氧化石墨烯水悬浮液的非等温结晶过程

采用添加石墨烯纳米材料形成悬浮液的方法可以有效地提高相变储能材料的导热系数,石墨烯纳米材料的存在将对悬浮液的固液相变行为产生可观的影响. 利用差示扫描量热仪对低质量分数的氧化石墨烯水悬浮液进行非等温结晶实验观测,对比分析不同质量分数（最高为1%）的悬浮液在不同降温速率情况下过冷度的变化规律. 实验结果表明,由于氧化石墨烯的存在,悬浮液的过冷度较纯水有所降低. 随着质量分数的提高,悬浮液的过冷度呈逐步下降的趋势,当最高质量分数为1%时,悬浮液的过冷度较纯水下降了近5 ℃. 悬浮液的过冷度随着降温速率的增大会略微升高,但降温速率对过冷度随悬浮液质量分数的相对变化没有影响. 采用氧化石墨烯水悬浮液作为蓄冷工质能够有效地降低水的过冷度,但对整个非等温结晶过程未体现出加速的效果．     

葡萄糖醛酸内酯结晶过程研究

采用静态平衡法测定葡萄糖醛酸内酯在水中4～50℃下的溶解度;采用激光光强分析法,测定在不同降温速率下葡萄糖醛酸内酯在水溶液中的介稳区,降温速率为15,℃/h时,过冷度约为10,℃;降温速率为5,℃/h时,过冷度约为5,℃.在不同温度下,葡萄糖醛酸内酯溶解度及其温度敏感性存在差异,葡萄糖醛酸内酯的介稳区宽度随着降温速率的改变而不同,降温越快,介稳区越宽.采用MSMPR稳态法建立了葡萄糖醛酸内酯在水中的结晶动力学模型：成核速率B0=2.53exp（-2.8 1×10^4/RT）S^0.99MT^1.45,R=0.92;生长速率G=2.80×10^-7 exp（-2.96/RT）S^1.42,R=0.93.     

UNIFAC模型关联CH_3OH/C_2H_5OH-[Mmim]DMP体系的汽液相平衡

基于基团贡献法,采用UNIFAC模型关联了已有实验数据的吸收式制冷循环工质对甲醇-1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐(CH3OH-[Mmim]DMP)和乙醇-1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐(C2H5OH-[Mmim]DMP)体系的汽液相平衡数据.获得了新基团[mim]DMP和其他基团间的UNIFAC相互作用参数,扩充了UNIFAC模型的应用范围.用拟合的基团相互作用参数计算了CH3OH-[Mmim]DMP和C2H5OH-[Mmim]DMP体系的的汽液相平衡数据,并同实验数据进行了比较,平均相对偏差(ARD)分别为0.91%和2.39%.说明采用UNIFAC模型预测效果很好,能够很好描述二元体系的VLE行为.最后,对CH3OH-[Mmim]DMP和C2H5OH-[Mmim]DMP体系的蒸气压数据进行了比较,发现离子液体[Mmim]DMP的与乙醇的亲和性要强于甲醇,C2H5OH-[Mmim]DMP体系更具有成为吸收式制冷循环工质对的潜力.     

振动对无机盐相变材料过冷度的影响

通过对无机盐溶液相变材料冷却过程施加振动,研究了振动对蓄冷剂过冷度的影响.实验采用10%碳酸钠溶液作为蓄冷剂,振动功率变化为0~20 W.在恒温槽内温度为-6.7℃时,比较了蓄冷剂有无振动条件下的步冷过程;以及恒温槽内温度为-7.2℃时,振动强度为0~20 W的步冷过程.结果表明:振动加快了蓄冷剂的冷却速度、缩短了冷却时间、减小了过冷度;振动强度越大,减小过冷度的效果越明显;当振动强度为20 W时,能减小过冷度约2.0℃.同时振动能起到细化晶粒的作用.     

ABS共混改性PET结晶行为的研究

本文研究了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与ABS共混体系在等温和非等温条件下的结晶行为。结果表明,PET组分的结晶速率与ABS的含量有关。当ABS含量低于20wt％时,对PET的结晶起阻碍作用;当ABS含量达20wt％时,对PET结晶速率影响很小,但共混物的结晶速率达到极大值,接近于纯PET的结晶速率,且具有一定的结晶度。当ABS含量继续增加,达到30wt％时,结晶速率又明显下降。考察了在190～210℃范围内的等温结晶,以及在5和10deg/min的降温速度下的非等温结晶,发现温度、组成及冷却速度对结晶机理的影响均很小。     

甲烷水合物制备及样品分析

在1 L搅拌槽式反应器中设计、研究了恒压降温、低温升压2种甲烷水合方案来制备水合物.实验得出如下结论:①较大初始过冷度有助于甲烷气体的溶解、水合物晶体成核和生长;②低温升压水合过程储气量、水合速率分别为146.3 Vg·V-1H、0.321 Vg·V-1H·min-1,高于恒压降温过程,为较优的操作方法.另外,对比人工样品和海底天然样品的形态特征,发现水合物形态与水合过程有关.同时,实验室模拟了海洋水合物生成过程.结果表明,水合物生长具有方向性,可为水合过程分析及水合反应器设计提供参考.     

糖醇及二元共晶混合物储释热特性的非等温测试

对可用于中低温相变储热的糖醇及二元共晶混合物的储释热特性进行非等温测试.选取熔点为90~200℃时的4种常见且价格低廉的糖醇（木糖醇、d-山梨糖醇、内消旋-赤藓糖醇和d-半乳糖醇）为候选对象,制备相应的6种两两组合的二元共晶糖醇.采用差示扫描量热仪,对糖醇及二元共晶混合物的相变温度和相变焓进行测试.结果表明,木糖醇、d-山梨糖醇以及含两者其中之一的5种二元共晶糖醇在熔化之后重新冷却的过程中不能结晶,形成过冷液态;唯一1种能够重新结晶的二元共晶糖醇（95mol%内消旋-赤藓糖醇/5mol% d-半乳糖醇）的结晶现象并非出现在冷却过程中,而是在再次升温过程中发生冷结晶.虽然内消旋-赤藓糖醇和d-半乳糖醇的重结晶性能较好,但存在较严重的过冷现象;当冷却速率为5℃/min时,两者的过冷度分别高达101.9和70.4℃.上述糖醇及二元共晶混合物虽然具有可观的储热密度,但在结晶过程中均存在各自的问题,须在实际应用中予以解决.     

硝酸钠晶体接触成核的形成和成长

作者采用显微摄影技术对NaNO_3-H_2O系统中的接触成核现象进行了研究,用一个NaNO_3母晶的(100)晶面靠滑动与玻片进行接触。当母晶在饱和溶液中进行接触时,没有接触核形成,但在过饱和溶液中进行接触时,却形成了接触核。这个研究结果说明,必须有一个生长的晶体表面才能形成晶核,母晶的破碎并非晶核的来源。通过连续摄影测出了晶核的成长速率。每粒单晶的成长速率均不随时间而变,但各晶体的成长速率却有所不同,并发现其成长速率受该晶核的初始尺寸及溶液过冷度(即过饱和度)所影响。用线性回归法处理实验数据,分别关联出了在相同过冷度条件下晶体成长速率与初始尺寸的关系。最后再用最小二乘法关联其在各个过冷度条件下所得的结果,得出了NaNO_3接触成核成长速率的数学模型。     

过冷度对R134a流动沸腾迟滞特性的影响

实验研究了过冷度对卧式螺旋管内R134a流动沸腾迟滞特性的影响,通过逐渐改变热流密度,记录壁温变化情况,绘制出增大和减小热流密度时的沸腾曲线,通过曲线分析得到沸腾迟滞特性.成核滞后方面,过冷度越大,成核滞后现象越明显,从过冷度影响核化孔隙内蒸汽冷凝的角度分析了机理.湮灭滞后方面,过冷度越大,湮灭滞后现象越明显,从过冷度影响增、减热流密度时汽化核心数量的角度分析了机理.     

影响金属匀质形核过冷度的因素

将热力学因素和动力学因素对金属匀质形核过冷度的影响统一起来,建立了匀质形核的过冷度方程。结果表明：金属的匀质形核过冷度与金属的形核驱动力因子、体积及冷却速度有关．对同一金属来说,其匀质形核过冷度随液态金属体积的减小或冷却速度的增大而增大,当液态金属体积与冷却速度的比值减小到一临界值时,金属的匀质形核过冷度增大到其最大值;在液态金属体积与冷却速度的比值一定时,金属的匀质形核过冷度随其形核驱动力因子的增大而增大     

孔隙介质中油相非平衡吸附的数学模型

针对目前理论上描述储层孔隙介质时对流体吸附的研究很少的问题,把油相(凝析油、原油)看作为一个多组分液态烃的高分子溶液,以吸附过剩量为基础,用基团贡献法(UNIFAC法)确定溶液中各组分的活度系数,引入相平衡数据热力学一致性的检验方程(Gibbs-Duhem),并结合达到吸附平衡时吸附相和体相的逸度相等、以及其他关联式得到平衡态吸附数学模型的一般表达式;同时考虑到相间存在质量传递,相平衡过程不可能在瞬间完成,从而引入与时间相关的组分模型,得到非平衡吸附的数学模型.     

可降解聚醚酯酰胺基聚氨酯共聚物的合成及性能表征

以ε-己内酯,6-氨基己酸、聚乙二醇、2,4-甲苯二异氰酸酯为原料,采用本体熔融聚合法合成了可降解的聚醚酯酰胺基聚氨酯共聚物(PEEA-U),并采用1H-NMR和FTIR对该材料进行了表征,确认了合成反应的进行。采用DSC、TGA/DTG对其热性能进行了研究,发现随着TDI的加入,共聚物的熔点升高、熔融热增加,即材料的结晶度增大,同时材料的热分解温度亦随之升高。同时对材料的水解降解行为进行了研究,结果发现：随着TDI的加入,材料的降解速度减慢;并且对于同一种材料,其降解速度随降解介质的pH值发生变化,当pH从9.10降到4.02时,材料的降解速度大大加快。     

从液态镓的电阻率研究其结构变化的滞后性

为了研究液态镓结构变化的滞后性,采用基于四电极法的电阻动态测量系统,对过热和过冷液态镓在加热、冷却和保温过程中其电阻率的变化规律进行了动态测定.结果发现液态镓的电阻率随熔体快速加热后保温时间的延长而增大、随熔体快速冷却后保温时间的延长而减小.慢速升温熔体的电阻率明显大于快速升温熔体在同一温度下的电阻率,其影响只在熔体升温速度小于0.13 ℃/min时才能显现出来.液态镓从过热状态降温到过冷状态后,其电阻率-温度曲线保持了很好的连续性.但其在过冷状态下的变化规律与未过热熔体的明显不同.从液态镓电阻率实验结果可以推出,液态镓的结构随温度的变化存在滞后性.当升温速度大于0.13 ℃/min时,液态镓的结构随温度的变化具有完全滞后的特点.     

乙酸乙酯重结晶纯化植物甾醇的工艺研究

植物甾醇是一种天然活性物质,具有广阔的发展前景和开发价值。为提高植物甾醇产品纯度,优化乙酸乙酯重结晶纯化植物甾醇的工艺。以粗甾醇为原料,乙酸乙酯为结晶溶剂,研究结晶终温、降温速率、搅拌速率及结晶次数对总甾醇含量及收率的影响,并对植物甾醇产品相应的质量指标进行分析。结果表明：在结晶初始温度50℃、降温速率0.6℃/min、结晶终温23℃、搅拌速率46 r/min、结晶3次的条件下,总甾醇含量可达99.10%,总甾醇收率为80.34%;产品质量指标检测结果分别为酸价0.49 mg/g,熔点139℃,灰分0.15%,水分含量0.16%,符合相关标准。研究结果可为生产高纯度植物甾醇提供技术支持。     

硫酸钾结晶及动力学研究

采用单晶槽法研究硫酸钾晶体生长规律，考察过冷度、结晶温度、晶体粒度、添加剂对硫酸钾晶体生长的影响．通过观测硫酸钾在K2SO4-H2O体系和K^＋、NH^4＋、SO4^2-、Cl^- -H2O体系不同条件下的成核、晶体生长情况，绘制晶体生长速率曲线，确定工业条件下硫酸钾晶体生长的适宜条件，并且提出多种影响因素下硫酸钾结晶生长动力学模型．     

Al凝固特性随冷却速率变化规律的分子动力学模拟

对Al熔体在不同冷却速率下的凝固行为及其组织进行了分子动力学模拟.研究结果发现金属的凝固特性受冷却速率影响.当冷却速率小于1.0×1012.5 K·s-1时,金属Al凝固时的形核过冷度随着冷速的不断增加而增大,凝固后形成由面心立方结构和密排六方结构镶嵌而成的晶体组织;当冷却速率大于1.0×1015.0 K·s-1时,Al凝固后形成非晶态组织;冷却速率介于二者之间时,Al凝固后形成晶态和非晶态的混合组织.随着冷速的增大,最大晶态团簇中FCC结构原子的数目逐渐减少,HCP结构团原子的数目先增加后减小.     

重结晶制备奥克托今（HMX）粒径及晶形的研究

采用溶剂-非溶剂重结晶法制备出奥克托今（HMX）并对其粒径及晶形进行了研究,通过单一改变溶剂、温度、溶剂-非溶剂混合速率和搅拌速度研究了HMX重结晶过程中的动力学行为．实验表明：在25℃时,用二甲亚砜（DMSO）作溶剂,非溶剂与溶剂质量比为100：1,将两者迅速混合所结晶出的HMX晶体平均粒径为462nm,且其分布均匀呈短柱状团聚;用丙酮作溶剂时,结晶不均匀多呈长条状;用68wt％硝酸作溶剂时,结晶呈立方块状．     

成核添加剂减小冰蓄冷溶液过冷度的实验研究

为了寻求合适的成核添加剂来减小冰蓄冷溶液过冷度和提高结冰速率，建立了冰蓄冷溶液性能测试装置，对含有各种成核添加剂的冰蓄冷溶液在不同环境温度下的凝固结冰过程进行了实验研究。实验结果表明，成核添加剂和环境温度对蓄冷溶液过冷度和结冰速率均有明显影响。对成核添加剂为A的蓄冷溶液，当环境温度为－5.1 ℃时，其过冷度为4.5 ℃，凝固结冰过程耗时165 min；当环境温度为－4.0 ℃时，其过冷度为4.0 ℃，凝固结冰过程耗时410 min。对成核添加剂为B的蓄冷溶液，当环境温度为－4.0 ℃时，其过冷度为2.4 ℃，凝固结冰过程耗时150 min。在冰蓄冷工程中应用加入成核添加剂的蓄冷溶液来提高制冷机运行时的蒸发温度，从而提高制冷机的制冷系数，使空调工程具有更明显的节能效果。     

氢化棉籽油非等温结晶动力学研究

应用差示扫描量热仪(DSC)研究氢化棉籽油的非等温结晶行为.考察了两种氢化棉籽油在5、10、15和20℃/min降温速率下的非等温结晶行为,并用Ozawa方程进行动力学分析.非等温结晶曲线表明:随着降温速率的增大,结晶的温度范围增大;Ozawa方程解析非等温结晶曲线表明:当温度升高时,结晶常数m值增大,结晶速率常数K(T)减小.与等温结晶常数相比,非等温结晶常数偏大,说明非等温状态下氢化棉籽油结晶时可能会发生异相成核.     

原位聚合制备石墨烯/PET及其性能研究

选用硅烷偶联剂KH560改性石墨烯,通过原位聚合法制备石墨烯/PET。用TEM对表面改性前后的石墨烯进行表征,并用FTIR、TG、DSC和特性黏度测试对石墨烯/PET的结构、热稳定性及结晶性能等进行研究。结果表明:石墨烯经硅烷偶联剂处理后分散效果较好;在实验范围内,原位聚合制备的石墨烯/PET中未检测到石墨烯与PET分子之间的化学结合键;石墨烯的加入使PET的DSC曲线发生了明显的变化,结晶曲线中出现了细而窄的结晶峰,熔融曲线中出现了明显的熔融双峰;石墨烯的加入提高了PET的热稳定性、结晶温度和结晶速率;当石墨烯含量为0.075wt%时,石墨烯/PET比纯PET的结晶峰顶温度Tp提高了34.20℃,过冷度ΔT降低了29.37℃。