纤维新材料

• 木浆纤维素/聚丙烯腈/硝酸银抗菌纤维的制备及性能

  宋俊;邵程浩;李君炜;石宇飞;

  为了拓展抗菌纳米纤维在医疗敷料领域的应用，首先采用N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）/氯化锂（LiCl）溶剂体系来溶解木浆纤维素和聚丙烯腈（PAN），并加入硝酸银（AgNO_3）作为抗菌剂，制备了纤维素/PAN/AgNO_3(DMAc/LiCl)纺丝溶液，通过静电纺丝技术纺制出抗菌纳米纤维，并对纤维的形貌、元素组成、结晶性、化学结构、热性能及抗菌性能进行了表征分析。结果表明：当AgNO_3的质量分数（即占纺丝液中溶质总质量的百分比）为2%时，纤维素/PAN/AgNO_3纤维的微观形貌最佳；在纤维表面均匀分布的抑菌组分主要为AgCl；抗菌纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有很好的抑制作用，抑菌率都达到了98%以上。

  2023年05期 v.42;No.212 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K]
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• 淫羊藿苷-淀粉纳米纤维的制备及其药物释放性能

  郭文娟;邱帅;李楠;代昭;

  为拓展淀粉与淫羊藿苷在骨组织工程中的进一步应用，以淫羊藿苷为药物，以可溶性淀粉为基材，通过静电纺丝法制备负载淫羊藿苷的淀粉纳米纤维，考察淀粉质量分数、淫羊藿苷/淀粉比例、纺丝液推注速率、电压、接收距离等工艺参数对纳米纤维外观形貌的影响，并分析交联前后淫羊藿苷-淀粉纳米纤维的药物释放性能。结果表明：当纺丝液中淀粉质量分数为19%、电压为19 kV、推注速率为0.5 mL/h、接收距离为16 cm时能够获得直径分布较窄、形态较好的淀粉纳米纤维，此时纤维直径范围为0.17～0.60μm，平均直径为0.30μm；当淫羊藿苷质量为淀粉质量的6%时，能够获得形态较好的载药纤维；交联可大幅增加载药纤维的药物缓释性能，历经168 h只释放了64.9%的淫羊藿苷。

  2023年05期 v.42;No.212 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K]
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• PET发光复合膜的制备工艺与荧光性能优化

  西鹏;刘凯;王祎晨;程博闻;

  为制备具有良好光致发光功能的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）发光复合膜，以PET薄膜为基材，通过物理喷涂技术将荧光强度较好的有机稀土发光材料均匀分布在PET膜表面，制备PET发光膜；在PET发光膜表面引入不同聚合物的防护功能层，制备PET发光复合膜，并进行荧光性能测试与表征。结果表明：发光喷涂溶液质量分数为1.50%时所制备的PET发光膜具有最佳的荧光性能，且发光材料在膜表面分散均匀；选用PVDF为防护功能层所制备的PET-PVDF发光复合膜荧光强度最高，达3 158 a.u.，而且在不同激发波长下PETPVDF发光复合膜均可以显现出发光材料中Eu3+的特征荧光发射峰；PET-PVDF发光复合膜的最佳紫外激发波长为301 nm，在最佳激发波长下PET-PVDF发光复合膜具有较好的色纯度，可以显现出靓丽的红光。

  2023年05期 v.42;No.212 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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染整与化工

• 钴氮改性石墨烯气凝胶催化PMS降解水中污染物

  于子钧;韦丽;何雅杰;于青杨;王骏;谭小耀;

  为探究钴氮改性对石墨烯气凝胶催化过一硫酸盐（PMS）降解污染物性能的影响，以氯化钴和氧化石墨烯（GO）作为前驱体，通过冷冻干燥和氨气热退火处理，成功制备了钴氮改性石墨烯气凝胶（Co-NGA）。采用SEM、BET等一系列测试手段对材料的形貌结构、元素组成和化学形态进行表征，并选择对羟基苯甲酸（p-HBA）作为目标污染物，测试气凝胶材料的催化活性。结果表明：石墨烯气凝胶具有独立的块体形貌和联通的三维多孔结构，钴和氮均匀地分布在石墨烯片层表面；当CoCl_2添加量为1.5 mg/mL以及GO质量浓度为2.0 mg/mL时Co-NGA展示出最高的催化活性，在60 min内对p-HBA的去除率超过98%，反应速率常数达到0.096 min~(-1)，远高于GA(0.008 min~(-1))、NGA(0.011 min~(-1))和Co-GA(0.019 min~(-1))的反应速率常数，在较宽的pH值范围（3～11）和复杂离子环境下均能保持良好的催化活性；Co-NGA/PMS体系是一个以非自由基电子转移为主导的反应体系，对一系列富电子污染物具有良好的去除能力。

  2023年05期 v.42;No.212 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K]
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• 基于DMC法的α-氨基酸-N-环内酸酐的绿色合成

  李振环;彭日丽;苏坤梅;

  针对传统方法合成α-氨基酸-N-环内酸酐（NCAs）毒性大、对环境不友好的问题，以氨基酸为原料，以乙酸锌为催化剂，以碳酸二甲酯（DMC）为环化剂，通过“一锅法”高效环保地合成了L-苯丙氨酸-N-羧基环内酸酐（Phe-NCA）、L-天冬氨酸-4-苄酯-羧基环内酸酐（H-Asp-Obzl-NCA）和Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸环内酸酐（Cbz-Lys-NCA）等3种新型NCAs。通过GC-MS、NMR、FT-IR等对其进行定性表征；讨论了反应温度、反应物比例等因素对氨基酸转化率与NCAs产率的影响；并通过对比催化剂乙酸锌在反应前后的XPS和XRD等表征，分析乙酸锌的催化机理。结果表明：反应中氨基酸∶去质子碱∶催化剂的摩尔比为1:1.5:0.2，反应分别在160、120、140℃进行8 h后，去质子氨基酸与DMC在乙酸锌的作用下发生甲氧羰基化反应，进一步关环，Phe-NCA、H-Asp-Obzl-NCA和Cbz-Lys-NCA最佳产率可分别达到55.22%、56.30%和46.46%；乙酸锌的催化机理为Zn~(2+)与DMC中的羰基氧进行配位络合后实现氨基酸靶向甲氧羰基化，促进邻近COO-与羰基碳发生亲核取代，从而实现精准关环，得到NCAs。

  2023年05期 v.42;No.212 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
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• 钠离子电池用石墨烯掺杂多孔材料的电化学性能

  张庆印;刘小露;

  为了增加硬碳电极材料的导电性，选取石墨烯作为添加剂，采用涂覆法制备了石墨烯掺杂多孔材料，通过SEM、XRD、BET、蓝电电池测试系统和电化学工作站等对所得石墨烯多孔材料的结构和电化学性能进行表征和测试，探究不同碳化温度对于石墨烯掺杂多孔材料电化学性能的影响。结果表明：石墨烯掺杂多孔材料显示出均匀、丰富的孔结构和增强的石墨化程度，可降低接触电阻，缩短扩散距离，增强电子的传导性，用作电池负极时可有效提高钠离子电池的可逆比容量、倍率和循环性能；当碳化温度为1 100℃时，所制备的石墨烯掺杂多孔材料电极表现出363.8 mA·h/g的高可逆比容量，在100 mA/g的电流密度下，循环300圈后，其可逆比容量基本无损失，表明该石墨烯掺杂多孔材料具有优异的电化学性能。

  2023年05期 v.42;No.212 36-42+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K]
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• 双电荷电解质添加剂的低温电化学性能

  武长城;王学飞;张鹏;张帅;时志强;

  为了进一步提高超级电容器在低温下的能量密度，制备了双电荷电解质N,N-1,4-二乙基三乙烯基二胺四氟硼酸盐（DEDABCO-BF4）。以四乙基铵四氟硼酸盐（TEA-BF4）作为电解质，以DEDABCO-BF4为电解质添加剂，二者按照摩尔比9∶1混合，再以碳酸丙烯酯（PC）为溶剂、以乙腈（AN）为共溶剂制备了一系列不同溶剂配比的二元电解液PAXY(X、Y为PC与AN的质量比)，通过循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等探究了双电荷电解质在低温下的电化学性能。结果表明：PA11电解液组装的超级电容器可在-40℃下实现良好的倍率性能，在2.7 V、5 000 mA/g条件下，容量保持率为65%。此外，PA11电解液还进一步将电容器工作电压扩大到3.5 V，获得了110 F/g的比电容、47.87 W·h/kg的最大能量密度和5 850 W/kg的最大功率密度。

  2023年05期 v.42;No.212 43-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K]
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• 碳纳米管活化过硫酸盐降解污染物的研究进展

  解勤兴;叶布天;于子钧;贾彦军;张阳;王骏;

  概述了碳纳米管（CNT）活化过硫酸盐降解水中污染物的研究进展。从N原子掺杂、含氧官能团调控、缺陷程度调控、与金属复合等方面系统总结了CNT材料激活过一硫酸盐（PMS）和过二硫酸盐（PDS）降解有机污染物的性能及其构-效关系，针对CNT材料循环稳定性不佳的问题，提出了可能的原因和再生方法，并详细讨论了CNT材料去除有机污染物的可能反应机理和鉴别方法，最后提出了CNT材料在环境修复领域的应用潜力和未来研究方向。

  2023年05期 v.42;No.212 52-66+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2545K]
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电子信息与自动化

• 基于虚拟矢量的双三相永磁同步电机预测电流控制策略

  周湛清;刘立辉;耿强;

  针对双三相永磁同步电机传统有限集预测电流控制策略中存在电流谐波较大的问题，提出了一种基于虚拟矢量合成的预测电流控制策略。在保证原有良好动态响应能力的基础上，选用基波子平面内大矢量和次大矢量合成的虚拟电压矢量用于预测控制，将谐波子平面的电压幅值抑制为零，然后通过构建价值函数选择出最优虚拟电压矢量，在抑制电流谐波的同时也减小了计算量。由仿真结果可知，所提策略有效抑制了5、7次电流谐波，改善了电流波形，使相电流的总谐波失真降低了49.5%。

  2023年05期 v.42;No.212 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2758K]
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• 基于7 nm NPU预布局的布图优化设计

  陈力颖;高祥;李勇;徐微;

  为了解决7 nm布图设计中直通寄存器在自动布局时不能均匀分布且高宽比相差较大、纵向绕线较多的问题，提出在布图阶段提前布局直通寄存器，并将宏单元放置在模块上下两端以避开直通寄存器密集位置的优化方法；并针对7 nm工艺对宏单元位置的约束，通过工具命令语言（TCL）脚本修复宏单元在布图阶段引起的违例。结果表明：相较于摆放在四周的布图规划，优化后的布图规划中建立时间最差负违例（WNS）减少0.131 ns，负违例总和（TNS）下降约80%，纵向拥塞从9.23%降至0.98%，功耗下降约500 mW；优化布图后执行TCL脚本，宏单元引起的违例下降了288条，相较人工修复节约了90%以上的时间。

  2023年05期 v.42;No.212 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K]
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• 基于改进灰狼算法的多任务优化算法

  史光伟;王启任;

  针对已有多任务优化算法寻优精度受限、计算时间成本过高等问题，提出一种基于改进灰狼算法的多任务优化算法（improved grey wolf algorithm based multitask optimization algorithm,IGWMTO）。该算法采用灰狼算法代替典型多任务算法中的遗传算法，计算个体的因素等级和技能因子实现狼群分类，并以此更新个体隶属任务，引入扰动因子和动态权重改善狼群个体的更新方式。仿真测试结果表明：相比于传统多任务优化算法，所提算法在4个优化问题上的寻优精度的提升均超过了4.8%，计算耗时降低了70%以上。

  2023年05期 v.42;No.212 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K]
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