2024年, 第43卷, 第06期　
刊出日期：2024-12-25

  

• 全选
  |

• Select
  PVP-Lys亲水/促纤溶改性聚砜基血液透析膜的制备及性能

  杨宁, 黄帅, 周率真

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 1-8.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对透析膜材料血液相容性需要进一步提高的问题，采用非溶剂诱导相转化法制备聚砜膜，合成单端固定赖氨酸的聚乙烯吡咯烷酮（PVP-Lys），以PVP-Lys为间隔臂将赖氨酸修饰到聚砜基膜表面，开发了一种具有纤溶活性的抗血栓血液透析膜，通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和水接触角测试等方法对膜进行表征，研究修饰不同含量赖氨酸的聚砜血液透析膜的性能。结果表明：成功制备了单端固定赖氨酸的PVP-Lys;PVP-Lys的加入使聚砜膜的表面结构发生变化，分离层的厚度增加；当PVP-Lys溶液质量分数为1.5%时，改性膜的BSA截留率为99.1%；与聚砜纯膜相比，亲水性提高了32%，抗蛋白质吸附率提升了67%，具有更高的抗血小板、红细胞粘附能力和更低的溶血率，改善了透析膜的血液相容性。
• Select
  耐溶剂聚酰亚胺/聚醚酰亚胺复合纳滤膜的制备及其性能

  丁晓莉, 崔浩然, 张良, 范晓倩, 程显昀, 赵红永

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 9-14+21.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了提升纳滤膜在有机溶剂体系使用过程中的耐受性，选用O,O′-二（2-氨基丙基）聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇和均苯四甲酰氯作为两相单体，在聚醚酰亚胺超滤基膜上发生界面聚合反应制备耐溶剂复合纳滤膜，再选用O,O′-二（2-氨基丙基）聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇作为交联剂对复合膜进行交联改性处理；将交联膜浸泡在丙酮溶剂中以探究交联膜的耐溶剂性能。结果表明：复合纳滤膜被成功交联改性，且交联后膜表面的致密程度增加；亲水性也有所提升，接触角下降29%；交联前，丙酮溶胀后膜截留率下降70%，交联后膜截留率仅仅下降5%，纳滤膜的耐溶剂性能有很大提升。
• Select
  生物基呋喃聚酯纤维的制备与表征

  苏坤梅, 张祥辉, 刘成志, 李振环

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 15-21.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决传统石油基聚酯纤维生产带来的资源短缺和环境问题，以2,5-呋喃二甲酸二甲酯（DMFD）、碳酸二丁酯（DBC）和1,4-丁二醇（BDO）为原料，采用熔融聚合和熔融纺丝制备了聚2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯（PBF）纤维和聚（2,5-呋喃二甲酸-碳酸-1,4丁二醇）酯（PBCF）纤维；利用乌氏黏度计测试制备的聚酯切片与纤维的特性黏度以及纺丝过程的黏度损失；利用声速取向度仪、DSC和XRD来分析纤维的取向度以及结晶性能；利用沸水收缩率测试来比较2种纤维的尺寸稳定性；利用TG分析纤维的热稳定性；利用纤维线密度测试和纤维强伸测试来表征纤维的力学性能。结果表明：PBF聚酯切片特性黏度为0.88 dL/g，与PBCF的特性黏度1.01 dL/g相比偏低；在2倍牵伸下，与PBF纤维相比，PBCF纤维的取向度（fs=0.27）、结晶性能、尺寸稳定性（沸水收缩率=37.42%）、力学性能（断裂强度=5.88 cN/dtex，断裂伸长率=110.34%）略低；但PBCF纤维的热稳定性(T_d,0=363.4℃，T_d,max=383.3℃)优于PBF纤维，能满足在纺织品领域的应用。
• Select
  基于溶液喷射纺取向包芯纱的柔性传感器性能

  石磊, 林小琳, 刘星

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 22-27.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对现有柔性传感器线性度差、灵敏度低、制备成本高等问题，利用高效、低成本的湿法纺丝技术和溶液喷射纺纱技术，以热塑性聚氨酯为原料制备取向包芯纱，通过涂覆导电颗粒改善纱线的导电性，制备了可拉伸的取向包芯纱柔性传感器；对取向包芯纱柔性传感器的微观形貌进行观察，对其拉伸传感性能进行测试，并分析其传感原理。结果表明：所制备的柔性传感器仍保持良好的纱线形貌（捻回角53°），具有大应变范围（0～40%）、高线性度（有效线性度1.913%）、高灵敏度（GF=25.26）、低响应时间（112 ms）、高稳定性和高可重复性（5 200次循环），能够较为准确地反映出人体大幅度和小幅度的生理活动规律。
• Select
  基于溶胀原理的艾草抗菌非织造布的制备及性能

  封严, 王艺玮, 钱晓明, 蔡志江

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 28-35.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为制备具有长效天然抗菌性的粘胶纤维水刺非织造布，选择以艾草精油-β-环糊精（WO-β-CD）微胶囊为抗菌剂，利用不同质量分数的纤维素溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）对粘胶纤维非织造布进行溶胀和表面溶解处理，采用浸轧法将WO-β-CD微胶囊负载至粘胶纤维水刺非织造布上，制备天然抗菌非织造布，并对其进行结构表征和性能测试。结果表明：NMMO质量分数70%可将粘胶纤维溶胀，72%则会使粘胶纤维表面部分溶解，经溶胀和表面溶解处理后的非织造布可以有效负载WO-β-CD微胶囊，所得抗菌非织造布不仅具有良好的物理和力学性能，而且还具有长效抑菌效果。与未经溶胀溶解处理的WO-β-CD抗菌非织造布相比，溶胀和表面溶解处理后的WO-β-CD抗菌非织造布放置96 h后对大肠杆菌的抗菌率从80.4%分别提升至92.4%和96.3%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率则从85.3%分别提升至96.4%和99.5%。
• Select
  钨酸钠添加剂对超薄电解铜箔结构与性能的影响

  李建新, 高中琦, 黄港, 陈小平, 李衔洋, 谢长江

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 36-43.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对超薄电解铜箔出现的致密性和力学性能差等问题，设计了一套直流电沉积系统，研究了无机添加剂钨酸钠对电解铜箔微结构和性能的影响规律，成功制备了厚度为7μm的超薄铜箔，并对其结构和性能进行了表征和测试。结果表明：添加剂Na₂WO₄的引入并不改变铜箔的晶体结构类型，仍然属于面心立方晶体结构，（111）择优取向程度减小，（220）和（200）晶面择优取向程度提高；当钨酸钠添加剂质量浓度为10 mg/L时，超薄铜箔的抗拉强度由267.9 MPa提高至382.8 MPa，晶粒尺寸由35.1 nm减小至26.6 nm，铜箔表面粗糙度R_a由1.25μm降低至1.11μm。本研究旨在为高拉伸强度超薄电解铜箔的制备提供理论指导。
• Select
  壳聚糖基氮掺杂活性炭的制备及其性能

  王虹, 冯银豹, 刘硕, 陈子尚, 李建新

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 44-50.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了制备高氮含量的氮掺杂活性炭（N-AC），以壳聚糖为原料、KOH为活化剂，采用碱活化法原位制备氮掺杂活性炭。通过比表面积分析（BET）、X-射线衍射仪（XRD）和X-射线光电子能谱（XPS）表征氮掺杂活性炭的结构及组分，并分析氮掺杂活性炭的电化学性能，研究碱炭比及炭化温度对氮掺杂活性炭物理性能和电化学性能的影响。结果表明：氮掺杂活性炭的石墨化程度随碱炭比的增加而降低，随炭化温度的增加而增加；氮掺杂活性炭的比表面积随着碱炭比的增加而增加，随炭化温度增加先增大后减小，而含氮质量分数随之减小；氮掺杂活性炭的最佳制备条件为碱炭比0.5∶1，炭化温度700℃，此时氮掺杂活性炭N-AC-0.5-700的比表面积为798 m²/g，总氮质量分数为3.52%，并含有较高比例的无序碳含量，其电极具有最佳的电化学活性、最小的电子传输阻力及最佳的氧还原性能，相比普通椰壳活性炭电极的电化学及氧还原性能均有较大提升。
• Select
  酯交换熔融缩聚法制备脂肪族聚碳酸酯

  李振环, 邹彦琪, 刘成志

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 51-60.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对传统脂肪族聚碳酸酯（APC）的工业制备方法高污染和高能耗的问题，采用一锅法，以不同碳酸二烷基酯和直链二元醇作为缩聚单体，熔融缩聚制备APC类可降解工程塑料，研究不同碳酸二烷基酯、催化剂种类、催化剂用量、预聚时间、缩聚温度、直链二元醇碳原子数等因素对APC产物平均分子质量和产率的影响，优化缩聚工艺，并对产物的结构和热力学性能进行表征。结果表明：优化工艺条件为碳酸二甲酯（DMC）和1,4-丁二醇作为缩聚单体、乙酰丙酮锂作为催化剂且其用量为1,4-丁二醇物质的量的1.4%、预聚反应时间为4.5 h、缩聚温度达到245℃，此条件下所制备聚碳酸丁二醇酯（PBC）的重均分子质量达到最大值M_W=4.04×10～4g/mol，产率达到82.0%；分别采用DMC/1,4-丁二醇、DMC/1,5-戊二醇、DMC/1,6-己二醇制备的3种APC的初始热分解温度达到250℃以上，可以满足相应的使用温度条件。
• Select
  基于施密特正交化的单帧彩色条纹相位解调方法

  段晓杰, 胡铁娜

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 61-65.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了加快三维测量的速度并减少噪声影响，提高相位解调精度，设计了单帧彩色条纹相位解调算法。把三步相移彩色编码方法改进为施密特正交化法彩色编码，将每个通道的相移差δ由2π/3改为（0,2π）区间的任意值，利用加权四向横向剪切最小二乘法进行相位展开，最后完成对三维形貌的测量。仿真实验结果表明：本方法可以有效改进彩色编码算法对相位信息解调的影响，并避免包裹相位的叠加干扰，在三维测量结果方面，高度均方根误差平均降低4.4%，相较于三步相移彩色编码方法节约了14.5%的运行时间。
• Select
  一种基于CSI数据预处理的人体行为识别方法

  史伟光, 姜皓元

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 66-72.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对已有基于信道状态信息（CSI）的行为识别方法存在冗余信息多、识别精度低等问题，提出一种基于CSI数据预处理的行为识别方法。首先通过计算子载波的贡献度进行子载波的选择，有效降低了CSI中的冗余信息；在此基础上，提出一种CSI动态特征增强算法，从原始CSI信息中分离出动态分量，实现对人体行为的准确表达，从而达到动态特征增强的目的。使用开源的CSI数据进行实验验证。结果表明：将预处理后的CSI数据用于行为识别，准确率较预处理前提升约30.5%；与WiFall、WiAnti预处理方案相比，本文所提方法准确率分别提高了7.5%与3.3%，证实了本文方法的有效性。
• Select
  高性能近红外硅光电倍增管的设计

  陈力颖, 左金, 程传同

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 73-79+88.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了进一步提高硅光电倍增管在近红外波段的光子探测效率，提出了一种平面型外延电阻淬灭型硅光电倍增管和一种基于倒金字塔结构的硅光电倍增管。通过各向异性腐蚀形成倒金字塔结构，在倒金字塔4个侧面以离子注入的方式形成p-enrich区域，增大了PN结的结面积，加大了有效光探测面积，提高了几何填充因子，从而在一定程度上提高了光子探测效率，并对相同掺杂浓度的平面型硅光电倍增管和基于倒金字塔结构的硅光电倍增管结构进行仿真。结果表明：2种器件的击穿电压约为-13 V；微单元尺寸为20μm、过电压6 V时900 nm处的平面型外延电阻淬灭型硅光电倍增管和基于倒金字塔结构的硅光电倍增管的光子探测效率分别为11.2%和15.6%，说明2种结构均能够对近红外波段的光进行有效探测，而基于倒金字塔结构的硅光电倍增管能够提高器件近红外波段的光子探测效率。
• Select
  基于测量矢量插入法的双电机相电流重构

  耿强, 余朝阳, 周湛清

  天津工业大学学报. 2024, 43(06): 80-88.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统进行相电流重构存在电流重构盲区、有效矢量采样法在电流重构盲区内无法准确完成电流重构等问题。基于安装在直流母线上的单电流传感器，分析了五相电流重构原理以及电流重构盲区，进而提出了一种测量矢量插入法，实现了盲区内2台电机的相电流重构，并利用重构的相电流进行双电机的独立闭环控制。仿真结果表明：本文算法实现了五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统的相电流重构，2台电机的相电流重构误差较小，重构的相电流用于电机控制不会对电机的稳态性能造成影响，并且2台电机均具有良好的动态性能。