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  • Journal of Donghua University(Natural Science Edition). 2024, 50(06): 22-29. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0243
    以2-甲基咪唑和1,6-己二醇(或甘油)制备的反应性低共熔溶剂MI-H(或MI-G)为咪唑源相,采用界面合成法得到不同尺寸的ZIF-67材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、自动比表面积和孔隙度分析仪等对合成得到的ZIF-67的结构和性能进行表征。结果表明,以MI-H或MI-G为咪唑源相时,合成的ZIF-67-H和ZIF-67-G的尺寸分别为250和2 000 nm;比表面积分别为1 751和1 756 m2/g,均高于大多数文献报道的ZIF-67的比表面积。ZIF-67-H和ZIF-67-G对甲基橙(MO)染料的吸附结果表明,ZIF-67-H对MO的最大吸附容量可达300.36 mg/g,高于ZIF-67-G的190.50 mg/g。ZIF-67-H和ZIF-67-G对MO的等温吸附过程为Langmuir吸附,吸附动力学为准二级动力学吸附。该研究为控制合成不同尺寸的高比表面积MOF材料提供了一种新方法。
  • Journal of Donghua University(Natural Science Edition). 2024, 50(06): 146-150. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0305
    在小样本图像分类中,由于样本数量有限,神经网络难以进行充分训练,同时仅使用单一的判别方法容易产生相似性偏差,分类准确率较低。针对上述问题,提出一种多模态和度量学习相结合的小样本图像分类模型。使用卷积神经网络提取查询集和支持集图像的特征,通过度量模块判断图像与图像间的相似度;通过多模态模块对已知类别图像的文本信息与查询图像进行跨模态对比,从而计算查询图像与每个类别文本信息的相似度;最后结合两种相似度,基于多模态信息得出最终预测结果。在MiniImagenet和CUB-200-2011两个数据集上进行小样本分类试验,同时与6种先进的小样本分类模型进行对比,结果显示,所提模型的分类准确率优于其他模型。试验结果证实了所提模型的有效性。
  • Journal of Donghua University(Natural Science Edition). 2024, 50(06): 173-179. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0378
    为精准评估取石网篮在体内取石时的扭转传递性能,模拟其在人体屈曲腔道内的取石效能,设计并研制了专门的扭转传递性能测试装置。测试过程中,为确保结果准确性,通过试验优选20圈、转速为50 r/min的参数和重型夹具进行试验,并结合三种弯曲通路,对取石网篮扭转传递性能进行体外模拟和定量测试。测试结果表明:当取石网篮扭转速度从50 r/min提高到100 r/min时,扭矩下降了37.6%;使用重型夹具进行测试时,扭转角传递系数的测试结果更加稳定。对比1 145 mm和650 mm长度的取石网篮,前者在的扭矩与扭转角传递系数上分别降低15%和10%。360°弯曲通路下的扭矩和扭转角传递系数相较于伸直状态分别降低38%和14%。该测试装置能精确测量和表征取石网篮在不同条件下的扭转传递性能,可为网篮产品的进一步研发和临床应用提供定量化评价参考。
  • Journal of Donghua University(Natural Science Edition). 2024, 50(04): 25-32. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0347
    油水分离是工业废水处理中重要的环节。利用天然蛋白质材料玉米醇溶蛋白(Zein)的特殊润湿性制备一种具有优异分离效率与通量的油水分离纳米纤维膜。为提升Zein的力学性能,将其与具备优良机械性能的ES-11醇溶尼龙(PA)共混进行静电纺丝。PA具有优良的机械性能,制备得到的Zein/PA纤维膜,既大幅提升了纤维膜的力学性能,又保持了Zein的特殊润湿性,可实现按需油水分离。结果表明:当加入PA比例达35%时,纤维膜的拉伸应力和应变分别达到3.31 MPa、64.79%;对不同油水混合物的分离效率均在98.5%以上,最高达99.6%,分离通量最高达14 107 L/(m~2·h);在10次分离循环后,分离效率和分离通量仍然高达98.7%和13 287 L/(m~2·h);在酸、碱和盐环境下油水分离的效率与通量未发生明显下降,纤维膜具有良好的耐酸、碱和盐性。
  • Journal of Donghua University(Natural Science Edition). 2024, 50(04): 57-62. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0270
    针对高太阳光反射率和低成本的材料开发需求,基于时域有限差分法模拟TiO_2纳米纤维膜中结构参数对膜材料反射性能的影响规律,结果表明:当TiO_2纳米纤维直径为300 nm时,材料具有最优的宽带散射性能,其太阳光波段内的积分散射率为2.462;太阳光反射率与纤维膜厚度呈正相关,当纤维膜厚度增至150μm时,膜材料具有优异的太阳光反射性能。通过调控静电纺丝工艺参数和纺丝时间,制备出不同纤维直径和不同厚度的TiO_2纳米纤维膜材料。膜材料的太阳光反射率测试结果表明:当所制备的TiO_2纳米纤维平均直径为293.2 nm、膜厚度为155μm时,膜材料具有高太阳光反射率(94.50%)。
  • Journal of Donghua University(Natural Science Edition). 2024, 50(04): 91-97. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0137
    鉴于汽车制造中热固性树脂基复合材料不溶不熔,回收再利用问题严峻,使用生物基香兰素和4,4-二氨基苯砜合成一种含有动态亚胺键的固化剂,将其用于固化环氧树脂,制备可重复成型可回收的新型固塑性复合材料。研究表明:该复合材料具有优异的力学性能,拉伸强度和拉伸模量分别为670 MPa和29 GPa,弯曲强度和弯曲模量分别为752 MPa和27 GPa,短梁剪切强度为55 MPa;与复合材料BAC 449相比,不仅具有更优异的力学性能,而且阻燃性能达UL-94 V-0级;由于该固塑性复合材料中含有动态亚胺键,树脂可以被降解,进而实现回收利用,符合低碳环保的发展方向,在新能源汽车领域具有广泛的应用前景。