无溶剂法制备丙烯海松酸蔗糖酯及其在空气-水界面吸附行为研究

在无溶剂条件下,以丙烯海松酸和蔗糖为原料,在高温熔融状态下通过酯化反应制备了丙烯海松酸蔗糖酯,运用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征,并测试了其临界胶束浓度(CMC),利用再定向理论分析了丙烯海松酸蔗糖酯表面活性剂在空气-水界面的形态转变和吸附量等吸附行为。研究结果表明:成功合成了丙烯海松酸蔗糖酯,其CMC值为2.2 g/L。丙烯海松酸蔗糖酯在空气-水界面的吸附状态分为状态1和状态2,随着表面压的增加,溶剂摩尔分数逐渐降低,2种状态丙烯海松酸蔗糖酯分子在空气-水界面上的摩尔分数之和逐渐增加。计算了吸附在界面上的状态1和状态2丙烯海松酸蔗糖酯的吸附量,随着表面压增大,状态1吸附量先增大后减小,状态2吸附量占主导且持续增多,吸附量最高可达1.9 mmol/m2。丙烯海松酸蔗糖酯的吸附和胶束化摩尔自由能(ΔG)分别为-20.67和-15.16 kJ/mol,表明丙烯海松酸蔗糖酯优先吸附在界面上,达到饱和后就形成胶束。     

一种制备(3R,4R)-4,7,7-三甲基-6-氧杂二环[3.2.1]辛烷-3,4-二醇的新方法

在催化剂过氧磷钨酸十二烷基吡啶盐(Cat-PW4)的作用下,α-蒎烯与H2O2反应生成主要产物(3R,4R)-4,7,7-三甲基-6-氧杂二环[3.2.1]辛烷-3,4-二醇。不同反应条件对反应转化率和选择性的实验结果表明,最佳反应条件为:12.8 mmolα-蒎烯、5 m L溶剂三氯甲烷、0.2 g催化剂、3.3 m L 30%H2O2,反应温度40℃,反应时间3 h,α-蒎烯转化率和产物的选择性分别为94.7%和39.8%。反应结束后,该产物存在于水相和有机相中,通过萃取和重结晶分离提纯,得率11%,纯度达到98%;其分子结构通过红外光谱、紫外光谱、1H核磁共振谱、13C核磁共振谱、低分辨率质谱及高分辨率质谱确证。     

基于动态特性的甘蔗收获机切割器拓扑优化设计

根据甘蔗收获机切割器动态分析结果中应力集中区域较多、振动较大的问题,针对减小甘蔗破头率和能耗及提高整体刚度的需求,在满足工作条件的情况下,以最小柔度为优化目标,对切割器结构进行拓扑优化设计,以优化所得构型为基础,提取并建立切割器新模型。最后,对新模型进行有限元分析,结果表明:优化后的切割器的1阶固有频率提高了10.05%,2阶固有频率提高了15.15%,Z向位移和综合位移分别减少了55.58%和44.58%,质量也减少了3.37%,应力集中区域刚性得到明显提升,为同类甘蔗收获机切割器的优化设计提供了参考和理论依据。     

基于流固耦合的除杂风机应力应变及模态研究

叶轮是除杂风机的重要部件之一,叶轮在运行中的应力应变对除杂风机的安全运行有着重要的影响,而叶轮振动是风机的常见故障,所以流固耦合条件下的除杂风机叶轮变形及振动分析对甘蔗收获机除杂风机的安全有着重要的意义。为此,采用有限元分析软件Ansys Workbench对除杂风机叶轮进行了单向流固耦合计算分析,结果表明:叶轮在流固耦合作用下会发生弯曲扭振变形,最大应力分布在叶片与轮毂的交界处,最大应变分布在叶片外缘处;所设计的叶轮最大应力为21.48MPa,小于材料极限应力,而工作转速也远离振动转速,均满足工作要求。该研究为甘蔗收获机的除杂风机设计提供了参考。     

青天葵总黄酮抗氧化及抑菌活性

以青天葵为试材,乙醇为溶剂,对青天葵进行总黄酮提取;采用清除羟自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基和测定总还原能力的方法来评价青天葵总黄酮抗氧化活性;并通过测定其对6种试验菌的最低抑菌浓度来考察其抑菌活性。结果表明:青天葵黄酮提取液对羟自由基的清除优于同浓度的抗坏血酸溶液,清除DPPH自由基的IC50是17.4μg·mL~(-1),清除超氧阴离子自由基的IC50是95.5μg·mL~(-1),还原能力稍弱于抗坏血酸;对白色念珠球菌、铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制作用较强,最低抑菌浓度均为0.25mg·mL~(-1)。     

N,N-二甲基脱氢枞基氧化叔胺的制备及其性能

利用纯度99%的脱氢枞胺原料经烷基化和氧化两步反应合成了一种含松香基三元菲环结构的N,N-二甲基脱氢枞基氧化叔胺。采用红外光谱(FT-IR)、核磁(1H NMR)对其结构进行表征,并通过L16(45)正交试验,对双氧水氧化法合成氧化叔胺的工艺条件进行了优化研究,制备反应的最佳工艺条件:双氧水与叔胺的物质的量比为1.5∶1,反应时间12 h,催化剂用量1.5%,反应温度80℃。在优化的工艺条件下重复试验,氧化叔胺的产率为80%,GC含量均大于70%。产物的临界胶束浓度(CMC)为0.2 g/L,表面张力为22.75 mN/m,并且经此氧化叔胺改性得到的新型沸石吸附剂对一定浓度的腐殖酸、刚果红等环境污染物具有较佳的吸附效果,当初始质量浓度达到40 mg/L左右时吸附基本达到平衡,去除率分别为51.1%和91.0%。     

聚松香丙烯醇酯及其氧化物的合成及表征(Ⅰ)——微波加热法合成聚松香丙烯醇酯

采用微波加热和常规加热方法聚合得到聚松香丙烯醇酯,分别对聚合物进行了红外、紫外、软化点和热失重分析。结果表明,微波加热聚合得到聚松香丙烯醇酯具有交联结构,松香的共轭双键参与了反应,软化点在300℃以上,微波加热反应的聚松香丙烯醇酯的相对分子质量在29 305以上,常规加热方法聚合得到聚松香丙烯醇酯相对分子质量在3 910以上,常规加热方法聚合时加入交联剂后得到的聚合物,相对分子质量在9 729以上,聚合物中残留有更多的双键,聚合物的热稳定性减弱。采用微波加热合成聚松香丙烯醇酯快速简便,聚合物性能优于常规方法。     

甘蔗切割器螺旋提升机构输送性能分析与改进

为改善甘蔗收割机物流系统的堵塞问题,以切割器螺旋提升机构为主要研究对象,通过仿真模拟分析与试验研究手段,探讨了摩擦系数等因素对甘蔗物流堵塞的影响,通过UG和ADAMS建立虚拟样机仿真模型,仿真结果表明,增大螺旋的摩擦系数可以提高甘蔗的输送速度,减少甘蔗平均滞留时间。高速摄影试验表明,螺旋选用摩擦系数大的轮胎胶作为覆盖层时、当切割器转速在750 r/min左右时,甘蔗的滞留时间较原钢筋螺旋缩短了17%左右,可以改进切割器物流系统堵塞问题。基于上述机理,设计了平面螺旋结构,其与甘蔗的接触方式由原来的点接触变为线接触,仿真分析表明,面宽为20 mm的螺旋与原圆柱型螺旋相比,甘蔗滞留时间缩短了32%,说明平面螺旋可以有效地抑制前端输送系统的堵塞现象;适当加宽螺旋提升机构的面宽有利于减少甘蔗滞留时间,单位时间内甘蔗输送更快、更稳定。该研究为后续试验研究及物理样机的改进设计提供了参考。     

小型甘蔗收获机台架结构分析与轻量化设计

为满足减少机器能耗、提高整体刚度的需求,基于产品轻量化思想对小型甘蔗收获机台架板件厚度进行尺寸优化设计。以台架板件加权特征值最小为优化目标、台架质量为约束,采用规划法对板厚进行优化设计,得到结构厚度的最优尺寸。优化后结构的1阶固有频率由25.91Hz增加到29.08Hz,提高了12.23%,台架的刚性得到加强。此外,通过尺寸优化设计,台架质量在原来的基础上减少了12kg,达到轻量化的目的,可为同类甘蔗收获机台架的轻量化设计提供参考。     

香蓼精油成分及其生理活性分析

为香蓼精油的推广与利用提供参考,采用水蒸气蒸馏法提取兴义产香蓼精油,气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定香蓼精油的可挥发性成分,0.5麦氏标准比浊法检测香蓼精油对几种常见致病微生物的抑菌作用,并探索不同浓度精油对玉米粘虫的拒食作用;以抗坏血酸为对照,检测香蓼精油对ABTs自由基、DPPH自由基和·OH自由基的清除效果。结果表明:香蓼精油有32种挥发性化学成分被鉴定,占总质量的96.01%,其中含量较高的成分有十二烷醛(24.57%)、葵醇(12.08%)、异长叶烯(9.39%)、葵烷(8.14%)、蛇麻烯(5.72%)、石竹烯氧化物(3.05%)、石竹烯(2.36%)、补身醇(2.17%)、倍半香桧烯(1.44%)和α-橄榄烯(1.30%)。香蓼精油对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌抑制效果明显,最小抑菌浓度(MIC)分别为4.88μg/mL和39.06μg/mL;0.012 5～0.2mL/mL香蓼精油对玉米粘虫均达到80%以上的拒食活性;香蓼精油对ABTs、DPPH和·OH自由基有良好的清除作用,其EC_(50)分别为3.20 mg/mL、10.87mg/mL和10.24mg/mL。