• 2022年第14卷第1期文章目次
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    • >新技术
    • 四氧化三钴的制备及在过氧化氢电化学传感器中的应用

      2022, 14(1):1-8.

      摘要 (639) HTML (0) PDF 31.31 M (852) 评论 (0) 收藏

      摘要:以六水氯化钴、聚乙烯亚胺和辛胺为主要原料,通过水热法得到片状氢氧化钴(Co(OH)2)前驱体,并进一步煅烧得到片状Co3O4电催化活性材料。采用滴涂法制备Co3O4/GCE修饰电极,通过循环伏安法和计时安培法对过氧化氢(H2O2)进行电化学检测分析,研究煅烧温度对所得到的Co3O4形貌以及H2O2检测性能的影响。结果表明:经200 ℃煅烧得到的Co3O4晶体为稳定的六方形片状结构,修饰电极200-Co3O4/GCE对H2O2检测表现出最高的响应电流值,该电极电流响应值与H2O2浓度在0.01~0.20 mmol/L范围内具有良好线性关系,检测限为6.53 μmol/L(S/N=3),灵敏度为875.66 μA/(mmol·L-1·cm2);同时修饰电极Co3O4/GCE在对H2O2检测中表现出较好抗干扰能力。

    • 酒糟纤维素碳气凝胶的制备及在超级电容器中的 应用

      2022, 14(1):9-16.

      摘要 (764) HTML (0) PDF 22.96 M (812) 评论 (0) 收藏

      摘要:电极材料是决定超级电容器性能的主要因素,因此,合成具备特定形貌、组成以及性能优异的电极材料是构建高性能超级电容器的关键。从酒糟中提取植物纤维素,再通过冷冻干燥和热碳化处理,制备具有乱层石墨结构的纤维素碳气凝胶功能材料,并将其应用于超级电容器。研究结果表明,最优碳化温度700 ℃下制备的纤维素碳气凝胶作为电极材料,在浓度为6 mol/L的 KOH溶液和1 A/g的电流密度下,其比电容为183.5 F/g;而且该电极材料在20 A/g高电流密度下,仍保持90.0 F/g的比电容,展现出优异的倍率性能。交流阻抗拟合结果表明,CA-700组装的超级电容器界面传质电阻和扩散电阻分别为0.2829 Ω和5.7210 Ω;CA-700展现出较低的传质、扩散阻力和优异的电化学储能特性。

    • 振动胁迫对双孢蘑菇活性氧代谢和抗氧化性能的影响

      2022, 14(1):17-25.

      摘要 (633) HTML (0) PDF 29.31 M (793) 评论 (0) 收藏

      摘要:以新鲜的双孢蘑菇为原材料,研究了3 Hz振动频率下经过1, 2 h的振动处理(以未经振动的双孢蘑菇作对照)对双孢蘑菇色泽、活性氧代谢和抗氧化性能的影响。结果表明:振动胁迫加速了双孢蘑菇超氧阴离子(O2-)的产生和过氧化氢(H2O2)含量的积累,不同振动时间下双孢蘑菇产生的O2-活力是对照组的2.89倍(1 h)和3.31倍(2 h),H2O2含量是对照组的1.38倍(1 h)和1.56倍(2 h);振动胁迫诱导超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性迅速升高,相对电导率、丙二醛(MDA)含量大幅上升,抗坏血酸加速分解,总酚、类黄酮含量和多酚氧化酶(PPO)酶活性峰值提前出现。振动胁迫后的双孢蘑菇活性氧自由基大量积累,细胞膜氧化损伤加剧,最终加速了双孢蘑菇的褐变。

    • >新材料.新工艺
    • TiO2负载硅铝陶瓷介孔球对甲基橙吸附和光催化 降解的研究

      2022, 14(1):26-31.

      摘要 (678) HTML (0) PDF 13.02 M (791) 评论 (0) 收藏

      摘要::以自制硅铝陶瓷介孔球为基体,经溶胶凝胶法制备TiO2溶胶并将其负载于硅铝陶瓷介孔球表面,用于甲基橙溶液的吸附和光催化降解,再利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和可见分光光度计对样品的表观形貌、晶体结构、吸附和光催化性能等进行表征和测定。研究结果表明:TiO2是以粗糙度较高的多层膜包覆于硅铝陶瓷介孔球表面且TiO2为锐钛矿晶型;在黑暗条件下,硅铝陶瓷介孔球和TiO2负载硅铝陶瓷介孔球对甲基橙仅起到吸附作用,且两者的吸附性能较接近;但在紫外光照条件下,TiO2负载硅铝陶瓷介孔球对甲基橙除有吸附作用外还表现出较好的光催化降解活性。

    • 钛合金TC4表面医用氧化物陶瓷涂层的 残余热应力分析

      2022, 14(1):32-39.

      摘要 (578) HTML (0) PDF 22.18 M (813) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用有限元方法分析了钛合金TC4表面分别溅射沉积的4种医用陶瓷涂层Ta2O5、Nb2O5、ZrO2和TiO2的残余热应力分布情况,并以Ta2O5涂层为例,研究涂层的厚度与结构对残余热应力最大值的影响。结果表明,4种氧化物涂层的残余热应力都表现为拉应力,且应力最大值均位于涂层/基体结合界面的外边缘,其中残余热应力最大值最大的是Ta2O5涂层(32.2 MPa),其次是Nb2O5(19.7 MPa)和ZrO2涂层(10.2 MPa),最小是TiO2涂层(1.03 MPa)。当涂层厚度由1 μm增加到4 μm时,Ta2O5涂层的残余热应力最大值呈现先减小后增大的变化趋势,其中涂层厚度为2.5 μm时的残余应力最大值最小。对于不同结构的Ta2O5涂层来说,在表面层厚度或涂层总厚度相同的情况下,残余热应力最大值由小到大的涂层结构依次为梯度涂层、复合涂层、单层涂层。

    • 高电压LiNi0.5-0.5xMn1.5-0.5xAlxO4正极材料制备及其性能

      2022, 14(1):40-47.

      摘要 (595) HTML (0) PDF 24.60 M (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过共沉淀控制结晶法制备前驱体Ni0.25Mn0.75(OH)2,再通过高温固相法制备Al3+掺杂的LiNi0.5-0.5xMn1.5-0.5xAlxO4材料。XRD和SEM结果表明Al3+被均匀掺杂到了材料的晶格中,替代了部分Ni和Mn,提升了材料的结晶度与结构稳定性。电化学测试结果表明掺杂Al3+能有效提升材料的倍率性能与循环性能,LiNi0.475Mn1.475Al0.05O4在0.5 C下常温循环100次后容量保持率为96.75%,在0.5 C下55 ℃循环100次后容量保持率也能达到93.24%;常温下10 C放电容量达到101.45 mA·h/g;相比于LiNi0.5Mn1.5O4,掺杂Al3+后的材料具有更好的可逆性与更高的锂离子导电率。

    • 过氧化二异丙苯对竹纤维增强聚烯烃复合材料机械与流变特性的影响

      2022, 14(1):48-52.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 1.45 M (743) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用过氧化二异丙苯(DCP)对聚丙烯及聚乙烯体系进行热降解处理,以提高竹纤维增强聚烯烃复合材料的熔融指数;借助聚丙烯与聚乙烯之间的微交联结构,提升竹纤维/聚烯烃复合材料的力学性能,降低复合材料的模塑收缩率。研究结果表明:DCP可以很好地促进聚烯烃的降解,聚烯烃的熔融指数与DCP的质量分数呈近线性关系;竹纤维的加入会降低DCP含量变化对竹纤维/聚丙烯复合材料熔融指数的影响;当复合材料中竹纤维质量分数为45%、DCP质量分数为0.3%时复合材料的力学性能最佳。

    • 碳系水性电热油墨在柔性电发热器件中的应用

      2022, 14(1):53-59.

      摘要 (602) HTML (0) PDF 30.24 M (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备了碳系水性电热油墨,通过丝网印制将其与金属条紧密相连制备柔性电发热器件。对柔性电发热器件性能的研究结果表明:在不同工作电压下,柔性电发热器件发热均匀稳定;通电电压越大,其饱和温度越高;面积越小,其饱和温度越高;折叠弯折近2000次后,其电阻变化率小于4%。因此该柔性电发热器件具有良好的电加热性能和优异的机械性能。

    • >包装结构与货架寿命
    • 活性塑料瓶盖中抗氧剂的特定迁移与模拟迁移 对比研究

      2022, 14(1):60-69.

      摘要 (587) HTML (0) PDF 24.20 M (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了验证抗氧化活性塑料瓶盖的安全性,以及采用迁移模拟软件替代迁移试验的可行性,在高密度聚乙烯(HDPE)中添加丁基羟基茴香醚(BHA)和2, 6-二叔丁基对甲酚(BHT)制备抗氧化活性瓶盖。用高效液相色谱(HPLC)法检测瓶盖中抗氧化剂的初始含量,以及两种抗氧化剂在体积分数分别为50%、95%的乙醇作食品模拟液中的特定迁移量;同时利用AKTS-SML软件,分别根据Piringer模型和Brandsch模型的扩散系数,在70 ℃、2 h和40 ℃、10 d条件下进行迁移模拟。研究结果表明,该测定方法的加标回收率在78.8%~111.0%之间,相对标准偏差在0.1%~4.0%范围内;瓶盖中的BHA与BHT的实际迁移量均小于模拟迁移量;抗氧化剂的浓度、迁移时间、迁移物质的分子量和体积以及模拟液的极性都会对迁移结果产生较大影响;在抗氧化活性瓶盖安全评估中,用数学模拟代替迁移实验的可行性仍有待进一步研究。

    • 超高压作用下扇贝闭壳肌色差变化探析

      2022, 14(1):70-80.

      摘要 (577) HTML (0) PDF 29.36 M (804) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高超高压作用下扇贝的感官品质,检验超高压作用的保鲜效果,对扇贝闭壳肌的色泽变化进行了研究。利用色差计对不同超高压处理条件下的扇贝闭壳肌的a*、b*、L*和ΔE进行测定,找到最优的超高压试验条件,利用Design Expert软件进行试验设计,并对试验参数进行优化,得出扇贝闭壳肌超高压处理的最优参数。通过试验得出,当试验压力为206 MPa、保压时间为100 s时,扇贝闭壳肌的红度值a*为-5.01、蓝度值b*为-12.19、亮度值L*为67.12、总色差ΔE为11.61,与扇贝的初始值比较接近。在超高压的作用下,扇贝闭壳肌的色泽得到了有效改善,闭壳肌的亮度也显著提高,为超高压技术在扇贝加工领域的应用提供了理论基础。

    • >包装设备与自动化
    • 平面模切机的模切过程优化

      2022, 14(1):81-85.

      摘要 (573) HTML (0) PDF 11.36 M (775) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对印后包装设备模切机在高低速模切时的不同要求及模切速度快速变速规划的需要,优化模切过程。首先,分析伺服驱动模切凸轮机构的运动过程;然后,优化模切驱动电机的整体运动规划,实现不同模切节拍下,切刀模切瞬间的速度不变,使下压阶段和提升阶段的电机最大扭矩保持平衡;随后,进一步对模切加减速段进行优化,设计非等腰三角形规划,以高效发挥模切驱动电机的性能。该控制策略能提高切刀寿命,提升模切整体效率。

    • 基于XTS的硬质滤棒添加系统

      2022, 14(1):86-92.

      摘要 (554) HTML (0) PDF 21.97 M (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统滤棒添加方式只适用于软质滤棒,目前一些不可分切的硬质滤棒功能段需要用于复合滤棒的生产中。针对硬质滤棒功能段没有合适添加方法的现状,结合滤棒复合的需求,设计了一种硬质滤棒添加系统。利用SolidWorks软件对硬质滤棒添加系统进行设计,包括装料装置、下料装置、负压传送装置等。采用ANSYS软件对下料装置进行碰撞动力学分析,并得到了弹簧端盖的受力状况。通过倍福TwinCAT软件完成PLC的程序控制,实现滤棒的连续上下料过程和添加功能。理论分析和实际测试结果表明该滤棒添加系统设计合理且实用。

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