- 韩娜;王孟璐;寇晓慧;张兴祥;
为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(Ti O_2),采用真空辅助过滤法制备了TiO_2/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装置和超声实验测试膜对染料的分离性能及稳定性。结果表明:随着TiO_2添加量的增大,TiO_2/GO/PVA复合膜的层间距从0.68 nm增加到0.78 nm,水接触角由53.2°降低为48.0°;在错流过滤条件下,TiO_2质量分数为2%的Ti O_2/GO/PVA复合膜分离性能最优,且在长时间连续运行过程中表现稳定,对苋菜红和甲基蓝的截留率保持在99.4%以上,通量最高可达12.14 L/(m~2·h·bar)(1 bar=0.1 MPa),且该复合膜具有良好的结构稳定性。
2021年02期 v.40;No.197 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 4338K] [下载次数：385 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：13 ] - 王虹;万勇;惠洪森;袁梦;
为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO_2NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO_2NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO_2NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO_2纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO_2纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、p H值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。
2021年02期 v.40;No.197 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K] [下载次数：532 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：13 ] - 黄庆林;徐浩;黄岩;肖长发;
为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的膜蒸馏渗透通量,以PVDF为成膜聚合物,在亲水无纺布表面涂覆PVDF铸膜液,通过溶液相转化(NIPS)法制得亲/疏水Janus PVDF复合膜;考察PVDF铸膜液中添加剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)含量对复合膜结构与性能的影响;将所得亲/疏水复合膜用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)过程,分析复合膜中亲水层对DCMD过程的影响。结果表明:随着铸膜液中DOP含量的增加,促进了PVDF铸膜液的相分离过程,使得膜孔隙率和膜孔径尺寸逐渐增加,而膜的液体渗透压(LEP)和断裂强度逐渐降低;复合膜中的亲水层可有效促进DCMD过程中水蒸汽的传质和冷凝过程,进而提高膜蒸馏通量,Janus PVDF复合膜的通量相较于PVDF膜提高了28.39%,提高冷侧渗透液流速和降低渗透液温度均可有效提高DCMD的渗透通量,而保持脱盐率在99%以上。
2021年02期 v.40;No.197 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 3179K] [下载次数：613 ] |[网刊下载次数：8 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：11 ] - 郭泽宇;黄贺东;杨鹏艳;李军;陈鹏;武洁;于晓芳;
为提高碳纳米纤维(CNF)的电热转换效率,改善其综合导热系数,采用静电纺丝法将氧化石墨烯(GO)添加到聚丙烯腈(PAN)纤维中,经过预氧化和碳化处理后制得具有三维导热网络的CNF/rGO复合纤维膜以提高其热传输效率,并考察不同石墨烯含量和碳化温度对CNF/rGO复合纤维膜导热性能的影响。结果表明:采用rGO修饰CNF复合薄膜可以有效提升其综合导热系数,改善其电热转换效率;CNF/rGO复合纤维膜的导热系数随着氧化石墨烯含量的增加而升高,随着碳化温度的升高而下降,当氧化石墨烯质量分数为20%、碳化温度为1 100℃时,CNF/rGO复合纤维膜的导热系数为0.216 W/(m·K),比纯CNF提升了127%;当氧化石墨烯质量分数为5%、碳化温度为1 000℃、电压为21 V、电流为0.51 A时,CNF/rGO复合纤维膜的表面温度最高可达251.9℃;但是,GO含量和碳化温度的升高会导致CNF/rGO复合纤维膜的力学性能下降。
2021年02期 v.40;No.197 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K] [下载次数：404 ] |[网刊下载次数：5 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：10 ] - 刘亚;肖家坛;封严;
为开发高档医用防护材料,以聚乳酸(PLA)为原料,对纺粘水刺复合工艺进行优化设计,成功制备聚乳酸纺粘水刺非织造新产品,并对产品的拉伸断裂性能、透气性和耐磨性进行分析测试。结果表明:产品断裂强度、透气性随水刺压力和水刺道数增加呈先增加后减小趋势,当水刺道数为4,相应的水刺压力分别为4、4、8、8 MPa时,产品各性能最优,横向断裂强度达到52.9 N/(5 cm),纵向断裂强度达165.8 N/(5 cm),透气性为355 L/(m~2·s),磨损率达0.12 mg/cm~2;与现有医护材料相比,其具有可降解性和环境友好性,且力学性能好,耐磨性能优,符合医用防护材料的要求。
2021年02期 v.40;No.197 27-31+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K] [下载次数：444 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：8 ]
- 高圣伟;贺琛;刘赫;董晨名;
为提高全桥LLC谐振变换器交错并联(FBLLC-SP)系统的效率,且使其理论损耗与实际运行损耗更贴近,对比Cascode型GaN HEMT向系统引入单体增强型Ga N HEMT,并将其寄生参数引入到损耗模型中,建立了一种适用于单移相(SPS)开环控制和三移相(TPS)双闭环控制的FBLLC-SP系统精准损耗模型;给出最佳死区时间计算方法,并分析了FBLLC-SP系统在单移相(SPS)开环控制下的理论损耗,提出了不同模态GaN HEMT的暂态损耗和各种通态损耗的精准计算方法;搭建了FBLLC-SP系统损耗模型仿真系统。实验结果表明:本文损耗模型的损耗值比系统实际运行损耗最多高约0.6%,说明本文建立的精细化损耗模型可用于分析系统的实际运行损耗。
2021年02期 v.40;No.197 52-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2971K] [下载次数：449 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 史伟光;李耀辉;王山川;
针对现有无线可充电传感网络的节点优化部署方法中存在的收信能量估计模型未考虑实际商用天线的定向辐射特征、优化目标未考虑节点部署方式对定位精度和覆盖程度的影响、节点部署方法寻优精度有待进一步提升等问题,研究适于无线可充电传感网络的新型节点优化部署方法。以精确估计收信能量为目标,提出基于双偶极子天线的收信能量估计模型;提出传感节点失活时间、普通节点定位精度、普通节点覆盖程度的评价方法,完成优化目标函数的构建;提出融合信息正迁移机制的多任务进化算法,求解优化目标函数,通过优化部署传感节点的位置实现节点失活时间最小化、定位精度最大化、覆盖程度最大化。仿真结果显示:当普通节点数为36时,相比于传统单任务进化算法,本文算法的节点失活时间降低了32%,定位精度提高了23.5%,节点覆盖程度提高了12%。
2021年02期 v.40;No.197 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：11 ] - 戈立军;朱德宝;
针对低精度模数转换器(ADC)下的大规模多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,提出一种基于量化压缩感知的信道估计算法——块稀疏多比特迭代硬阈值(B-MIHT)算法。该算法挖掘了大规模MIMOOFDM系统信道的块稀疏特性,通过构建等效块稀疏信道矩阵结合多比特迭代硬阈值算法,基于训练序列对低精度ADC下的大规模MIMO-OFDM系统进行信道估计,并在MATLAB平台进行仿真实验。结果表明:B-MIHT算法能够准确地恢复低精度ADC下的大规模MIMO-OFDM系统信道信息,在系统量化精度为5 bits的条件下具有良好的信道估计性能,信噪比为30 dB时,误码率(BER)为5.45×10~(-3),归一化均方误差(NMSE)为1.73×10~(-3),且在信道路径数增多的情况下其信道估计性能损失相对较小。
2021年02期 v.40;No.197 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K] [下载次数：289 ] |[网刊下载次数：6 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：12 ]