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期刊信息/Journal information
浙江理工大学学报
浙江理工大学学报

陈文兴

双月刊

1673-3851

journal@zstu.edu.cn

0571-86843150，86843152/3151

310018

浙江省杭州市下沙高教园区（西区）浙江理工大学

浙江理工大学学报/Journal Journal of Zhejiang Institute of Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是浙江理工大学主办的学术性刊物。全国高校自然科学优秀学报。主要内容有纤维与纺织、服装研究与艺术、电子自动化与机械工程、经济研究、基础学科等方面的理论研究及研究成果为内容的学术论文。
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    聚苯胺/MXene@聚丙烯复合非织造柔性pH值传感器的制备及其传感性能

    朱祥祥孙辉于斌
    419-426页
    查看更多>>摘要：为制备基于聚丙烯纺黏非织造材料(Polypropylene spunbonded nonwoven fabric,PP SF)的双电极柔性pH值传感器,在PP SF表面涂覆油性聚氨酯(Oil-based polyurethane,OPU),制备得到OPU/PP SF,采用丝网印刷技术将作为参比电极的银/氯化银(Ag/AgCl)浆料和导电碳浆料分别移印至OPU/PP SF表面;利用化学氧化聚合法制备了酸掺杂聚苯胺(Polyaniline,PANI),将其与经超疏水改性的F-Ti3C2Tx MXene结合,再涂覆在C层表面,形成 PANI/F-Ti3C2Tx MXene@PP SF 柔性 pH 值传感器.结果表明:PANI/F-Ti3C2Tx MXene@PP SF 柔性 pH 值传感器表面呈现珊瑚状结构,在pH值为2～10时,PANI/F-Ti3C2Tx MXene@PP SF柔性pH值传感器表现出良好的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率均比PPSF有所提高,灵敏度(-37.07 mV/pH)高,线性度(R2=0.98)好,具有低电位变化率(0.092 mV/h)和良好的重现性(灵敏度标准偏差为0.36％).该研究可为基于聚丙烯纺黏非织造材料基材的柔性pH值传感器的研究提供参考.

    聚丙烯纺黏非织造材料柔性pH值传感器聚苯胺MXene银/氯化银丝网印刷

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    高比表面积羟基磷灰石的制备及其在磷酸铁废水除氟中的应用

    马炳荣洪子奇易秉智俞三传...
    427-435页
    查看更多>>摘要：为提高羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAP)对氟离子的吸附效率,采用化学沉淀法,通过优化反应温度、Ca/P摩尔比、陈化时间等合成条件制备高比表面积HAP,通过FTIR、XRD、XPS、SEM和BET等对合成的HAP进行表征,并评价HAP对模拟废水中氟离子的吸附性能.结果表明:HAP的最优制备条件为反应温度20 ℃、Ca/P摩尔比1.6、陈化时间24 h,所制备的HAP比表面积达108.0 m2/g;HAP对氟离子的吸附为自发和吸热过程,符合Langmuir吸附模型,在303 K下氟离子的最大吸附容量为13.53 mg/g,吸附过程符合准二级反应动力学模型;在酸性条件下,HAP的除氟机理为离子交换.磷酸铁废水HAP吸附除氟实验表明,出水氟离子浓度可连续32 h低于1.0 mg/L,体现了较好的除氟效果.研究结果可为高效除氟吸附剂的制备以及磷酸铁废水深度除氟提供一定的指导.

    羟基磷灰石磷酸铁废水除氟吸附热力学吸附动力学

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    聚酰胺酸大分子偶联剂乳液的合成及其在回收玻璃纤维增强高温尼龙的界面改性中的应用

    黄博翔王智玉沈洋傅雅琴...
    436-446页
    查看更多>>摘要：为提升回收玻璃纤维(Recycled glass fiber,rGF)在增强高温尼龙复合材料中的应用价值,制备用于rGF表面处理的耐高温型玻璃纤维浸润剂.以4,4'-联苯醚二酐(ODPA)为二酸酐单体、4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,合成聚酰胺酸(PAA),然后与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)反应得到聚酰胺酸大分子偶联剂(PAA-KH550);通过调控ODPA与ODA单体比例,制备得到稳定分散的自乳化PAA-KH550乳液.通过激光粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱仪及热失重分析仪对乳液的粒径、化学结构及PAA-KH550乳液固化膜的耐高温性能进行测试;并采用扫描电子显微镜、单纤维强力机、全自动表面张力仪及复合材料界面评价装置对乳液涂覆的GF进行形貌观察、单丝性能测试、浸润性测试及与聚酰胺46(PA46)的界面剪切强度测试.结果表明:乳液平均粒径均为110～125 nm,且粒径分布较小;PAA-KH550乳液固化膜耐高温性能优于PAA乳液固化膜,其5％热分解温度(Td5)在350 ℃以上;制得的乳液能在rGF表面均匀成膜,有效弥补纤维表面缺陷,从而提升rGF的力学性能.此外,乳液涂敷固化后在纤维表面形成的涂层可有效提高纤维表面能,有助于改善GF与PA46的界面结合性能;实验测得经PAA-KH550乳液处理的GF/PA46复合材料的界面剪切强度(IFSS)最高达到(31.29±6.39)MPa,相比未经乳液处理的样品提高了 37％.制备的水体系分散稳定的PAA乳液和PAA-KH550乳液,将其应用于rGF表面可有效恢复rGF的综合性能,同时可改善与PA46的界面结合,提高rGF/PA46复合材料的耐高温性能及力学性能,为rGF在高性能复合材料中的应用提供了新方案.

    回收玻璃纤维聚酰胺酸大分子偶联剂高温尼龙复合材料

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    分级中空结构TiO2纳米微球光催化剂的制备及其性能分析

    荣雪超古满意陈俊宇祝强韬...
    447-456页
    查看更多>>摘要：以双(乙酰丙酮基)二异丙基钛酸酯与双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物为起始材料,通过水解-缩合反应合成实心TiO2-SiO2纳米微球;将这些微球经碱性水热反应和后续高温煅烧,制备分级中空结构TiO2纳米微球光催化剂.通过TEM、DLS、FT-IR、EDS、XRD等表征手段对其形貌、单分散性、组分及晶体结构进行测试与分析;探讨碱性水热条件对分级中空结构形成的影响机理;研究煅烧温度对光催化剂性能的作用;通过罗丹明B的光催化降解实验来评估光催化剂的活性,并与商用P25进行对比.结果表明:所得纳米微球表面有明显的刺突、单分散性好,以钛酸盐为主要成分;钛酸盐的重结晶与二氧化硅的向内蚀刻是形成分级中空结构的关键;经500 ℃煅烧,所得催化剂保持分级中空结构,转变为锐钛矿相TiO2;其光催化性能卓越,对罗丹明B的降解速率常数k可达113.49×10-3·min-1,是实心结构的3倍,是P25的1.45倍.分级中空结构TiO2纳米微球光催化剂的制备方法简单有效,为光催化降解染料的研发提供了重要参考和理论指导.

    分级中空结构TiO2纳米微球光催化剂降解

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    稳储型液体分散蓝79的制备及其应用性能

    尚祖正宋理想戚栋明肖春方...
    457-465页
    查看更多>>摘要：为了制备可等量替换粉状分散染料、染色性能优异、储存性能良好的纳米级液体分散染料,采用研磨法对分散蓝79进行液体化加工,并通过对比液体分散染料的染料性能,筛选出适用的阴离子型分散剂,确定非离子型分散剂HLB值范围以及两类分散剂的最佳复配比例,获得分散蓝79液体化的最优复配组合;通过离心实验分析pH值对液体分散蓝79稳定性的影响,并研究室温条件下染料的稳储性.结果表明:当体系中染料滤饼质量分数为35％、分散剂组分木质素磺酸钠与脂肪酸聚氧乙烯酯质量比为2:1且占体系质量分数的8.75％时,获得平均粒径196 nm、强度150％的液体分散蓝79,染料扩散性能、分散性能、高温分散稳定性、大颗粒残留测试结果均为5级,pH 5条件下染料离心稳定率可达83.7％;涤纶染色对比研究表明,室温储存180 d后的液体分散蓝79具有与分散深蓝HGL相近的染料提升力、匀染性以及更优异的上染率,且其染色残液吸光度较粉状染料降低77.20％、COD值降低30.56％.采用优化后的液体分散染料制备工艺与配方可制得染料强度及染色性能与商品粉状染料相当,储存稳定性优异的环保型液体分散蓝79.

    液体分散染料分散剂复配离心稳定性涤纶染色分散蓝79

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    聚吡咯改性钛酸钡纳米颗粒/聚偏氟乙烯复合压电薄膜的制备及性能分析

    余兆勇王诗雯王莉莉王懿佳...
    466-473页
    查看更多>>摘要：为解决钛酸钡(BT)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料中两相材料间介电差异较大和BT难极化的问题,先以吡咯(Py)为聚合单体,通过细乳液聚合法制备聚吡咯改性BT(记作BT@PPy)纳米颗粒,然后将此作为纺丝液组分,利用静电纺丝法构筑BT@PPy/PVDF复合压电薄膜;进一步将铜箔电极贴于复合压电薄膜上下表面,制备BT@PPy/PVDF压电纳米发电机.采用FT-IR、TEM和XRD等手段分析BT@PPy纳米颗粒的结构和形貌,测试复合压电薄膜的压电常数和压电纳米发电机的输出电压.结果表明:PPy成功包覆BT纳米颗粒,形成核壳结构;添加质量分数为1％的BT@PPy纳米颗粒填料,静电纺丝所得复合压电薄膜的剩余极化由未改性前的0.125 μC/cm2 提升至0.472 μC/cm2,压电常数从12 pC/N增加到23.2 pC/N;所制纳米发电机输出电压从0.2 V提升到2.5 V,对外部压力感知敏感.聚吡咯对BT纳米颗粒的改性,提升了 BT/PVDF复合压电层中BT的极化程度和压电层的压电常数,从而提高了所制压电纳米发电机的输出电压.研究结果可为制备高压电输出的压电纳米发电机提供有益参考.

    钛酸钡聚偏氟乙烯聚吡咯静电纺丝压电纳米发电机

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    含羧基邻芳伯胺偶氮染料的合成及其消色行为研究

    饶继标陈维国高普王星...
    474-481页
    查看更多>>摘要：为了开发水溶性高、甲醛消除能力强的新型甲醛指示消除剂,利用羧基的引入提高水溶性,设计合成了一种含羧基吡唑啉酮结构的邻芳伯胺偶氮染料C1,并通过质谱、红外光谱及核磁氢谱等表征手段确定了合成染料的分子结构.探讨了不同pH值及温度等环境条件对C1与甲醛发生消色反应的影响规律,研究了 C1与甲醛消色反应的选择性,并通过甲醛浓度与C1消色后染液吸光度的关系曲线建立了 一套定量检测甲醛的方法.结果表明:pH值为2时,C1与甲醛消色反应最快;在30～60 ℃范围内提高温度可增加消色反应速度;C1对甲醛具有良好的消色选择性,消色后染液吸光度与甲醛浓度呈良好的线性关系,可定量检测甲醛,检测限为0.33 μg/mL.合成的染料C1能与甲醛发生灵敏的消色反应,同时又具有良好的水溶性,可用作检测甲醛的指示剂与甲醛的消除剂.

    邻芳伯胺偶氮染料染料消色甲醛检测甲醛消除

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    基于芘的荧光探针在锑离子检测中的应用

    盛凯王懿佳吴明华王莉莉...
    482-491页
    查看更多>>摘要：为简便、高效检测水环境中的Sb(Ⅲ),以芘为荧光生色团,设计合成小分子荧光探针Py-P,并证实Py-P的化学结构;测试Py-P的热稳定性、溶剂稳定性和机械力稳定性,并分析Py-P在二甲基亚砜(DMSC)-H2O混合体系中的发光行为及其对Sb(Ⅲ)的荧光检测效果.结果表明:Py-P具有较好的热稳定性,且在不同有机溶剂中、不同机械力作用下,均可保持稳定的发光性能;在DMSO-H2O混合体系中,Py-P呈现出二聚体发光性能;当体系水含量为70％、Py-P浓度为50 μmol/L时,在Sb(Ⅲ)与Py-P功能基团络合作用的促进下,Py-P对Sb(Ⅲ)具有最佳的荧光增强检测效果,荧光增强倍数最高可达12.55,检测限低至1.29 μmol/L,且检测过程不受其他常见金属离子的干扰,具有较好的专一性和选择性.该研究可为Sb(Ⅲ)检测荧光探针的开发提供一定的技术参考.

    芘二聚体荧光Sb(Ⅲ)检测荧光增强络合作用

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    城市绿地暴露与公共健康关系研究现状

    李梦雪文艳苹胡广
    492-506页
    查看更多>>摘要：城市绿地对居民的身心健康具有显著的正向效应,研究居民在城市绿地中的暴露情况和公共健康的关系,对于快速城市化背景下的城市公共安全和可持续发展具有重要意义.收集2007-2022年Web of Science数据库中的550篇相关文献,利用文献计量分析方法对文献出版数量、被引频次、学科分布、共被引关系和关键词突现等进行系统分析,梳理城市绿地暴露与公共健康关系的研究现状.结果表明:城市绿地暴露与公共健康关系研究呈现出缓慢增长和快速爆发两个发展阶段;城市化程度高、经济发达的国家相关研究较多,呈多学科交叉的特点;研究主题主要集中在体力活动、空气污染、住宅绿地、心理健康和城市健康等领域,研究重点从早期偏重环境健康效应逐渐转移到绿地公平性研究.未来的研究可以结合新技术探究绿地暴露对生理和心理健康的各类效应及内在机制,同时也要关注绿地暴露的公平性及其对新发传染病的影响.

    城市绿地绿地暴露公共健康文献计量分析

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    基于集成学习的蔗渣灰混凝土抗压强度预测模型

    林星梁诗雪冯斯奕
    507-517页
    查看更多>>摘要：为了得到高效准确的基于集成学习的蔗渣灰混凝土抗压强度预测模型,建立了 4种集成学习模型,即eXtreme Gradient-Boosting(XGBoost)、Random Forest(RF)、Light Gradient-Boosting Machine(LightGBM)和Adaptive Boosting(AdaBoost);通过模型的性能比较得到了预测能力最优的集成学习模型,然后利用SHAP(Shapley additive explanation)值方法定量研究各输入变量对蔗渣灰混凝土抗压强度的影响.首先,进行蔗渣灰混凝土抗压强度试验,根据试验数据和文献数据构建了包含水泥含量、水灰比、蔗渣灰掺和量、细骨料含量、粗骨料含量等5个输入变量的集成学习数据库.然后,采用决定系数、平均绝对误差、均方根误差、可靠性指数等4个评估指标来评估模型的预测能力.通过对比发现:XGBoost模型的预测精度最高,该模型训练集的评估指标决定系数、平均绝对误差、均方根误差、可靠性指数分别为0.976、1.811、2.344、0.875.各输入变量对蔗渣灰混凝土抗压强度的影响从大到小排序为水泥含量、细骨料含量、粗骨料含量、蔗渣灰掺和量、水灰比;水泥含量对混凝土抗压强度有正面影响,蔗渣灰掺和量低于10％时不会明显降低混凝土的抗压强度.该研究为蔗渣灰混凝土抗压强度的预测和影响因素解释提供了有益参考,对于推动蔗渣灰混凝土等环保型材料的研究和应用具有一定价值.

    集成学习蔗渣灰混凝土抗压强度SHAP值方法预测模型

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