基于新型树枝状大分子聚酰基硫脲(PATU),通过巯基-烯Michael加成反应得到表面N, N-二甲基半胱胺修饰的聚酰基硫脲(PATU-DMCA). 核磁结果表明:PATU-DMCA树枝状结构正确且完整. 琼脂糖凝胶电泳及动态光散射粒径测定结果表明:PATU-DMCA在低代数、低氮磷摩尔比条件下可以有效包载DNA,形成粒径为60~100 nm、Zeta电位为10~20 mV的纳米复合物. 在人宫颈癌细胞HeLa和人肺癌细胞A549上,低氮磷摩尔比的PATU-DMCA的无血清转染效率优于经典的树枝状大分子基因载体聚酰胺胺,而两者细胞毒性相当. HeLa上的亚细胞分布结果表明:纳米复合物在细胞水平的转运过程基本包括黏附细胞膜、内吞入胞、进入溶酶体,通过“质子海绵”效应从溶酶体逃逸后进入细胞质及细胞核进行转染. PATU-DMCA以及PATU本身在基因输送中均具有很大的潜力.
基于大量已发表的生物质热解实验数据,采用数值方法拟合全局反应热解模型的动力学参数,建立生物质热解的训练和验证数据库,并利用随机森林算法研究生物质热解动力学参数与生物质种类和加热条件之间的非线性关系,发展预测生物质热解动力学参数的随机森林模型. 训练和验证的结果显示:随机森林模型能够较好地预测训练数据库中的生物质热解的动力学参数(R2>0.92),并能够准确预测验证数据库中的多种生物质的热解过程(R2>0.93). 此外,变量重要性分析结果显示:纤维素质量分数对于反应级数和活化能影响较大,木质素对于反应级数的影响最大. 加热条件对于活化能的影响可以忽略,但是对指前因子和反应级数的影响显著.
以TiCl4为钛源,针铁矿(α-FeOOH)为模板,采用牺牲模板法制备掺铁金红石纳米管,应用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描透射面扫描(STEM EDX-Mapping)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对掺铁金红石纳米管的物相、形貌、微结构和化学组成等进行系统地表征.结果表明,在高温条件下制备的掺铁金红石样品颗粒为管状结构,纳米管的物相为纯金红石相,管壁外表面由许多针状体包裹,管的两端封闭,内孔直径60~80 nm;管壁由纳米颗粒构成,并具有明显的层状结构特征;元素分析结果表明,Fe3+均匀地掺入到了金红石晶格中,且金红石晶格形成大量的位错和面缺陷.结合金红石纳米管的微结构特征探讨形成机理:在低温条件下,金红石先包覆于针铁矿外表面,并构成以金红石为壳,针铁矿为核的核壳结构纳米复合材料;随着反应温度从30 ℃上升到90 ℃,载体针铁矿逐渐溶解,包覆于载体针铁矿外表面的金红石逐渐增加;同时,铁离子经扩散而进入金红石晶格,最终载体针铁矿全部溶解而形成掺铁金红石纳米管.
为了大型循环流化床锅炉的合理设计和安全运行,针对炉膛顶部悬吊受热面的传热特性,在六分离器、裤衩腿结构的循环流化床冷态试验台中采用电加热模拟受热屏进行实验研究,并基于颗粒团更新模型分析传热机理.实验结果表明:炉膛顶部悬吊屏表面固体颗粒浓度较大,固体颗粒以较小的速度贴壁向下运动;悬吊屏传热系数随着炉顶悬浮密度的增大而增大,炉膛空截面风速对传热系数影响不大,但通过改变炉膛悬浮密度进而改变悬吊屏传热系数.利用修正的颗粒团更新传热模型计算结果表明:当固体颗粒浓度增大时,悬吊屏表面颗粒团覆盖率增大,从而引起对流传热系数增大.