多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:Ⅰ.模型建立

目前孔道网络干燥理论中普遍以“人造多孔介质”为孔道网络模拟的研究目标,尚未涉及实际多孔体的应用问题。以农副产品中常见孔隙直径范围(10-7~10-4m)的自然多孔介质为研究对象,运用分形几何学、多孔介质渗流物理和传递过程原理,建立了描述多孔介质干燥过程热质传递的分形孔道网络模型和规则孔道网络模型。模型中考虑了多孔介质孔隙内的液相流动、汽相扩散、温度梯度以及孔道微细结构特征等诸多因素对干燥过程热质传递特性的影响。为了更准确地契合自然多孔介质的孔道网络拓扑结构,应用分形孔道网络替代了通常采用的规则孔道网络。     

多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:Ⅱ.数值模拟与试验验证

为验证笔者建立的自然多孔介质干燥分形孔道网络模型(袁越锦,杨彬彬,焦阳,等.多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:I.模型建立.中国农业大学学报,2007,12(3):65-69)的正确性,采用新鲜土豆切片进行热风对流干燥试验,并对干燥过程进行数值模拟。结果表明:分形孔道网络模型模拟得到的多孔介质内部温度、水分含量的分布与响应较规则孔道网络模型的更接近试验结果;分形孔道网络模型能合理地解释目前常用干燥理论所不能解释的湿斑和不规则干燥前沿等现象;多孔介质的喉径分布对干燥有显著影响,喉径分布不均匀程度越高,干燥时间越长;孔隙分形维数的大小与干燥时间无确定性关系。孔道网络模型考虑了多孔介质孔道细观结构对干燥过程的影响,在预测多孔介质内部水分分布与响应方面更接近真实干燥过程。     

A chromium terephthalate-based solid with unusually large pore volumes and surface area

We combined targeted chemistry and computational design to create a crystal structure for porous chromium terephthalate, MIL-101, with very large pore sizes and surface area. Its zeotype cubic structure has a giant cell volume (approximately 702,000 cubic angstroms), a hierarchy of extra-large pore sizes (approximately 30 to 34 angstroms), and a Langmuir surface area for N2 of approximately 5900 +/- 300 square meters per gram. Beside the usual properties of porous compounds, this solid has potential as a nanomold for monodisperse nanomaterials, as illustrated here by the incorporation of Keggin polyanions within the cages.     

土壤孔隙网络模型的程序设计与实现

本文利用土壤孔隙序列数字图像数据,结合形态学网络模型理论和孔隙拓扑结构.经过对孔隙网络模型的程序设计.实现了土壤孔隙网络模型的构建.该设计确定了适合描述孔隙空间拓扑特征的网络模型数据结构,运用插值算法提高了序列数字图像垂直方向的分辨率.运用邻近像元聚类法.以及表面绘制法解决了孔隙三维空间的连通判断问题.所得模型再现了孔隙三维结构.是孔隙结构特征的直接映射,界面友好.能够定量获取孔隙结构的三维重要特征参数.     

膨胀石墨的多孔结构及其应用

膨胀石墨作为一种多孔材料，有望在溢油吸收、脱除废气、催化剂载体等多方面得到广泛应用。综述了有关膨胀石墨孔结构的研究结果以及它在有关领域的应用。     

不同干燥预处理对杨木应拉木孔隙结构的影响

采用CO<,2>超临界干燥、冷冻干燥和常规干燥对杨木应拉木和对应木进行干燥预处理,通过干燥前后试样的形变和吸附等温线,比较不同干燥预处理对杨木应拉木孔隙结构的影响,为定量表征应拉木的微观孔隙结构提供理论依据.结果表明:经CO<,2>超临界干燥的杨木应拉木具有完好的介孔特征(孔径在2～50 nm),BET比表面积和中孔体...     

基于分形理论的竹炭孔隙度与比表面积的探索

竹炭孔隙的空间分布十分复杂。根据分形理论和竹炭多孔状及各向异性的构造特征,参照竹炭扫描电镜照片,模仿Sierpinski地毯的构造方法,运用Matlab软件建立了一个描述竹炭孔隙空间分布状况的随机分形模型,并给出分形模型中孔隙度和比表面积与迭代次数的关系。当迭代次数为10,最小孔径达到1 nm时,竹炭分形模型孔隙度是0.825,比表面积为213.6 m²·g^－1。图6表1参10     

基于序列图像的土壤孔隙网络模型构建

在土壤序列数字图像基础上,利用3S图像分析技术进行预处理,结合形态学网络模型理论和孔隙拓扑结构,实现了孔隙网络模型的构建。模型确定了适合描述土壤孔隙空间拓扑特征的网络模型数据结构,研究了提高序列数字图像垂直方向分辨率的关键算法,以及切片水平和垂直方向上像元的连通判断问题。此模型是孔隙结构特征的直接映射,再现了孔隙三维结构。     

以二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵为模板剂制备多孔钛材料

以碱木质素为原料合成二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵两性表面活性剂,并以其为模板剂采用溶胶-凝胶法制备多孔钛材料。结果表明:二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵含氮量为1.360%,含硫量1.860%;红外光谱和1H NMR证实产物中存在磺化和季胺的化学结构。溴酚蓝和亚甲基蓝实验表明二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵具有两性化合物结构,溶于碱性、中性和稀酸溶液。随着模板剂与钛酸正丁酯的质量比增加,多孔钛材料的比表面积加大;继续增加模板剂的量,多孔钛材料的比表面积下降。多孔钛材料孔径分布范围较宽,为晶态,主要以锐钛矿形式存在。煅烧后的多孔材钛料中有TiO2特征吸收峰,也有少量残留的木质素。当二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵与钛酸正丁酯的质量比为0.65∶1、煅烧温度为450 ℃时,可得到最大比表面积、锐钛矿晶态的多孔钛材料。      

辽宁省浅层地下水含水岩性的遥感解译

利用陆地卫星TM资料,对辽宁省浅层地下水含水岩性进行遥感解译。结果表明：辽宁地区分布有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水4个含水岩组。松散岩类孔隙水主要分布在辽河平原及山间河谷地带;碎屑岩类裂隙孔隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水分布在辽西、辽东山区和辽南沿海地区;基岩裂隙水主要分布在西部、东部大面积丘陵山区。另外,还进行了浅层地下水补充、径流、排泄及流向的遥感解译。     

大米多孔淀粉的制备及其吸附性能研究

[目的]制备大米多孔淀粉,测定其吸附性能。[方法]以浸碱法自制的大米淀粉为原料,采用糖化酶、α-淀粉酶复合酶水解的方法制备大米多孔淀粉,以吸油率、比孔容及对桔子香精的缓释性能等指标评价大米多孔淀粉吸附性能。[结果]制备大米多孔淀粉的最佳酶解工艺条件为:反应温度35℃,时间16 h,pH 4.5,糖化酶、α-淀粉酶酶配比10∶1,底物浓度为0.2 g/ml,颗粒粒度40目。在此条件下制备的大米多孔淀粉吸油率最高,达到58.14%。[结论]大米多孔淀粉有较高的吸油率,较大的比孔容,较好的缓释桔子香精的功能,可作为多种物质的吸附载体并广泛应用。研究可为我国大米资源综合开发提供有效途径,并对我国的多孔淀粉工业化生产起到一定推动作用。     

多孔介质干燥理论的回顾与展望

简要回顾了固体物质在干燥过程中湿分迁移的理论及这一理论的发展历程；介绍了固体物质中湿分传递的主要理论和模型，包括传统的连续介质假设模型和为了克服它们在描述微观结构特性上的不足而创立的应用于多孔介质的体积平均理论；还介绍了近10余年来干燥理论研究的趋势，特别是在利用相邻学科的成果应用于揭示湿分在固体物质内部迁移的微观原因方面所做的努力，其中包括孔道网络模型和多尺度方法，以及分形理论在多孔介质干燥中，内部水分迁移过程的应用前景。关键词固体；湿分；传递理论；孔道网络；分形；多尺度中图分类号TQ028．6文章编号1007—4333（2005）04—0081—12文献标识码A     

粒径和流速对大肠杆菌在饱和多孔介质中迁移的影响

采用室内柱迁移实验,研究了在不同离子强度下多孔介质粒径和孔隙水流速对大肠杆菌在饱和石英砂柱中沉积与释放行为的影响。结果表明,介质粒径和孔隙水流速均能影响大肠杆菌在石英砂中的迁移过程。介质粒径的减小可增强大肠杆菌在多孔介质中的筛滤效应,增加其沉积率和滞留率,减小水化学扰动引起的释放效应,流速的降低有利于提高大肠杆菌的沉积率和滞留率。离子强度的高低可改变粒径和流速对大肠杆菌迁移影响的大小,在较高离子强度条件下,减小介质粒径和孔隙水流速对提高大肠杆菌的沉积率和滞留率的作用增强。由于自然环境的复杂性,今后的研究应注重真实地下水环境中多因素对大肠杆菌迁移行为的复合影响,以便更加准确地掌握大肠杆菌在多孔介质中迁移的规律。     

多级介孔MCM-48的水热法制备及其对三唑酮的负载

为探究介孔硅的孔道结构与其载药量的关系,采用聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为共模板剂,正硅酸乙酯(Tetraethyl orthosilicate,TEOS)为硅源,以水热法制备模板剂配比不同的多级介孔硅.利用红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FT-IR)、紫外分光光度计(UV Spectrophotometer)、氮吸附脱附(N2 adsorption desorption)热重分析(Thermogravimetric analysis,TG)、差示扫描量热仪(Differential scanning calorimetry,DSC)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)和透视电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)对介孔硅结构进行了表征,并就其对农药三唑酮的吸附行为进行了研究.结果表明:当CTAB∶P123质量比为1∶3,PC-MCM-48-5出现了多级孔道结构,孔道分布呈多级分布规律,单位比表面积对三唑酮的负载量高于MCM-48.PC-MCM-48-5相对于MCM-48具有较大的孔径,更有利于药物分子运输和释放.     

Brownian motion of stiff filaments in a crowded environment

The thermal motion of stiff filaments in a crowded environment is highly constrained and anisotropic; it underlies the behavior of such disparate systems as polymer materials, nanocomposites, and the cell cytoskeleton. Despite decades of theoretical study, the fundamental dynamics of such systems remains a mystery. Using near-infrared video microscopy, we studied the thermal diffusion of individual single-walled carbon nanotubes (SWNTs) confined in porous agarose networks. We found that even a small bending flexibility of SWNTs strongly enhances their motion: The rotational diffusion constant is proportional to the filament-bending compliance and is independent of the network pore size. The interplay between crowding and thermal bending implies that the notion of a filament's stiffness depends on its confinement. Moreover, the mobility of SWNTs and other inclusions can be controlled by tailoring their stiffness.     

Applications of microcomputer-based image digitization in soil and crop sciences

A procedure for microcomputer-based digitization of images is proposed using an IBM-PC microcomputer and a TECMAR digitizer board. Using cross sections of impregnated porous materials such as glass beads, sandstones and soils, procedures are described to determine the porosity, pore (chord) size distribution, and permeability of porous materials. The estimation of root length and width is also carried out using image digitization. A final example is the measurement of eroded soil areas from aerial photographs.     

采用碳酸钾活化法制备油茶壳活性炭

以油茶壳为原料,采用碳酸钾活化法制备活性炭.探讨了活化温度、浸渍比和保温时间对活性炭吸附性能的影响.结果表明,随着活化温度的提高和保温时间的延长,活性炭的得率不断下降,吸附性能呈先升后降的趋势.N2吸附-脱附等温线分析结果表明,活性炭具有发达的微孔结构,活化温度升高有利于中孔结构的发达.在较佳的实验条件下,活性炭的比表面积为1033.2 m2·g-1,总孔容积、微孔容积和中孔容积分别为0.662、0.500、0.162 cm3·g-1.     

选区激光熔化316L不锈钢多孔过滤零件的组织性能研究

【目的】揭示选区激光熔化316L不锈钢粉末成型多孔过滤零件的成型规律和机理。【方法】试验设计孔洞尺寸为1 mm的圆形、正方形多孔316L不锈钢过滤零件,采用选区激光熔化方法进行成型,选用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射等手段对其组织特征和性能进行分析检测,采用显微硬度计测量其显微硬度。【结果】获得了无气孔、裂纹、偏析等缺陷,且致密度达到95%的成型组织。组织内部主要由垂直于界面呈现外延生长的树枝晶组成,所得组织分层均匀,各层间呈冶金结合,定向凝固特征明显。【结论】多孔过滤零件成型件由奥氏体组成,显微硬度为:258~294 HV0.3。采用选区激光熔化方法可以成型孔洞尺寸较小的过滤零件。     

Variable porosity in siliceous skeletons: determination and importance

Gas adsorption data were used to obtain the specific surface area and specific pore volume for a variety of biogenically precipitated silica semples. The results suggest that this material is finely divided and porous. This interpretation was corroborated by the use of transmission electron microscopy at magnifications up to 180,000.     

酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶的制备及表征

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂对丙烯酸进行预聚,以Fe2SO4/H2O2体系引发酶解木质素(EHL)形成自由基,过硫酸铵为引发剂,将酶解木质素自由基与聚丙烯酸(PAA)进行接枝共聚制备酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶(EHL-g-PAA)。采用红外光谱(FTIR)、环境扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)进行表征,研究EHL和PAA质量比、pH值、温度对EHL-g-PAA溶胀性能的影响。结果表明:酶解木质素与聚丙烯酸接枝成功,形成了具有新型网络结构的EHL-g-PAA,EHL-g-PAA具有不规则分层次多孔结构。当EHL和PAA质量比为0.4∶1时,EHL-g-PAA的平衡吸水倍率最大。在室温下,EHL-g-PAA在蒸馏水中的平衡吸水倍率可达410.99,吸附达到平衡的时间延长到12 h,且EHL-g-PAA对水分的释放率达到93.88%。EHL-g-PAA具有良好的pH敏感性,在酸性以及碱性溶液中吸水能力降低,在中性条件下吸水能力最高。在低温条件下,EHL-g-PAA的网络舒张,吸水能力增加;在高温条件下,EHL-g-PAA的网络收缩,吸水能力降低。在高温低温交替的环境下,与PAA相比,EHL-g-PAA显示了良好的循环能力和较好的稳定性。