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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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    负载环丙沙星及利福平的聚合物胶束制备及其抗菌性能分析

    何清玲陈柳婷孙泽月刘飞...
    579-587页
    查看更多>>摘要：为提高抗生素在病灶感染处的渗透与富集能力,减少单一抗生素的使用剂量,降低细菌耐药性的风险,采用化学偶联法合成聚乳酸羟基乙酸-透明质酸的两亲性嵌段共聚物用于封装抗生素.该共聚物在水中可自组装为内部疏水、外部亲水的胶束(Micelles,MS),以透析法将疏水药物环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)和利福平(Rifampicin,RFP)封装在MS中,构建了 CIP@MS的单一载药胶束及CIP/RFP@MS的双载药胶束;对合成物质的结构、形貌、临界胶束浓度以及载药率进行测试与表征,将MS、CIP@MS、CIP/RFP@MS与金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)和大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)共培养以探索载药胶束的体外抗菌作用,与人脐静脉内皮细胞共培养以评估载药胶束的体外细胞毒性.结果表明:聚乳酸羟基乙酸-透明质酸聚合物在水中可自组装约为142 nm大小的球形胶束,载药后粒径增大约为194 nm;CIP在CIP@MS中的载药率为1.42％,CIP和RFP在CIP/RFP@MS中的载药率分别为1.09％和1.41％;CIP@MS对S.aureus和E.coli的抗菌率分别为27.7％和99.9％,CIP/RFP@MS对S.aureus和E.coli的抗菌率分别达到85.4％和100.0％.该研究为双载药胶束的制备方法及抗菌方面的应用提供了一定的实验基础和理论依据.

    聚乳酸羟基乙酸透明质酸胶束环丙沙星利福平抗菌

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    钙钛矿相PbTiO3-CdS微米片复合光催化剂的制备及其分解水产氢性能研究

    叶宸硕许铭冬唐凌枫高文森...
    588-597页
    查看更多>>摘要：为实现钙钛矿基半导体复合材料的高效光解水产氢,以钙钛矿相钛酸铅(PbTiO3,PTO)微米片为衬底,采用水热法制备钙钛矿相钛酸铅-硫化镉(PTO-CdS)微米片复合材料.探究水热温度和CdS负载量对复合材料的形貌及物相的影响;通过TEM、XPS及UV-Vis对复合材料的微结构、表面化学状态和光吸收特性进行表征;通过光解水产氢实验对复合材料的光催化活性进行测定和分析.结果表明:水热条件下,钙钛矿相PTO微米片对CdS的生长具有显著调控作用,与单独生长时尺寸约3μm的枝杈晶形貌不同,PTO-CdS微米片复合材料中的CdS为三角形纳米颗粒,尺寸约50 nm,均匀分散地生长在PTO微米片表面,且PTO与CdS之间界面清晰;水热温度和CdS负载量对复合材料的形貌和物相影响显著,水热温度为160 ℃、CdS负载量为6％时制备的PTO-CdS微米片复合材料尺寸均一,负载均匀,纯度和结晶度良好;PTO-CdS微米片复合材料在模拟太阳光下表现出光催化分解水产氢特性,其中PTO-CdS-6％的产氢速率达到141.45 μmol/h/g,是PTO微米片产氢效率的17倍,是CdS枝杈晶产氢效率的53倍.该研究为高效钙钛矿基半导体复合光催化剂的设计提供了思路.

    钙钛矿相PbTiO3CdS光催化水分解产氢

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    铁酸铋/钴镍层状双氢氧化物复合材料的制备及光催化活化过硫酸盐降解罗丹明B的性能

    唐凌枫高文森叶宸硕尹思敏...
    598-608页
    查看更多>>摘要：为获得可见光响应的高效过硫酸盐(Persulfate,PS)活化剂,以莫来石型铁酸铋(Bi2Fe4O9)微米棒为衬底,通过水热法在其表面负载氢氧化镍(Ni(OH)2),随后将2-甲基咪唑钴(ZIF-67)沉积在Bi2Fe4O9/Ni(OH)2表面,并与Ni(OH)2发生原位刻蚀反应形成网状钴镍层状双氢氧化物(CoNi-LDH),制得Bi2Fe4O9/CoNi-LDH复合材料;通过SEM、XRD、XPS和UV-Vis等方法对材料进行表征,考察了 Bi2Fe4O9/CoNi-LDH材料在可见光下活化PS降解罗丹明B(Rh B)的性能,并通过自由基淬灭实验确定了主要活性物质.结果表明:2-甲基咪唑的添加量对复合材料的形貌和活化性能有显著影响,以0.50 mmol 2-甲基咪唑所制备的Bi2Fe4O9/CoNi-LDH复合材料(BCN-2)具有1.92 eV的窄带隙,在可见光(λ＞420 nm)和2 mmol/L的PS作用下,60 min内可将20 mg/L的Rh B降解98.1％,并且在pH值为3～9的环境中均能保持96.5％以上的降解率.自由基淬灭实验证明主要活性物质为SO4.-和1O2.该研究为制备过渡金属基复合材料过硫酸盐催化剂提供了新途径.

    铁酸铋层状双氢氧化物过硫酸盐光催化有机物降解罗丹明B

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    二硫化钴@二硫化钴/硫化锌/聚多巴胺蛋黄多层异质壳微球的制备及储锂性能

    吴帆袁永锋
    609-617页
    查看更多>>摘要：为解决二硫化钴作为锂离子电池负极材料倍率性能差、循环寿命短的问题,以钴甘油酸酯球为模板,通过刻蚀络合反应、硫化反应和聚合反应制备了具有蛋黄多层异质壳结构的二硫化钴@二硫化钴/硫化锌/聚多巴胺微球.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、电池性能测试仪和电化学工作站对微球的形貌、结构和储锂性能进行测试与表征.结果表明:以二硫化钴@二硫化钴/硫化锌/聚多巴胺微球用作锂离子电池负极材料,在电流密度为1.0 A/g的条件下循环600次后,放电容量保持在921 mAh/g,在10.0 A/g的高倍率下放电容量为184 mAh/g,这证明微球具有稳定的循环性能和优异的倍率能力.研究表明,蛋黄多层异质壳结构为二硫化钴在锂离子电池负极材料的应用提供了新的复合设计思路.

    锂离子电池蛋黄壳结构金属硫化物聚多巴胺异质结构

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    碲化铜双功能催化剂用于电催化肼氧化辅助制氢

    杨翊铭王晟纪律律
    618-626页
    查看更多>>摘要：为获得活性位点丰富、导电性好与活性高的碲化铜(Cu7Te4)催化剂,通过对静电纺丝所制备的前驱体薄膜进行碳化处理得到Cu7Te4纳米颗粒与碳纳米纤维复合的材料Cu7Te4@CNFs;利用SEM、TEM、XRD、XPS等表征复合纤维材料的形貌和结构组成,并通过电化学测试技术分析复合材料的电催化析氢(HER)、肼氧化(HzOR)及HzOR辅助全水解性能.结果表明:Cu7Te4@CNFs具有丰富的催化活性位点,在碱性电解液中分别仅需394 mV的过电位和544 mV(vs.RHE)的工作电位,能产生10 mA/cm2的HER和HzOR催化电流密度,表现出良好的电催化性能;在400 mV的过电位和550 mV(vs.RHE)的工作电位下恒电位电解12 h,催化电流密度没有明显衰减,表现良好的电催化稳定性;HzOR辅助全水解仅需1.23 V的工作电压就能达到10 mA/cm2的催化电流密度,相较于传统全水解体系有效降低了 1.96 V的工作电压.该研究为高活性铜基双功能催化剂的设计合成以及在低能耗电解水制氢的研究策略方面提供了新的研究思路.

    静电纺丝碲化铜碳纳米纤维析氢反应肼氧化反应电催化

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    基于聚乙二醇(PEG)胶束模板法的SiO2气凝胶微球制备及性能分析

    高雷李超赵惠瑩吴明华...
    627-638页
    查看更多>>摘要：为提高二氧化硅(SiO2)气凝胶微球的形貌规整度和疏水性,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,聚乙二醇(PEG)为软模板,水和乙醇为溶剂,氨水为催化剂和PEG亲疏水调节剂,采用碱催化法合成纳米SiO2溶胶分散液,经熟化、烘干和煅烧得到疏水SiO2气凝胶微球.探究PEG分子量和用量、氨水用量、MTMS用量和醇水体积比对微球形貌和导热系数的影响,优化制备工艺;采用扫描电子显微镜、热常数分析仪、比表面积及孔径分析仪以及视频水接触角测量仪等对微球的性能进行分析.结果表明:PEG可在醇水溶液中形成胶束,增溶MTMS,使MTMS的水解、缩合在胶束中进行,防止微球黏连.当PEG分子量为2000 Da,PEG用量为5.0 g,氨水用量为4.5 mL,MTMS用量为5.0 mL,醇水体积比为7∶3时,所制备的SiO2气凝胶微球形貌最佳,平均粒径约为1 μm,相互黏连较少,比表面积达432.817 m2/g,孔体积为0.281 cm3/g,平均孔径为2.5 nm,水接触角为137.0°±0.81°,导热系数为0.0380 W/(m·K).该研究可为疏水性SiO2气凝胶微球的制备提供一定的技术参考.

    二氧化硅气凝胶微球聚乙二醇胶束模板法

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    磁流变脂离心沉降对曲轴磁流变扭振减振器减振性能的影响

    宋寅涛欧阳青胡红生杨嘉斌...
    639-650页
    查看更多>>摘要：为了探究磁流变脂离心沉降导致的磁流变扭振减振器减振性能变化问题,通过理论分析、离心实验与振动仿真,研究离心沉降影响下曲轴系统经减振器减振后的振幅变化.首先,在旋转工况下对磁流变脂铁磁颗粒进行受力分析,计算铁磁颗粒离心沉降的临界转速;其次,依据临界转速设计磁流变脂离心实验方案,并进行磁流变脂离心实验,对沉降后磁流变脂的特性变化进行分析和多项式拟合;再次,建立曲轴系统动力学模型,将拟合多项式代入动力学模型,计算不同转速下的阻尼系数;最后,运用AMESim建立曲轴系统振动仿真模型,验证磁流变扭振减振器的减振效果,并探讨离心沉降影响下磁流变扭振减振器减振性能的变化.结果表明:外加磁场可以提高磁流变脂离心沉降的临界转速,保证了磁流变脂在低转速下的稳定性;随着转速的升高,磁流变脂离心沉降逐渐加剧,磁流变脂的黏度、剪切屈服应力和相对磁导率均呈下降趋势,但外加磁场可以有效抑制磁流变脂的离心沉降;考虑离心沉降因素下,随着转速的升高,减振器的阻尼系数逐渐降低;通过振动仿真分析可知,在离心沉降的影响下,磁流变扭振减振器的减振性能明显降低,减振后曲轴一阶固有频率10谐次振幅上升了 9％,8谐次振幅上升了 16％,6谐次振幅上升了 40％.该研究为磁流变扭振减振器结构优化与减振性能补偿提供理论参考,有助于提高磁流变扭振减振器性能研究的精确性.

    磁流变脂磁流变扭振减振器离心沉降曲轴系统减振性能

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    伸缩取栽式水稻钵苗移栽机构设计与试验

    张荣榜周誉株徐豪聪孙良...
    651-662页
    查看更多>>摘要：针对现有夹苗式水稻钵苗移栽机构在取苗时因穴盘中秧苗长度、位置、粗细以及每穴成苗量不一致使得夹苗部位存在差异而导致秧苗直立度降低的问题,设计了一种伸缩取栽式水稻钵苗移栽机构.该机构在到达植苗点推秧时,秧苗土钵相对泥面的上下栽植运动会优先于水平相对运动,保证了秧苗土钵入土的直立性.对该机构开展了目标轨迹设计和结构设计,对非圆齿轮行星轮系和栽植臂伸缩机构进行了运动学分析,结合水稻钵苗移栽的农艺要求确定了优化目标,建立了优化目标数学模型,开发了参数优化辅助设计软件;分析了不同机构参数对移栽轨迹的影响,并通过人机交互的方式得到了一组满足移栽机构工作要求的机构参数.开展了仿真试验和实物样机移栽试验,结果表明:实物样机轨迹、仿真轨迹和理论轨迹基本一致,且试验测量参数与理论参数误差均在2.5％内.该研究提出的伸缩取栽式水稻钵苗移栽机构,降低了泥面对被栽秧苗的水平折弯现象,大幅提高了秧苗的直立度,为水稻钵苗移栽机构在提升秧苗直立度方面的研发提供一种新思路,也可为夹苗式水稻钵苗移栽机的后续研究提供借鉴.

    水稻钵苗伸缩取栽参数优化运动学分析移栽试验

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    不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的动态特性研究

    陆汤飞俞亚新孙良
    663-673页
    查看更多>>摘要：针对水稻钵苗移栽机构长期工作后因夹苗片松弛导致取苗准确率下降的问题,考虑齿轮的时变啮合刚度,对移栽机构展开动态特性研究.首先,将不完全非圆齿轮等效为圆柱齿轮,采用改进势能法对两级不完全非圆齿轮副的时变啮合刚度进行求解;建立移栽机构的弹性动力学模型,完成移栽机构模态分析.然后,采用RecurDyn建立移栽机构的动力学仿真模型,完成移栽机构模态仿真,获得了机构的前8阶固有频率与振型;对夹苗片进行动力学仿真分析,获得了夹苗片的应力变化.最后,测试并编制夹苗片的工作载荷谱,进行夹苗片疲劳寿命计算.结果表明:移栽机构前8阶固有频率的理论计算结果与仿真计算结果基本一致,第1阶固有频率最小值为112.3 Hz,振型为夹苗片的弯曲变形;夹苗片的弯曲部分应力最大,为355.6 MPa;夹苗片的疲劳寿命为19.4 h,远低于实际使用要求;更换夹苗片材料,试验结果表明夹苗片疲劳寿命大于200.0 h,满足移栽机构长期工作的需求.该研究可为不完全非圆齿轮副的时变啮合刚度计算提供理论依据,促进移栽机构动态特性研究的进程,同时也为移栽机构的优化设计提供技术支持与参考.

    移栽机构不完全非圆齿轮时变啮合刚度模态分析疲劳分析

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    单颗粒和双颗粒在聚丙烯酰胺溶液中沉降过程的数值模拟

    耿明亮王艳萍邓晓烽祖也航...
    674-680页
    查看更多>>摘要：针对钻井过程中停钻工况下岩屑在钻井液中的沉降问题,以球形颗粒代替岩屑,以聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)溶液代替钻井液,采用计算流体动力学-离散元法(Computational fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)分别模拟了单颗粒和双颗粒在PAM溶液中的沉降过程,探究颗粒粒径和PAM溶液浓度对单颗粒沉降过程的影响,考察颗粒粒径和颗粒初始间距对水平排列的双颗粒沉降过程的影响,并简要分析了颗粒的受力情况.结果表明:单颗粒在PAM溶液中的沉降速度比在水中小,随粒径的增大而增大,随PAM溶液浓度的增加而减小;水平排列的双颗粒在沉降过程中受Magnus力和Saffman力的显著影响,颗粒间距越小,粒径越大,Magnus力的作用越明显;在沉降过程中,水平排列的双颗粒垂直下落速度大于单颗粒的沉降速度,且呈波动增长.研究结果可为钻井现场工艺实施、颗粒在黏性流体中的沉降机理及相关工程应用研究提供一定的参考.

    双颗粒颗粒间距沉降速度非牛顿流体数值模拟

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