔的应用前景.

关键词： 铁酸镍   还原氧化石墨烯   多腔结构   锂离子储存   负极材料  

摘要： 采用简单的水热法制备花状多腔结构的NiFe_(2)O_(4)/rGO复合材料,并研究其电化学储锂性能。结果表明:多腔结构的NiFe_(2)O_(4)/rGO表现出大的比容量和稳定的循环可逆性。在0.1 A/g电流密度下,经过100次循环后,放电比容量保持627.5 mA·h/g。在0.5 A/g电流密度下,经过500次循环后,放电比容量保持582.2 mA·h/g。在更高的电流密度2和5 A/g下,经过1000次循环后,放电比容量分别保持281.19和210.73 mA·h/g,且库仑效率超过99%。优异的电化学性能归因于柔性的rGO有效缓冲充放电过程中的体积膨胀,并提高了材料的导电性,促进了电子和锂离子的快速输运;NiFe_(2)O_(4)提供了大的比容量和好的倍率性能,其独特的多腔结构为锂离子和电子的扩散提供良好的通道,保证电解质的渗透和电解质与电极材料的充分接触,并缓冲充放电过程中的体积膨胀。

关键词： 夹芯复合材料结构   螺栓连接节点   极限承载能力   渐进失效分析方法  

摘要： [目的]随着夹芯复合材料结构开始广泛运用于船舶领域,复合材料螺栓连接节点的极限承载能力成为主要关心的问题。[方法]选取夹芯复合材料舷墙与钢质主船体连接位置的节点作为研究对象,提出2种螺栓连接方案,通过试验方法对2种连接节点的极限承载能力和破坏模式进行研究。针对平纹编织复合材料单层板,提出改进后的失效准则和刚度折减策略,并基于改进方法对2种节点进行极限承载能力计算。[结果]结果表明:不可拆方案除了具有密闭性好、质量轻等优点外,极限承载能力也比可拆方案要大。[结论]在实际工程应用中可采用螺栓不可拆方案,改进的有限元方法可对复合材料螺栓连接节点的极限承载能力进行准确计算,为后续的节点优化提供了参考。

关键词： 碳纤维增强复合材料   阻尼性能   基体改性   夹层材料   损伤破坏  

摘要： 针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤维增强复合材料的阻尼来源和预测阻尼性能的主要方法,以树脂基、陶瓷基、碳质基、金属基和夹层材料为例,介绍了国内外专家学者在基体改性、夹层材料和损伤破坏对碳纤维增强复合材料阻尼性能的影响方面的主要研究成果,并对碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进行了总结。

关键词： 水性环氧涂料   氧化石墨烯   二氧化硅   硅烷偶联剂   改性   防腐蚀  

摘要： [目的]以氧化石墨烯(GO)为载体,利用经硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化硅(SiO_(2))对其进行结构修饰,开发一种新型SiO_(2)-GO防腐增强材料,并将其应用于水性环氧树脂(EP)涂层中,以提高涂层的防腐及力学性能。[方法]分别采用硅烷偶联剂KH550、KH560对纳米SiO_(2)进行表面改性,以实现SiO_(2)在GO片层中的均匀负载,填充GO片层之间的空隙,扩大GO的层间距,改善其在EP中的分散性,形成更均匀致密的保护层,进而提升EP涂层的防腐蚀性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等设备对SiO_(2)-GO的形貌和结构进行了表征。测试了涂层的铅笔硬度、阻尼硬度、附着力和耐冲击性。通过在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱测量,考察了涂层的耐蚀性。[结果]加入SiO_(2)-GO后,环氧涂层的防腐蚀性能得到显著提高。当选用KH550硅烷偶联剂作为SiO_(2)表面改性剂,且其用量为8%(质量分数)时,所制得的SiO_(2)-GO具有最佳的防腐蚀效果,此时SiO_(2)-GO/EP涂层能保持优异的力学性能。[结论]该SiO_(2)-GO防腐增强材料用于环氧涂料,明显提高了涂层的力学性能及防腐蚀性能。

关键词： 生物质   环境   动力学模型   吸附剂   氯霉素  

摘要： 氯霉素因其出色的抗菌性能和低成本,被广泛用于医学、畜牧业和水产养殖中。但是,环境中的氯霉素残留物可以通过食物链在人体内积累,过量摄入可能导致严重的不良反应。以棉秆和垃圾场污泥作为原材料,制备棉秆改性污泥生物炭复合材料用于吸附水中的氯霉素。吸附实验结果表明:在热解温度为800℃、棉秆添加质量分数为10%时以及投加量为0.5g·L^(-1)的条件下生物炭对氯霉素吸附效果最好,去除率达到100%。吸附动力学分析结果表明:该吸附剂更符合准二级动力学模型,对水中氯霉素的吸附主要为化学吸附;等温线吸附更符合Sips模型,最大吸附量为107.85mg·g^(-1)。

关键词： 杏仁分离蛋白   高内相Pickering乳液   pH值   流变特性   稳定性  

摘要： 为探究水相pH值对高内相Pickering乳液稳定性的影响,以杏仁分离蛋白(API)(本实验室自制,蛋白质含量为912 g/kg)和大豆油为试材构建高内相Pickering乳液,分别采用pH值为1.8、2.0、2.5、3.0的杏仁分离蛋白悬浮液(蛋白质量浓度为20 mg/mL)制备高内相Pickering乳液(API-HIPPE),4℃下贮藏180 d,通过测定API-HIPPE的微观结构、平均粒径、界面蛋白吸附率、流变特性、离心稳定性、热稳定性和贮藏稳定性等指标,研究不同pH值对API-HIPPE稳定性的影响,并揭示API稳定HIPPE的作用机制。结果表明,随着水相pH值由1.8增至3.0,API-HIPPE液滴的平均粒径逐渐减小,界面蛋白吸附率呈先增大后减小的趋势,其中,pH值为2.5时,API-HIPPE液滴的平均粒径最小(33.36μm),界面比表面积增大,界面蛋白吸附率最大(35.86%),形成界面膜且膜层厚度增大,阻止液滴彼此靠近,提高乳液的稳定性。由动态流变学分析可知,pH值为2.5和3.0时,API-HIPPE的表观黏度值显著高于pH值为1.8时的乳液(P<0.05),储能模量(G′)大于损耗模量(G″),形成了以凝胶状弹性行为为主的3D网络结构,限制了液滴的流动,进一步提升了乳液的物理稳定性。综上,pH 2.5为制备API-HIPPE的最佳水相pH值,该研究为API-HIPPE在功能性食品载体领域的应用提供了理论支撑。

关键词： 高压气瓶   复合材料   应变   光纤光栅   光纤传感器  

摘要： 针对碳纤维全缠绕塑料内衬气瓶检测的需求,提出了一种光纤光栅传感器植入复合材料气瓶的方法,将碳纤维带和凯夫拉材料补强包裹的光纤顺着纤维方向随着碳纤维一起缠绕,最后固化。开设了12根光纤光栅应变传感器通道植入复合材料气瓶的试验,其中10只传感器在复合材料气瓶固化后保持存活,实现了复合材料气瓶固化、水压试验过程中的应变检测。试验结果验证了光纤光栅传感器植入复合材料Ⅳ型气瓶进行应变检测的可行性。