纤维新材料

• PEFT聚酯的制备及PEFT纳滤膜的截留性能

  苏坤梅;赵冬生;李振环;张马亮;

  为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料制品使用后降解缓慢和聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯（PEF）韧性差的问题，开发一种新型嵌段共聚酯聚2,5-呋喃二甲酸-乙二醇-co-对苯二甲酸酯（PEFT），可通过酯交换-熔融缩聚法合成，且PEFT拥有与PEF相媲美的热力学性能。利用FTIR及NMR等对聚酯结构进行表征，结果表明该方法成功制备了PEFT聚酯。通过TG、DSC和紫外光照表征，结果表明PEFT聚酯热学性能优良，且在紫外光照射下可快速降解。又将PEFT聚酯材料通过非溶剂致相分离法（NIPS）制备了不同铸膜液浓度的PEFT纳滤膜，用于对染料离子及金属盐溶液的截留，而后对其表面粗糙度、水接触角、荷电性、染料和金属盐离子的截留能力等方面进行了测试。结果表明：PEFT纳滤膜对甲基蓝（Mr=799.8）染料、酸性品红（Mr=585.4）染料都具有良好的截留性能，最高截留率可达99%和87.7%，并且纳滤膜经长期循环后仍具有较高的稳定性，但对金属盐（MgSO4）溶液截留性能不佳，截留率最高不超过35%。综合研究发现PEFT纳滤膜在染料截留方面性能突出。

  2024年01期 v.43;No.214 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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• 水稳定功能化Cu-BTC基混合基质膜的制备及其CO_2分离应用

  郭翔宇;李森;

  为提高混合基质膜（mixed-matrix membranes,MMMs）对真实烟道气和含水天然气的分离性能，通过柠檬酸（citric acid,CA）功能化制备了具有高水稳定性的CA-Cu-BTC填料，并将其与Pebax 1657聚合物共混制备了系列不同掺杂量的MMMs，考察了25℃饱和水蒸气下所制备CA-Cu-BTC/Pebax膜的CO_2/N_2分离性能。结果表明：与纯Pebax膜相比，制备的MMMs具有更好的CO_2渗透性和CO_2/N_2选择性，在CO_2渗透通量为837.2 GPU(1 GPU=3.35×10~(-4)μmol/（m~2·s·MPa））时，CO_2/N_2选择性为49.1。此外，CA功能化改性赋予填料的高水稳定性，使得本文制备的MMMs具备了应用于实际工业气体分离的潜力。

  2024年01期 v.43;No.214 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 523K]
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• 金属有机骨架（MOFs）基复合质子交换膜的研究进展

  李磊;王园园;魏国兰;

  近年来，金属有机骨架（MOFs）材料由于具有超大的比表面积和丰富的孔道结构，作为一种新型的质子导体在质子交换膜中的应用受到越来越多的关注。随着研究的不断深入，为进一步提升MOFs复合质子交换膜的各项性能，MOFs材料在质子交换膜中的物理形态逐渐由颗粒状向连续相发展，MOFs材料的组分也呈现出由单一组分到双组分的发展态势。本文以质子交换膜中MOFs材料的物理形态为主线，将其划分为MOFs晶体/聚合物质子交换膜、第三相增强MOFs/聚合物复合质子交换膜和MOFs纳米纤维/聚合物复合质子交换膜，全面综述了MOFs材料在质子交换膜中的研究进展，并对MOFs复合质子交换膜的发展方向进行了展望。

  2024年01期 v.43;No.214 17-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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纺织与服装

• 层联衬经斜纹机织预制体细观结构几何建模

  陈利;俞成童;王静;张长龙;周庆;

  为分析层联衬经斜纹机织预制体的细观结构，通过X射线显微镜（Micro-CT）观测复合材料中的纤维，基于Micro-CT观测的纤维横截面形状和空间走向，提出矩形衬经纱横截面、矩形接结经纱横截面、凸透镜形纬纱横截面、直线型衬经纱路径、直线型纬纱路径和抛物线形接结经纱路径等假设，推导了纤维预制体厚度和纤维体积含量与纤维参数之间的关系，建立了预制体细观结构模型，通过纤维宽度和厚度计算纱线横截面变异系数、预制体厚度和纤维体积含量。为验证模型的准确性，以芳纶纤维和超高分子质量聚乙烯纤维为原材料制备了2种相同结构、不同纤维的层联衬经斜纹机织复合材料，并与提出的预制体模型对比分析。结果表明：理论值与实测值在合理误差范围之内，预制体厚度误差小于1.5%，预制体纤维体积含量误差小于1.5%。

  2024年01期 v.43;No.214 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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• GN-g-MAH/PPy多功能PET非织造布的制备及应用

  韩娜;苏欣;沙乾坤;杨田;

  为提高聚酯（PET）非织造布的性能，将导电材料通过表面改性引入PET非织造布，采用单宁酸（TA）作为桥联剂，功能化石墨烯（GN-g-MAH）和聚吡咯（PPy）作为导电功能层，制备得到多功能PET非织造布，并使用SEM、XRD、TG等测试了PET/GN-g-MAH/PPy的微观结构和热稳定性。结果表明：通过循环自组装法及低温化学聚合法成功制备了PET/GN-g-MAH/PPy非织造布，表现出良好的导电性，表面电阻率低至3.11×10~(-2)Ω·m，表面由疏水转变为亲水。基于此，非织造布也表现出优异的电热性能，对其施加3 V驱动电压时，可在20s内产生约40℃的饱和温度。此外，还具有良好的光热转换性能，当光照强度为300 mW/cm~2时，照射20 s后，表面温度可稳定到105.8℃，非织造布还表现出优异的光热抗菌性，当大肠杆菌的菌液浓度为1.6×10~8CFU/mL时，使用氙灯模拟太阳光源照射后，抗菌率达到99.6%。

  2024年01期 v.43;No.214 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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染整与化工

• 预混合和预沉积MIEX-超滤处理含藻水的膜污染控制

  马聪;张萌;王冠英;王亮;

  为了降低超滤处理含藻水的膜污染，探究了预混合和预沉积磁性离子交换树脂（MIEX）超滤处理含藻水的膜污染控制。对实验过程中的总阻力、可逆阻力及不可逆阻力进行分析，并使用扫描电子显微镜、三维荧光光谱、不可逆污染组分及超滤过滤模型对膜污染机理进行探究。结果表明：在相同投加量下，预沉积MIEX比预混合MIEX膜污染的控制更好，最大预沉积量为235.2 mL/m~2时，膜污染控制最好，此时预沉积MIEX的总阻力、可逆阻力和不可逆阻力分别比预混合MIEX的相应值低52.7%、65.7%和50.1%；蛋白质均是造成2种投加方式不可逆阻力的主要原因；随着预混合投加量的增加，滤饼层厚度从4.82 m降低至4.07 m，滤饼层内藻细胞及胞外有机物（EOM）含量降低；在预沉积MIEX中，随着沉积量的增加，沉积层形态发生变化，当沉积量最大时，沉积层拦截较多藻细胞和EOM，形成明显的藻类滤饼层。

  2024年01期 v.43;No.214 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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• Co/MOF-808(Zr)复合材料的制备及其对有机磷化合物的降解性能

  黄艳凤;焦克楠;王晓荣;潘杰;万冬;

  为了解决普通单金属MOFs材料几乎不能直接将双（4-硝基苯）磷酸酯（BNPP）直接降解为毒性更低的对氨基苯酚（4-AP）的问题，通过油浴法制备出MOF-808(Zr)后，采用后修饰法将草酸钴负载于MOF-808(Zr)上，制备出Co/MOF-808(Zr)复合材料，并对所制材料进行XRD和TEM表征。结果表明：MOF-808(Zr)具有高晶体结构稳定性，Co/MOF-808(Zr)的粒径在250 nm左右且分布均匀；Co/MOF-808(Zr)通过级联反应成功将有机磷神经毒剂模拟物BNPP直接降解为毒性更低的4-AP，而非一般的毒性较高的降解产物对硝基苯酚（4-NP）。其最佳级联降解反应条件为：温度45℃，Co/MOF-808(Zr)剂量为2 mg/mL，底物BNPP为0.6 mmol/L，硼氢化钠0.06 mmol/L。实践得出，Co/MOF-808(Zr)在将有机磷化合物直接降解为毒性更低的4-AP方面表现出良好的应用潜力。

  2024年01期 v.43;No.214 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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电子信息与自动化

• 用于心电监测的双层间隔织物干电极制备与表征

  刘皓;王铃铸;牛鑫;李卉;

  为了解决心电动态采集时信号差的问题，以涤纶间隔织物为基底，采用两步法、氯化工艺制备织物干电极，并对其表面形貌、电化学性能和生物电信号采集性能进行了表征。结果表明，经氯化处理10 s的电极具有最优的电化学性能，其阻抗在0.1 Hz时为4 647Ω，静态开路电位振幅为0.114 mV，电压幅度为1.413 mV。相较于湿电极，间隔织物干电极心电信号动态采集性能更好，在不同摆臂角度时采集的心电信号基线漂移小于湿电极，该电极更适合于动态心电信号采集。

  2024年01期 v.43;No.214 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K]
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• 基于改进型ZVT Buck电路的IPT充电系统设计

  刘雪莉;徐睿;李阳;汪学亮;寇苏雅;孟航;

  为了避免在感应式无线电能传输系统的耦合机构中增加多余的开关器件以及额外的无源元件，同时减小系统工作在高频率、大功率时全控型开关器件存在的开关损耗，提出基于改进型ZVT Buck电路闭环控制的方法实现对电池的恒流、恒压充电，通过分析改进型ZVT Buck电路的工作模态以及对电路参数的设计，确保在整个充电过程中DC-DC变换器均工作在软开关状态，最后搭建充电电流为35 A、充电电压为370 V的实验平台验证该方法的可行性。结果表明：该方法控制简单，并且降低了系统电路结构的复杂度，传输效率相对较高，能够满足恒流恒压充电需求。

  2024年01期 v.43;No.214 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K]
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• 基于Transformer和CNN交错混合的肺结节分割网络

  吴骏;侯宪哲;王健;肖志涛;王雯;

  针对肺结节尺寸多样、形状异质化高等问题，提出基于Transformer和卷积神经网络（CNN）交错混合（IMTC）的肺结节分割网络，该网络是一个对称的层次连接网络，具有很强的多尺度特征提取能力。该网络通过集成2种方案分别解决肺结节多尺寸与形状异质化问题：(1)采用感知注意力模块（inception attention module,IAM），通过并联多个不同大小的卷积核来增加浅层网络的感受野组合，以此捕获更为丰富的浅层特征；(2)为获取更具表示能力的高级语义特征，利用由Transformer和CNN组成的基本骨干网络交错提取结节特征，使得全局特征与局部特征充分融合，从而提高结节特征表示的泛化能力和鲁棒性。实验结果表明：本文模型可以准确分割直径较小以及边缘复杂的肺结节，在LUNA16公开数据集上分割性能良好，Dice和IOU分别达到86.15%和76.10%。

  2024年01期 v.43;No.214 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 479K]
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• 可信的图神经网络节点分类方法

  刘彦北;马夕然;王雯;

  为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响，提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离，得到各类节点质心后，根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能，同时定义未标记节点和质心之间的距离为模型输出的不确定性，并使用梯度惩罚损失加强输入变化的可检测性，可以有效地检测分布外节点样本。在Cora、Citeseer和Pubmed这3个公开网络数据集上的结果表明：模型在分类任务的AUROC指标分别达到81.5%、76.2%和74.6%，在分布外样本检测任务中AUROC指标分别达到83.6%、72.8%和70.6%，证明了所提算法在提高节点分类性能的同时，可以有效检测分布外的节点样本，提高了节点分类的可信性。

  2024年01期 v.43;No.214 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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