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  • 2015年第42卷第12期文章目次
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    • 水韧处理对TiC基高锰钢结合金组织与性能的影响

      2015, 42(12):1-6.

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      摘要:研究了水韧处理对TiC基高锰钢结合金力学性能的影响,并通过分析合金在处理前后显微组织结构和微区成分的变化,阐述了其中的内在关系.经过1 050 ℃×6 h水韧处理后,真空烧结试样的抗弯强度和冲击韧性分别提高了154.6%和125.3%;低压烧结试样则分别提高了61.81%和45.38%;真空烧结+低压烧结试样也分别提高了65.59%和32.90%.研究结果表明,水韧处理能够显著提高烧结态TiC基高锰钢结合金的抗弯强度和冲击韧性.

    • 硼酸对硬炭基负极的结构和电化学性能的影响

      2015, 42(12):7-14.

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      摘要:在预炭化硬炭前驱体酚醛环氧树脂中掺入硼酸制备含硼原子的锂离子电池硬炭基负极材料.通过X射线衍射仪分析、扫描电子显微镜等对材料的微观结构进行表征,采用氮气吸脱附法测定材料的孔特性和比表面积,利用循环伏安、交流阻抗以及恒电流充放电实验研究材料的电化学性能.结果表明:随着硼酸掺入量的增加,硬炭的层间距、比表面积、孔体积和首次不可逆比容量变小,首次库伦效率提高,硼酸掺入质量分数为10%时,硬炭可逆比容量从332.2 mAh·g-1增长到461.1 mAh·g-1,对应的固体电解质中间相膜的电阻从33.86 Ω减少为24.53 Ω.

    • VARTM制备麻纤维增强环氧树脂复合材料研究

      2015, 42(12):15-20.

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      摘要:通过对黄麻纤维热处理、碱处理、硅烷偶联剂处理和异氰酸酯处理进行表面改性,并对改性黄麻纤维布进行热压工艺处理,最后采用VARTM成型工艺制备黄麻纤维增强环氧树脂复合材料,并对其性能进行了系统研究.通过扫描电镜(SEM)分析表明,热处理和碱处理的黄麻纤维增强环氧树脂复合材料的界面粘结未得到明显改善,而通过硅烷偶联剂和异氰酸酯处理的黄麻纤维增强环氧树脂复合材料的界面粘结性能得到了显著的提高.将硅烷偶联剂和异氰酸酯处理的黄麻纤维布通过热压处理不仅可以增加复合材料中黄麻纤维体积含量,而且可以提高复合材料的综合性能,复合材料力学性能研究表明,经硅烷偶联剂处理后的黄麻纤维增强复合材料拉伸强度、模量和弯曲强度分别提高了18.6%,71.4%和50.2%.经异氰酸酯处理的黄麻纤维增强复合材料的拉伸强度、模量和弯曲强度分别提高了16.3%,34.0%和50.3%.

    • 磷再生石膏、脱硫再生石膏热性能与力学性能的变化研究

      2015, 42(12):21-27.

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      摘要:通过DSC/TG,SEM,BET,粒径分析及水化温升曲线对磷再生石膏、脱硫再生石膏热性能和力学性能的变化进行研究并分析其变化机理.结果表明,再生石膏热稳定性降低,磷再生石膏两次脱水温度分别降低4 ℃和2 ℃,脱硫再生石膏两次脱水温度也都降低2 ℃;再生石膏力学性能也是降低的,磷再生石膏强度降幅和吸水率增幅都较小,分别为15%~30%和22.40%,而脱硫再生石膏变化幅度较大,分别为45%~70%和76.61%,但两种再生石膏的脱水温度和力学性能几乎相同.分析表明,再生石膏热稳定性的降低是由于它具有较小的颗粒度所致,再生建筑石膏较大的比表面积、较小的粒度及颗粒分布不均是其力学性能降低的主要原因,而磷石膏较差的晶型使得其力学性能降幅较小.

    • Zr57.5Cu27.3Al8.5Ni6.7非晶合金的非等温和等温晶化动力学研究

      2015, 42(12):28-32.

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      摘要:对制备的Zr57.5Cu27.3Al8.5Ni6.7非晶合金的等温与非等温晶化动力学通过差式扫描量热法(DSC)进行了研究,根据Kisinger方程计算出Zr57.5Cu27.3Al8.5Ni6.7非晶合金在非等温条件下的激活能Eg,Ex,Ep1和Ep2,分别为409.70 kJ/mol(± 60.07 kJ/mol),335.53 kJ/mol(± 39.94 kJ/mol),323.95 kJ/mol(± 15.21 kJ/mol)和187.75 kJ/mol(± 13.27 kJ/mol).在718 K,723 K,728 K和733 K等温条件下得到的晶化体积分数与时间的关系曲线呈“S”型,表明晶化过程为典型的形核长大型转变.Avrami指数n的范围为3≤n≤4,表明晶化过程由界面控制的二维长大转变为界面控制的三维长大,形核率随时间逐渐降低至稳定,等温晶化过程得到的激活能平均值434.81 kJ/mol,高于非等温晶化过程的有效激活能.

    • 冷却方式及时效处理对580 ℃气体渗氮层的影响

      2015, 42(12):33-39.

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      摘要:工业纯铁(厚度为1 mm)经580 ℃气体渗氮4 h后进行不同方式(油淬, 炉冷)的冷却,然后对油淬的试样进行自然时效和100~220 ℃的人工时效.采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、维氏显微硬度计和拉伸疲劳实验机等研究了不同热处理条件下渗氮层的微观组织结构和力学性能.结果表明:渗氮试样完全由化合物层和扩散层组成,冷却方式不改变化合物层的厚度和最外层的相结构,却显著影响扩散层的微观组织和力学性能.油淬试样的扩散层在自然时效过程中形成大量的氮原子团簇从而产生了自然时效强化;人工时效可以控制油淬试样扩散层中析出相的种类和数量,低温时效的析出相主要为α′′-Fe16N2相,较高温度时效的析出相主要为γ′-Fe4N相;自然时效样品具有很高的硬度和强度,人工时效样品的硬度和强度随时效温度的升高而降低,较高温度时效有助于提高延伸率;化合物层对渗氮层的强度没有很大影响,但却显著降低了渗氮层的拉伸疲劳强度.

    • 挤压对Mg-Zn-Sn-Al合金力学性能和腐蚀行为的影响

      2015, 42(12):40-46.

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      摘要:研究了铸态和挤压态Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金的微观组织、力学性能和在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:铸态合金的平均晶粒尺寸为183 μm;而挤压后合金的平均晶粒尺寸降低为9 μm.挤压态与铸态Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金相比,抗拉强度由209 MPa 提高到354 MPa,屈服强度由157 MPa 提高到216 MPa,伸长率达到19.6%且呈现明显的韧性断裂特征.静态浸泡腐蚀和电化学实验表明,挤压态合金的耐蚀性明显低于相应的铸态合金.

    • 淬火速率对Al-5Zn-3Mg-1Cu铝合金厚板剥落腐蚀的影响

      2015, 42(12):47-52.

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      摘要:采用末端淬火和腐蚀浸泡方法研究了淬火速率对Al-5Zn-3Mg-1Cu铝合金厚板剥落腐蚀性能的影响,结合金相显微镜、透射电镜和扫描透射电镜微观组织表征对影响机理进行了分析和探讨.Al-5Zn-3Mg-1Cu铝合金的剥落腐蚀性能随淬火速率的减小(2 160 ℃/min→100 ℃/min)而下降,腐蚀等级由P级变为ED级,最大腐蚀深度从15 μm增加至530 μm.淬火速率减小导致晶界析出相数量增加,其中Zn,Mg元素含量上升,无沉淀析出带宽化,是剥落腐蚀性能下降的主要原因.

    • 生物活性多甲氧基黄酮糖苷的合成及其结构表征

      2015, 42(12):53-58.

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      摘要:为了提高多甲氧基黄酮类化合物的水溶性和药用价值,以2 种来源丰富且抗癌活性高的多甲氧基黄酮橘皮素和川陈皮素为底物,分别经过氧丙酮(DMDO)氧化得到多甲氧基黄酮醇9和10,然后,9和10分别与糖基供体α-溴代乙酰葡萄糖、半乳糖和鼠李糖在NaOH水溶液和氯仿体系中,进行相转移催化下的糖苷化反应及随后的脱乙酰化反应,首次合成了4种新的多甲氧基黄酮糖苷化合物1~4. 对所合成的化合物用1HNMR,13CNMR和MS等波谱法进行了结构表征. 合成方法原料易得、工艺简便、收率较高.

    • 化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层在弱酸性介质中耐蚀性研究

      2015, 42(12):59-63.

      摘要 (868) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以紫铜为基体,采用化学镀制备了非晶态Ni-P,Ni-Sn-P镀层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等对镀层的结构、微观形貌及元素组成进行分析.通过Tafel极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、开路电位监测及室内加速腐蚀试验,研究两种镀层在pH=5.5,wNaCl=3.5%,以及pH=5.5,wS=20%的土壤介质中的耐蚀性能.结果表明,化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层的自腐蚀电流密度是裸铜的4.5%和1.2%,两种镀层在酸性腐蚀介质中具有比金属铜更好的耐蚀性,并且化学镀Ni-Sn-P镀层耐蚀性优于Ni-P镀层.两种镀层的自腐蚀电位均负于铜.

    • 含铷固体超强碱Rb2O/γ-Al2O3的制备及其催化酯交换反应研究

      2015, 42(12):64-69.

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      摘要:以从盐湖卤水中提取的RbCl为原料,利用原位法和浸渍法制备了含铷的固体超强碱Rb2O/γ-Al2O3.以蔗糖为模板剂,以Rb2CO3及Al(NO3)3为反应物,原位法制备了Rb2O/γ-Al2O3.同时以蔗糖为模板剂,先分别以Al(NO3)3和异丙醇铝(Al\[CH(CH3)2\]3)为铝源制备了介孔γ-Al2O3,再通过浸渍RbNO3溶液,制备了一系列的负载型Rb2O/γ-Al2O3.通过优化制备条件,两种方法制备的Rb2O/γ-Al2O3的碱强度均可达26.5以上,即为超强碱.把制备的超强碱Rb2O/γ-Al2O3用于三醋酸甘油酯和甲醇为模型反应物模拟生物柴油制备过程中的催化酯交换反应.得到了最佳的催化反应条件:原料醇酯比8∶1,反应温度338 K,反应时间4 h,催化剂用量w三醋酸甘油酯=6.0%,在此工艺条件下乙酸甲酯产率达98%以上.

    • 端羟基聚苯乙烯改性UVWPU涂料制备与性能研究

      2015, 42(12):70-73.

      摘要 (730) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃(PTMEG)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,通过自制端羟基聚苯乙烯作为扩链剂,在紫外光固化水性聚氨酯(UVWPU)结构中引入刚性苯环基团来提高涂膜的耐热性及硬度,产物结构通过FT-IR来证实.同时研究了DMPA的用量、扩链参数以及端羟基聚苯乙烯改性对于乳液稳定性和涂膜性能的影响.结果表明,DMPA用量>6%后,乳液的储存稳定期在6个月以上,扩链参数>1.35时,涂膜外观及其涂膜性能较好;经端羟基聚苯乙烯扩链改性后的UV固化膜在5%和10%失重温度分别为245 ℃和282 ℃时,较改性前提高了32 ℃和27 ℃,涂膜的附着力、铅笔硬度均得到了提高.

    • 微波催化剂MgFe2O4-Fe2O3微波催化氧化降解结晶紫废水

      2015, 42(12):74-79.

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      摘要:提出一种新型的、无需添加氧化剂处理结晶紫废水的方法.通过共沉淀晶化法制备微波催化剂MgFe2O4-Fe2O3,在微波辐照下降解结晶紫废水,考察了催化剂用量、微波功率、辐照时间对结晶紫去除率的影响.结果表明:在一定条件下,去除率随着催化剂用量的增加、微波功率的增大、微波辐照时间的延长而增加.当微波功率为800 W,辐照时间5 min,催化剂用量1 g/L时,处理200 mg/L的结晶紫废水,去除率可达99.3%.本文还对微波催化氧化机理进行了探究,通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,氧化基团清除剂的添加降低了结晶紫的去除率,并提出了该反应的微观机理:微波催化剂吸收电磁波发生光电效应, 产生电子和空穴对, 与水等作用产生·OH,·OH再氧化降解废水中的有机物.

    • 一株拮抗稻瘟病内生霉菌OsiSh-10的筛选与鉴定

      2015, 42(12):80-87.

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      摘要:从湖南浏阳大围山种植的湘矮早7号水稻中,筛选到一株对水稻稻瘟病菌有显著抑制效果的水稻内生放线菌OsiSh-10菌株.由拮抗菌包覆种子和喷晒水稻叶面的实验表明将该菌喷晒于水稻叶面可以对叶瘟起到明显的控制效果,且喷一次的效果比喷两次的效果好,包覆种子反而使病情指数升高.根据形态特征、培养特征、生理生化、16s rRNA序列比对及进化树构建鉴定OsiSh-10菌株属于白色链霉菌(Streptomyces albus).OsiSh-10是一株具有稻瘟病生防潜力的菌株.

    • CONSTANS-LIKE 7基因对拟南芥开花的调控分析

      2015, 42(12):88-94.

      摘要 (776) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究CONSTANS-LIKE 7 (COL7)在调控植物开花方面的功能,以定量PCR,GUS染色等方法,研究光及生物钟对COL7表达的影响,以及COL7对拟南芥开花的影响.实验结果显示:光及生物钟参与调控COL7的表达;过表达COL7在长日照条件下抑制CONSTANS (CO)以及FLOWERING LOCUS T (FT)的表达,进而抑制拟南芥开花;col7突变体不论是在长日照下还是短日照下都没有明显的开花表型,说明COL7在调控拟南芥开化方面可能与其家族基因中的其它成员存在功能冗余.

    • 二氧化碳管道输送过程管径设计分析

      2015, 42(12):95-99.

      摘要 (1249) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据影响管径设计的因素,从质量流量、管长和压降3个方面对Rubin管道设计模型进行分析,根据分析结果建立相应的数值模型;使用MIT管道设计模型验证所建数值模型的可靠性;在此基础上从管道总资本成本和中间加压站成本两方面分析管道经济成本.研究结果表明,模型各变量的变化规律及相应数值模型类型均与验证模型相同,且有很好的相关性(其决定系数R2均大于0.970).

    • 转录因子FOXM1剪接异构体在乳腺癌EMT过程中的初步研究

      2015, 42(12):100-106.

      摘要 (813) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究转录因子FOXM1不同的剪接异构体对乳腺癌EMT过程中的影响.采用基因工程方法分别构建了表达FOXM1B-EGFP和FOXM1C-EGFP两种 FOXM1剪接异构体真核表达质粒,并将其转染进乳腺癌细胞,采用RT-PCR和Western印迹检测细胞样本中FOXM1剪接异构体的表达和EMT相关基因表达,同时采用transwell检测高表达不同FOXM1剪接异构体细胞的侵袭和迁移能力.成功构建了FOXM1B-EGFP和FOXM1C-EGFP真核表达质粒.外源FOXM1B在乳腺癌间质型细胞的表达高于上皮型细胞,并主要存在于细胞核内,且高表达FOXM1B 能够显著促进乳腺癌细胞的侵袭和EMT过程.外源FOXM1C在乳腺癌上皮型细胞中的表达高于间质型细胞,并且在细胞核和细胞质中均有表达,高表达FOXM1C能够显著抑制细胞的侵袭和EMT过程.实验结果表明,在乳腺癌细胞中,FOXM1B主要存在于细胞核内,FOXM1C在细胞核和细胞质中均有表达.本研究预示FOXM1B和FOXM1C对乳腺癌细胞EMT过程发挥不同的影响.

    • In2S3-Ag/TiO2三元纳米体系光催化降解2,4-D的实验研究

      2015, 42(12):107-114.

      摘要 (910) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用两步沉积法首次合成出新三元纳米材料-In2S3-Ag/TiO2纳米管阵列,并用电子扫描显微镜(SEM)、光致发光光谱仪(PL)等仪器对该三元催化剂进行形貌、元素、晶体结构的表征与光电性能的测试,并将该三元催化体系应用于2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的光降解实验.结果表明,In2S3-Ag/TiO2三元纳米材料所特有的两步光激发体系使它的催化降解能力显著提高,在溶液pH为4.23时,140 min内可实现对2,4-D 100%的去除;强酸和强碱的环境都不利于三元催化剂In2S3-Ag/TiO2对 2,4-D的催化降解.最后对三元催化剂的光催化降解机理进行了探讨.

    • 基于坡面径流输沙模型的湘中红壤丘陵区土壤有机碳流失模拟研究

      2015, 42(12):115-124.

      摘要 (1210) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:坡面径流是泥沙和土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)流失的主要动力.本研究以典型湘中红壤丘陵区坡耕地(翻耕和免耕)为研究对象,通过野外径流小区模拟降雨试验,对已建立的以径流率为变量的对数线性回归坡面径流输沙模型进行修正,并结合泥沙中SOC的富集特性,建立湘中红壤丘陵区的坡面SOC流失模型.研究结果表明:坡面SOC流失模型能够有效地应用于湘中红壤丘陵区次降雨过程中坡面SOC流失的模拟中,且具有较好地模拟效果,SOC流失率模拟平均误差在30%左右,决定系数在0.85以上;同时模拟结果表明,泥沙和SOC流失过程在坡面径流侵蚀影响下呈现波动状态,表现为产流开始后10 min泥沙和SOC流失呈增加趋势,其后在波动中逐渐趋于平稳;通过比较翻耕和免耕条件坡面径流输沙和SOC流失模型,结果显示侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失率大于免耕方式.非侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失状况与免耕方式一致.

    • Fe/C微电解-Fenton法预处理提高垃圾渗滤液可生化性的研究

      2015, 42(12):125-131.

      摘要 (973) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究采用Fe/C微电解-Fenton法对老龄城市生活垃圾渗滤液进行预处理,提高其可生化性.通过调整初始pH,Fe-C投加量,铁碳质量比,H2O2投加量及反应时间考察其对垃圾渗滤液处理的效果,同时对Fe/C微电解,Fenton以及Fe/C微电解-Fenton的处理效果进行对比研究.实验结果表明,Fe/C微电解-Fenton法预处理表现出最好的处理性能,其最佳处理条件为:初始pH 3,Fe-C投加量 52 g/L,Fe/C 3,H2O2投加量12 mL/L,接触反应1 h后,COD去除率达到75%.此外,渗滤液的BOD5/COD也从0.075提高到0.250.

    • 城镇化视角下长江经济带城市生态环境健康评价

      2015, 42(12):132-140.

      摘要 (776) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新型城镇化进程的加快,如何实现城镇化与生态环境协调发展将是长江经济带发展的核心议题.本文以长江经济带的36个城市为研究对象,从生态环境压力、状态、恢复潜力三个维度出发构建生态环境健康评价指标体系,建立熵权综合评价模型,对各城市生态环境健康进行了综合评价.结果表明:长江经济带城市生态环境水平存在明显的空间差异,长江下游城市生态环境综合指数整体高于长江中游和上游.根据长江沿江36个城市生态环境各指标的差异,借助PCA排序对其进行分类,将36个城市大致分为六大类型.最后,利用相关分析探讨城镇化与生态环境压力、状态、恢复潜力等指标的关联性,了解城镇化背景下长江经济带城市生态环境水平的差异,结果表明城镇化与生态环境压力呈现指数曲线变化;长江经济带上、中、下游城市间生态环境与城镇化的耦合特征不同.

湖南大学学报(自然科学版)编辑部

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