石蜡/Fe-MIL-101-NH2金属有机骨架定形复合相变材料制备

该研究采用石蜡为相变芯材,Fe-MIL-101-NH2金属有机骨架为载体材料,旨在解决石蜡芯材在固-液相变过程中体积变大,从而出现泄漏现象的问题。通过溶剂蒸发法制备了质量分数为40%～70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2定形复合相变材料。采用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）、X射线衍射仪（X-ray Diffraction, XRD）、傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）对定形复合相变材料的形貌和结构进行观察;用热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA）对定形复合相变材料的热稳定性进行分析;通过差示扫描量热（Differential Scanning Calorimetry, DSC）仪对样品的相变温度、相变焓和热循环稳定性进行测试;SEM结果表明,石蜡的最高负载量为70%,且其均匀分布于Fe-MIL-101-NH2孔道中。XRD、FTIR分析发现石蜡与Fe-MIL-101-NH2之间只是物理混合,没有化学变化;DSC分析可知,质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2储能量最大,为51.3 J/g,且质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2经过50次循环后,其储能量为47.6 J/g,无明显下降,说明质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2具有良好的热循环稳定性,可为相变材料在建筑领域应用研究提供参考。     

芒硝基相变材料性能及其在简易温室中升温效果试验

该文研究芒硝基相变储能材料相变性能及其在青藏高原地区冬季简易温室的保温效果,采用物理法制备芒硝基复合相变储能材料,通过温度-时间曲线、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)和热常数分析仪(Hot Disk)等方法表征了材料性质。当添加成核剂硼砂质量分数为4%时,芒硝基复合相变材料的过冷度消失,添加增稠剂羧甲基纤维素钠质量分数1.5%时,芒硝基复合相变材料相分层现象基本消失,添加导热剂石墨粉质量分数为1%时,复合相变材料导热系数为1.0216 W/(m·K),材料相变潜热为127 k J/kg,放热峰值为15.4℃,同时经过300次相变循环,材料仍旧能保持较好的相变性能。芒硝基复合相变材料模拟在温室升温试验中表明:当芒硝基相变材料添加量为25、35和45 kg时清晨日出前最低温度可以提高1、3.6和4.4℃。分析相变材料温室石膏后墙结果表明:正午最高温度分别降低1.1、2.2和3.0℃,清晨日出前最低温度分别提高0.4、2.4和4.0℃。综合试验表明,该芒硝基复合相变材料适用于高寒气候环境下简易温室。     

温室多壁碳纳米管芒硝基相变材料储能性能

该文对比不同温度下强酸处理多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)对其表面结构改性,并以物理分散制备出含MWCNTs的十水硫酸钠基复合相变储能材料。探讨不同酸化温度下MWCNTs对十水硫酸钠基复合相变储能材料的过冷和相分层影响。并对其比热,导热系数及相变潜热特征进行分析。结果表明:酸化处理后MWCNTs产生羧基;添加质量分数1%的120℃酸化后的MWCNTs的A、B两种十水硫酸钠基复合相变储能材料过冷度降低最大;添加酸化处理后的MWCNTs的十水硫酸钠基复合相变储能材料相容性较好;含120℃酸化后的1%的MWCNTs的A、B两种十水硫酸钠基复合相变储能材料比热及导热系数在相变温度点附近都达到最大,分别为5.095 mm2/s和0.932 5 w/mk、4.235 6 mm2/s和0.941 3 w/mk;含质量分数1%的120℃酸化处理的MWCNTs的B类复合相变储能材料较A类的潜热值大,其分别为143.6 J/g,97.42 J/g;该试验表明含1%MWCNTs-B相变储能材料更适合应用于温室。     

纳米复合相变蓄冷材料的制备及蓄冷特性分析

针对生鲜冷链物流领域冷藏运输温度要求,该研究通过差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter, DSC)对甘氨酸、山梨醇、甘露醇、氯化钾进行筛选,经优化后配置出主储能为0.6mol/L甘氨酸+0.1mol/L山梨醇(命名为TA2),以此体系为基液添加纳米二氧化钛和纳米氧化铝,并添加高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer, SAP)对防泄漏现象进行优化,探究添加纳米粒子后复合相变蓄冷材料的相变潜热和热循环稳定性。将该复合材料应用于自制保温箱,以水晶梨为试验对象进行了蓄冷箱保冷特性试验,对比蓄冷保温箱载货与空载情况下箱内各点的温度变化,综合考虑蓄冷保温箱内蓄冷剂侧面布置和顶层布置加侧面布置这两种摆放方式对保冷性能的影响。结果显示,添加质量分数为0.5%的纳米二氧化钛粒子可使基液的导热系数达到最大值,经优化的最终材料为TA2+0.5%TiO₂+0.25%SAP,相变潜热为294.57 J/g,Onset温度为-5.8℃,经过200次循环试验,复合材料热性能稳定。蓄冷剂以侧布加顶布的摆放方式下的大部分箱内空间可在...     

山梨酸钾/氯化钾复合相变材料制备及热物性分析

为开发出高效、性能稳定的微冻保鲜用相变蓄冷剂,保证运输中肉制品等农产品的品质,以山梨酸钾水溶液为主基液,探究添加氯化钾后相变蓄冷材料的热物性及热循环稳定性。对比30 g/L山梨酸钾溶液,当再添加氯化钾浓度为5 g/L时,相变温度为-2.8℃,潜热为254.6 J/g,热导率为1.012 W/(m·K),热扩散率为1.01 mm2/s。添加氯化钾对相变温度和潜热几乎没有影响;溶液的热导率提高了23.32%;热扩散率提高了151.37%。经200次冻融循环后,未添加氯化钾的相变溶液出现了-5.3℃的过冷度,含氯化钾的相变溶液没有过冷度,氯化钾在山梨酸钾相变过程中体现出了其良好的成核作用,使得该复合相变蓄冷剂具有优异的热稳定性。试验表明,山梨酸钾/氯化钾复合相变蓄冷剂适合于农产品的微冻保鲜用。     

稳定农作物生长环境温度的相变储能材料制备与性能

为了稳定农作物适宜生长的环境温度,该研究从微封装角度开发适用于农业应用的相变微胶囊储能材料,以农作物适宜生长温度（30 ℃左右）为基础制备TiO₂@正十八烷微胶囊（相变温度25～33 ℃）,并通过氧化石墨烯（GO）对微胶囊的热性能进行修饰优化处理获得GO/TiO₂@正十八烷微胶囊。在此基础上,针对所制备的GO/TiO₂@正十八烷微胶囊测定了其样品的形貌、化学组成,最后对样品的热物性进行了检测分析。结果表明：所制备的微胶囊在扫描电镜观测下呈球形,平均直径1～3μm,颗粒均匀,且具有完整的核壳结构,还可观察到纳米GO片附着在微胶囊表面;红外测试结果表明GO与微胶囊并未发生化学反应,两者属于物理结合;试验所制备的储能微胶囊的包封率约为52.9 %,利用质量分数为1 %、2 %、3 %GO修饰后微胶囊包封率分别为43.3 %、41.2 %、37.6 %,差示扫描量热仪测试数据表明TiO₂@正十八烷微胶囊的熔融焓和结晶焓分别为120、116 J/g;采用质量分数为1 %、2 %、3 %的GO对所制备的TiO₂@正十八烷微胶囊进行修饰后,其热导率相比未经GO修饰微胶囊分别提升了57.5 %、86.3 %、104.2 %。最后,综合差示扫描量热(Differential scanning calorimetry)测试和热重分析测试数据可知该研究方法所制备的GO/TiO₂@正十八烷微胶囊具有较为理想的相变潜热和高导热性能的特性,同时其具有良好的热稳定性和使用寿命,应用前景广泛,可为低温能源的二次利用提供一种新的参考方案。     

超声波改善乳酸钙-氯化铵-水复合相变材料过冷特性

针对无机相变材料过冷度高的问题,对乳酸钙-氯化铵-水相变体系做超声震荡处理以及在凝固过程加入超声外场,研究超声波对乳酸钙-氯化铵-水相变体系凝固特性的影响。试验发现,增加超声波震荡后,过冷度降低0.62℃,相变过程持续了7755 s,溶液的相变潜热为276.2J/g,增加了4.14%;溶液凝固时增加超声波相变体系没有出现过冷现象,相变过程持续了8 256 s溶液的相变潜热为283.5 J/g,增加了6.9%。试验表明,在乳酸钙-氯化铵-水相变体系凝固过程中加入超声场,有利于乳酸钙-氯化铵-水相变体系的性能提高。     

蓄能型太阳能热泵用复合相变材料热性能分析

为了满足蓄能型太阳能热泵系统在不同季节太阳辐射强度下的储能需求,该文提出一种分季节蓄能型复合相变材料,可实现对太阳能的最大化利用。根据前期研究基础,以48#石蜡、62#石蜡和癸酸(capric acid,CA)配制了48/62和CA/62两种复合相变材料,对不同配比时复合材料的热性能分别进行了DSC试验和蓄热性能试验研究,结果表明不同配比复合材料的潜热和最高吸热峰对应温度均随着62#石蜡含量的增加呈现增大的趋势;复合相变材料的蓄热过程均分为固态显热蓄热、相变蓄热、液态显热蓄热3个阶段;CA/62复合相变材料DSC(differential scanning calorimeter)曲线出现了明显的2个固-液相变峰,其蓄热曲线中相变蓄热过程又分成2段,分别对应癸酸和62#石蜡的固-液相变过程。因此CA/62复合相变材料可用于蓄能型太阳能热泵系统实现分季节蓄能。     

鲢鱼肉相变区间的热特性研究

为提供淡水鱼加工的热特性参数，以鲢鱼肉为对象，采用差示扫描量热仪(DSC)，研究鲢鱼肉在相变区间的不可冻结含水率、冰点、表观比热和热焓，以及食盐添加量对相变区间鲢肉热特性的影响。结果表明，鲢鱼肉的熔融相变温区为-2.8～-0.4℃，不可冻结含水率为13.76%，冰点为-0.8℃，相变热焓为203.2 J/ g，表观比热峰值为84.186 J/(g·℃)。随着食盐含量的增加，鲢鱼肉的相变温区向低温方向偏移，不可冻结含水率增加，冰点呈线性降低，相变潜热减小，表观比热峰值下降。     

复合相变储能保温砂浆在日光温室中的应用效果

为改善日光温室内作物生长的热环境,该文研制了一种适用于日光温室的石膏基石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能保温砂浆,其相变温度为25.6℃,相变潜热为89.8 k J/kg。并将50 mm的复合相变保温砂浆用于砖墙日光温室的后墙作为试验温室,与无相变材料的原砖墙温室(即对照温室)进行对比试验。在试验周期内,试验温室的室内日最低温度比对照温室平均高出1.5℃,最高可达2.4℃;其中,阴天试验温室的室内温度比对照温室平均高1.6℃;晴天试验温室的室内最高温度比对照温室低1.7℃,室内最大温差比对照温室低3.1℃,夜间(17:00-次日8:00)试验温室室温比对照温室平均高2.7℃;多云期间,试验温室的室内最高温比对照温室低1.4℃,最大温差比对照温室低3.5℃,夜间试验温室室温比对照温室平均高2.3℃;在相同栽培管理条件下,生长旺盛期和坐果期,试验温室的黄瓜植株高度比对照温室分别平均高出17.1和24.6 cm,试验温室内黄瓜的单果质量和单株结果数分别为对照温室的1.4倍和1.3倍,单株产量为对照温室的1.8倍。试验结果表明,复合相变储能保温砂浆具有良好的保温和蓄、放热效果,对日光温室内的热环境具有明显的改善效果,使其更适于黄瓜的生长。     

不同配比护坡营养基材pH的动态变化研究

不同配比护坡营养基材模拟试验表明．护坡营养基材pH值随着凝固时间的延长而下降,并逐渐趋于稳定,不同配比的护坡营养基材pH值稳定的最短时间不同。影响护坡营养基材pH值变化的主要因素有水泥的掺入量、基质土壤类型、成孔材料添加比例等。研究结果表明,水泥掺入量在基质土壤的2％～4％范围内对植物生长是安全的。在设计护坡营养基材配方方面,以城市垃圾土为基质土壤,添加3％的稻草粉有利于降低护坡基材pH值和促进植物生长。     

中国燃料乙醇生产用原料的多元化探索

该文分析了中国燃料乙醇生产原料多元化的必要性,阐述了可用于燃料乙醇生产的淀粉质、糖质和纤维质3大类非粮原料的种类、性质、利用及研究现状,对这些非粮原料的种植情况、燃料乙醇生产性能等进行了对比分析,归纳了中国非粮原料用于生产燃料乙醇时所存在的问题,提出了相应的解决对策,最后对中国可用于燃料乙醇生产的非粮原料的供应前景作出了展望.     

植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式

对植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式进行了研究。通过对玉米秸秆等几种农林废弃物的压缩成型、观察测量粒子的二向平均径,研究了二向平均径和各成型条件的关系,给出了植物材料压缩成型过程中粒子的微观结合模型,并运用该模型合理地解释了压缩成型中的一些疑问。     

Current and Future Outlook of Dredged and Sewage Sludge Materials in Agriculture and Environment (3 pp)

-  In the late 1960’s there was an increasing realization in the U.S.A. and other parts of the world, especially in Europe of the potential problems associated with the disposal of spoil and sewage sludge materials. While insufficient information was available to determine potential adverse effects of disposal on land, many people including those in the scientific community had articulated their objections on the use of these materials in agriculture because data do not provide adequate environmental protection information. In many cases, site-specific geochemical and biological factors are typically excluded from the decision process (Wenning and Woltering 2001). Because of continued studies and far-reaching research during the last 40 years on the environmental effects of dredged and sludge materials, the scientific community and regulatory agencies in the U.S.A. are now in a much better position to appraise the environmental and possible agricultural impacts connected with the disposal of dredged and sludge materials by diverse disposal methods.     

谷物穿过水平孔口重力流动的流量

分析了影响谷物穿过水平孔口重力流动流量的因素,推导出流量的计算公式。对小麦、玉米、大豆等谷物重力流动流量进行了试验研究。研究结果表明:谷物穿过水平孔口重力流动流量与孔口尺寸、形状大小、含水量有关,在一定条件下受料柱高度的影响很小。     

水力喷播技术引进及试验研究

介绍了水力喷播技术和水力喷播机,以及喷播辅料国产化的试验研究成果,并对水力喷播技术在中国的应用前景做了展望。     

外源营养物对菌丝体生物质材料的生长研究及其性能表征

为优化菌丝体生物质材料配方和成品性能,该研究以菌丝生长速率为评价指标,首先通过单因素试验筛选出较佳外源营养物。再利用Plackett-Burman试验确定了影响平菇菌丝生长的主要因素为葡萄糖、酵母粉和KH2PO4,通过最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面分析对添加物进行分析,得到较佳外源营养物组合为：质量分数为4.7%葡萄糖、1%酵母粉和0.3%磷酸二氢钾。最后比较了未添加和添加外源营养物制得的菌丝体材料结构与性能,结果表明：与未添加组相比,添加外源营养物制得的菌丝体材料,其菌丝粗壮且相对致密,菌丝直径增加了460 nm;复合材料压缩强度为114 kPa,较未添加对照组提升了43.7%,说明外源营养物的添加促进了平菇菌丝的生长,提高了菌丝体材料的强度和回弹性。研究结果为菌丝体生物质材料的制备及其性能优化提供参考。     

角蛋白材料结构与力学特性研究进展

天然生物材料精巧的结构和独特的功能为许多工程技术问题的解决提供了仿生学基础。人们在不断地寻求仿效对象，以期基于生物系统发展工程技术系统。角蛋白材料作为一类具有从纳米到厘米尺度上分级结构的天然生物复合材料有着与其它天然生物材料不尽相同的结构和功能，对其结构乃至超结构进行研究，探索其力学行为的微观机理，对于包括农业工程在内的众多工程领域中仿生材料和仿生系统设计具有重要意义。该文对蹄壁角蛋白、羽毛角蛋白、毛发角蛋白及爪子角蛋白材料的结构及力学性能和角蛋白材料的分析方法进行了综合评述。     

Proficiency Tests Conducted by Soil and Plant Analysis Laboratories in Mexico

Abstract

Measurement is the comparison of a quantity against a certain standard. Measurements conducted in chemistry are usually compared against certified reference material (CRM). When a laboratory makes proper measurements, the results obtained have a low level of uncertainty; they are reliable, traceable in accordance with the International System of Units, and comparable to those made in any laboratory in the world. The purpose of this article was to determine the performance of the analytical measurements carried out by Mexico's soil and plant analysis laboratories through a proficiency testing program. The materials used for this program came from three sample batches of corn leaves, which were certified by Centro Nacional de Metrologìa of Mexico (CENAM). The critical mean quadratic error (MQEc) was used as the evaluation criterion. Although the percentage of acceptable results reported by laboratories has risen only slightly as a consequence of the proficiency testing program, it is worth mentioning that laboratory managers in Mexico are becoming more aware of the importance of quality control and the use of CRM.     

热敏性物质的载体干燥

热力干燥方法被广泛应用在生物制品的脱水过程，但生物制品在高温和高湿的作用下，可能会引起产品品质的严重破坏，为了降低干燥过程对其质量的破坏，采用一种新的干燥技术，即吸湿性的多孔介质作为载体干燥方法。详细地讨论了生物制品多孔载体干燥过程中的干燥动力学、质量降解动力学、及质量保护参数等。在实验室振动流化床干燥器上进行正交实验，提出了影响品质保持的过程参数。试验结果分析表明：采用多孔载体方法干燥，产品的最终品质与常规热力干燥后的品质有了显著的改善。