含能范文10篇

时间:2023-04-02 10:46:02

含能范文篇1

综合性能进行表征与测试。结果表明所合成的含氰基聚芳醚具有优异的热稳定性

(T5%>492ºC)、较高的玻璃化转变温度(Tg=262~320ºC)和良好的溶解性能,易溶于氯代烷烃(如氯仿)和极性非质子溶剂(如DMAc、DMF、NMP等)。

【关键词】:氰基;聚芳醚;高性能

聚芳醚是一类综合性能优异的特种工程塑料,因具有良好的机械性能、耐热性、耐腐

蚀性、绝缘性等优点,广泛用于航空航天、电子器件、机械仪表等领域[1-3]。其高分子主链中同时具有刚性的对苯撑和柔性的醚键结构,使其在保持优良的机械性能和耐热性能的同时,具有一定的柔韧性,易于加工成型。含二氮杂萘酮结构聚芳醚是其中一种耐热性能更为优异的品种,引起了极大的关注[4-9]。它首先由加拿大McGill大学的AllanSHay实验室于1993年合成[4],国内大连理工大学蹇锡高课题组也做过这方面的工作[8-9]。由于二氮杂萘酮单体具有扭曲、非共平面和稠环的结构特点,使得这类聚芳醚既具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性,又可在室温下溶解于普通的溶剂,改善了聚合物的加工性能。

氰基(-CN)是一个强极性基团,若将其引入聚芳醚高分子链中,可以加强分子链间偶极-偶极作用,使耐热性、机械性能都得以提高;强极性的氰基可以促进基体和填料间的粘合,有利于制备性能优异的复合材料[10]。同时氰基也是一个潜在的交联点,可通过交联进一步提高聚芳醚的性能[11-12]。而利用活泼氰基的各种化学反应又可制备一系列新型的功能材料。

1.实验部分

1.1试剂与仪器

2-(4-羟基苯酰)苯甲酸(实验室自制),2,6-二氟苯腈(嘉兴天源药业有限公司),4,4’-

二氟二苯砜(AldrichCorporation),1,3-双(对氟苯甲酰)苯(AldrichCorporation),水合联

氨(天津科盟化工工贸有限公司)。4,4’-二氟二苯甲酮(常州花山化工有限公司)为工业品,使用前用乙醇重结晶二次。N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲苯、甲醇等为国产分析纯试剂,使用前未经处理。

1H-NMR核磁共振谱由德国Bruker400MHz核磁共振仪器(DRX400MHz)上测试,单体测试用氘代DMSO为溶剂,四甲基硅烷为位移试剂。化合物的熔点由SGWX-4

显微熔点仪(上海精密科学仪器有限公司)测定。聚合物的分子量由凝胶渗透色谱(Waters515HPLC)测定,溶剂为氯仿;聚合物的本体粘度用乌氏粘度计在30ºC条件下测定,溶剂为氯仿,聚合物的浓度为0.5g/dL;热稳定性和玻璃化转变温度分别由热重

/差热分析仪(SeikoSSC-5200TG/DTA)和差示扫描量热分析仪(Seiko220)测定。

1.2含氰基双二氮杂萘酮的合成

含氰基双二氮杂萘酮经过二步反应合成(Scheme1)。往装有氮气进口、分水器、冷凝管和磁力搅拌的三口烧瓶中加入4.84克(20毫摩尔)2-(4-羟基苯酰)苯甲酸、1.39克(10毫摩尔)2,6-二甲基苯腈、4.15克(30毫摩尔)无水碳酸钾、40毫升DMAc

和20毫升甲苯。反应物145℃下回流除水3小时,然后升温至175℃回流12小时。冷

却至室温,反应混合物倾入蒸馏水中,过滤。往滤液中滴加5%稀盐酸调pH值至酸性,

过滤得淡黄色粉末。

往装有冷凝管的250毫升烧瓶中加入5.84克(10毫摩尔)前述的淡黄色粉末、2.50克(50毫摩尔)水合联氨和150毫升甲醇。反应物在80℃下回流12小时。反应初期,反应混合物为白色浊液,半小时后变为暗黄色溶液,约2小时后出现白色沉淀。冷却至室温,过滤收集沉淀并用甲醇冲洗三次,得5.01克白色固体。产率为86.9%,熔点

为389-390℃。

Scheme1Synthesisofbisphthalazinonecontainingnitrilegroup

1.3含氰基聚芳醚的合成

含氰基聚芳醚由含氰基双二氮杂萘酮与二氟芳香化合物通过溶液缩聚制备(Scheme2)。往装有氮气进口、分水器、冷凝管和磁力搅拌装置的25毫升三口烧瓶中加入1.0毫摩尔的双二氮杂萘酮和1.0毫摩尔二氟单体、1.4毫摩尔的无水碳酸钾、6毫升DMAc和6毫升甲苯。反应物以甲苯为带水剂,在145ºC反应3小时,除去甲苯后升温至175℃回流5小时。冷却至100℃,加入2毫升DMAc稀释反应混合物。冷却至室温后,把反应混合物倾入不断搅拌的200毫升甲醇中,过滤并用甲醇冲洗三次,得淡红色絮状聚合物。

Scheme2Synthesisofnitrile-containingpoly(phthalazinoneether)s

2.结果与讨论

2.1单体合成与表征

在碳酸钾的作用下,2-(4-羟基苯酰)邻苯甲酸先生成酚氧负离子,亲核进攻2,6-二氟苯腈的氟位碳,氟离去发生亲核取代反应,最后通过酸化得到含苯腈结构的二羧酸。含氰基的双二氮杂萘酮由上述二羧酸与水合联胺通过关环反应合成。产物的结构

用1H-NMR确认,结果如下:1H-NMR(400MHz,D">7.42(d,2H,J=8.7Hz),7.67(t,1H,J=8.5Hz),7.72(d,2H,J=8.7Hz),7.77(d,2H,J=7.2Hz),

7.78-7.97(m,4H),8.36(d,2H,J=7.2Hz),12.89(s,2H).对各类氢作了一一归属(见Figure

1),化学位移为12.91ppm处的单峰是二氮杂萘酮氮原子上氢原子的特征峰,8.36ppm

处双峰、7.78-7.97ppm处的多峰和7.72ppm处的双峰分别归属为Figure1中2、3、4、

5号氢原子,这些都是二氮杂萘酮的特征峰。

Figure11HNMRspectrumofbisphthalazinonecontainingnitrilegroup

2.2含氰基聚芳醚的合成

含氰基的聚芳醚容易通过亲核取代反应制备。反应过程分为两步:首先是二氮杂萘酮在碱性条件下先形成氮负离子,该氮负离子与酚氧负离子一样,具有很强的亲核性,可以进攻芳环上被活化的二卤化合物。在本文中,氮负离子进攻活化二氟单体,进行亲核取代缩聚反应,从而生成新型聚芳醚高分子。聚合结果列于Table1中,三种聚合物的本体粘度为0.23dL/g、0.28dL/g、0.39dL/g,数均分子量为19330、26840、36463,分布指数分别为1.46、1.82、2.52,证明得到的聚合物分子量比较高,分布也比较窄。

2.3含氰基聚芳醚的热性能

Figure2DSCcurvesofpolymers6a-6c

Figure3TGAtracesofpolymers6a-6c

聚合物的热性能由差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测定。与本实验室前

期合成的含双二氮杂萘酮的聚芳醚相比[6-7],本文合成的含氰基的聚芳醚也具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性。Figure2是聚合物的DSC曲线图,三种聚合物都具有较高的玻璃化温度,分别是320ºC、293ºC、263ºC。这是因为三种聚合物都包含刚性的双二氮杂萘酮部分,其扭曲非共平面结构增大了分子链中的空间位阻,妨碍了分子链的运动,使玻璃化转变温度升高。另外两个氧原子连在刚性的氰基的邻位,使整个分子链的刚性增加,分子链运动困难,进一步导致玻璃化转变温度升高。Figure3是聚合物的TGA曲线图,从图中可以看到,这三种聚合物有相似的热失重行为:400ºC以前没有明显的失重,质量失重5%出现在500ºC左右,分别为494ºC、492ºC和495ºC,分子主链分解发生在520-580ºC之间。这些结果说明合成的含氰基的聚芳醚热稳定性非常好,适宜于用作耐高温材料。

2.4聚合物的溶解性能

含氰基聚芳醚的溶解性能列于Table2中。三种聚合物的溶解性能比较好,易溶于氯仿、二氯甲烷等氯代溶剂,能溶于极性非质子溶剂(DMAc、DMF、NMP等),其可能原因:一是分子主链中存在柔性的醚键;二是引入大体积,扭曲的二氮杂萘酮结构破坏了聚合物分子结构的规整性,从而提高聚合物的溶解性。良好的溶解性能有利于对其进一步加工处理,这也是含二氮杂萘酮结构聚芳醚的特点。

3.结论

本文通过在聚芳醚骨架中同时引入二氮杂萘酮结构单元和氰基强极性基团,合成了一系列高性能的高分子材料,并对其综合性能进行了表征,结果表明,所合成的聚合物具有优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。并在常见的氯代烷烃和极性非质子性溶剂中具有比较好的溶解性。

参考文献

[1]LUJ.P.,MIYATAKEK.,HLILA.R.,etal.Macromolecules[J],2001,34:5860-5867

[2]KONGLing-huan.(孔令环),XIAOMing(肖敏),WANGLei(王雷),etal.,CHEM.J.Chinese

Universities(高等学校化学学报)[J],2006,27(6):1141-1144

[3]ZHOUHong-wei(周宏伟),GAOZi-hong(高自宏),LIUXin-cai(刘新才),etal.CHEM.J.Chinese

Universities(高等学校化学学报)[J],2005,26(6):1180-1182

[4]BERARDN.,HAYA.S.,Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.),1993,34:148-149

[5]YOSHIDAS.,HayA.S..Macromolecules[J],1995,28:2579-2581

[6]WANGS.J.,MENGY.Z.,HLILA.R.,etal.Macromolecules[J],2004,37:60-65

[7]WANGS.J.,MENGY.Z.,TJONGS.C.,etal.J.Polym.Sci.,PartA:Polym.Chem.

[J],2003,41:2481-2490

[8]ZHUXiu-lin(朱秀玲),JIANXi-gao(蹇锡高),LUYe(卢冶),etal.CHEM.J.ChineseUniversities(高等

学校化学学报)[J],2003,24(2):355-358

[9]JIANXi-gao(蹇锡高),CHENPing(陈平),LIAOGong-xiong(廖功雄),etal.ActaPolymericaSinica(高分子学报)[J],2003,(4):469-474

[10]ZHANGHai-bo,PANGJin-hui,WANGDong,etal.J.MembraneSci.[J],2005,264:56-64

含能范文篇2

【关键词】:氰基;聚芳醚;高性能

聚芳醚是一类综合性能优异的特种工程塑料,因具有良好的机械性能、耐热性、耐腐

蚀性、绝缘性等优点,广泛用于航空航天、电子器件、机械仪表等领域[1-3]。其高分子主链中同时具有刚性的对苯撑和柔性的醚键结构,使其在保持优良的机械性能和耐热性能的同时,具有一定的柔韧性,易于加工成型。含二氮杂萘酮结构聚芳醚是其中一种耐热性能更为优异的品种,引起了极大的关注[4-9]。它首先由加拿大McGill大学的AllanSHay实验室于1993年合成[4],国内大连理工大学蹇锡高课题组也做过这方面的工作[8-9]。由于二氮杂萘酮单体具有扭曲、非共平面和稠环的结构特点,使得这类聚芳醚既具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性,又可在室温下溶解于普通的溶剂,改善了聚合物的加工性能。

氰基(-CN)是一个强极性基团,若将其引入聚芳醚高分子链中,可以加强分子链间偶极-偶极作用,使耐热性、机械性能都得以提高;强极性的氰基可以促进基体和填料间的粘合,有利于制备性能优异的复合材料[10]。同时氰基也是一个潜在的交联点,可通过交联进一步提高聚芳醚的性能[11-12]。而利用活泼氰基的各种化学反应又可制备一系列新型的功能材料。

1.实验部分

1.1试剂与仪器

2-(4-羟基苯酰)苯甲酸(实验室自制),2,6-二氟苯腈(嘉兴天源药业有限公司),4,4’-

二氟二苯砜(AldrichCorporation),1,3-双(对氟苯甲酰)苯(AldrichCorporation),水合联

氨(天津科盟化工工贸有限公司)。4,4’-二氟二苯甲酮(常州花山化工有限公司)为工业品,使用前用乙醇重结晶二次。N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲苯、甲醇等为国产分析纯试剂,使用前未经处理。

1H-NMR核磁共振谱由德国Bruker400MHz核磁共振仪器(DRX400MHz)上测试,单体测试用氘代DMSO为溶剂,四甲基硅烷为位移试剂。化合物的熔点由SGWX-4

显微熔点仪(上海精密科学仪器有限公司)测定。聚合物的分子量由凝胶渗透色谱(Waters515HPLC)测定,溶剂为氯仿;聚合物的本体粘度用乌氏粘度计在30ºC条件下测定,溶剂为氯仿,聚合物的浓度为0.5g/dL;热稳定性和玻璃化转变温度分别由热重

/差热分析仪(SeikoSSC-5200TG/DTA)和差示扫描量热分析仪(Seiko220)测定。

1.2含氰基双二氮杂萘酮的合成

含氰基双二氮杂萘酮经过二步反应合成(Scheme1)。往装有氮气进口、分水器、冷凝管和磁力搅拌的三口烧瓶中加入4.84克(20毫摩尔)2-(4-羟基苯酰)苯甲酸、1.39克(10毫摩尔)2,6-二甲基苯腈、4.15克(30毫摩尔)无水碳酸钾、40毫升DMAc

和20毫升甲苯。反应物145℃下回流除水3小时,然后升温至175℃回流12小时。冷

却至室温,反应混合物倾入蒸馏水中,过滤。往滤液中滴加5%稀盐酸调pH值至酸性,

过滤得淡黄色粉末。

往装有冷凝管的250毫升烧瓶中加入5.84克(10毫摩尔)前述的淡黄色粉末、2.50克(50毫摩尔)水合联氨和150毫升甲醇。反应物在80℃下回流12小时。反应初期,反应混合物为白色浊液,半小时后变为暗黄色溶液,约2小时后出现白色沉淀。冷却至室温,过滤收集沉淀并用甲醇冲洗三次,得5.01克白色固体。产率为86.9%,熔点

为389-390℃。

Scheme1Synthesisofbisphthalazinonecontainingnitrilegroup

1.3含氰基聚芳醚的合成

含氰基聚芳醚由含氰基双二氮杂萘酮与二氟芳香化合物通过溶液缩聚制备(Scheme2)。往装有氮气进口、分水器、冷凝管和磁力搅拌装置的25毫升三口烧瓶中加入1.0毫摩尔的双二氮杂萘酮和1.0毫摩尔二氟单体、1.4毫摩尔的无水碳酸钾、6毫升DMAc和6毫升甲苯。反应物以甲苯为带水剂,在145ºC反应3小时,除去甲苯后升温至175℃回流5小时。冷却至100℃,加入2毫升DMAc稀释反应混合物。冷却至室温后,把反应混合物倾入不断搅拌的200毫升甲醇中,过滤并用甲醇冲洗三次,得淡红色絮状聚合物。

Scheme2Synthesisofnitrile-containingpoly(phthalazinoneether)s

2.结果与讨论

2.1单体合成与表征

在碳酸钾的作用下,2-(4-羟基苯酰)邻苯甲酸先生成酚氧负离子,亲核进攻2,6-二氟苯腈的氟位碳,氟离去发生亲核取代反应,最后通过酸化得到含苯腈结构的二羧酸。含氰基的双二氮杂萘酮由上述二羧酸与水合联胺通过关环反应合成。产物的结构

用1H-NMR确认,结果如下:1H-NMR(400MHz,D">7.42(d,2H,J=8.7Hz),7.67(t,1H,J=8.5Hz),7.72(d,2H,J=8.7Hz),7.77(d,2H,J=7.2Hz),

7.78-7.97(m,4H),8.36(d,2H,J=7.2Hz),12.89(s,2H).对各类氢作了一一归属(见Figure

1),化学位移为12.91ppm处的单峰是二氮杂萘酮氮原子上氢原子的特征峰,8.36ppm

处双峰、7.78-7.97ppm处的多峰和7.72ppm处的双峰分别归属为Figure1中2、3、4、

5号氢原子,这些都是二氮杂萘酮的特征峰。

Figure11HNMRspectrumofbisphthalazinonecontainingnitrilegroup

2.2含氰基聚芳醚的合成

含氰基的聚芳醚容易通过亲核取代反应制备。反应过程分为两步:首先是二氮杂萘酮在碱性条件下先形成氮负离子,该氮负离子与酚氧负离子一样,具有很强的亲核性,可以进攻芳环上被活化的二卤化合物。在本文中,氮负离子进攻活化二氟单体,进行亲核取代缩聚反应,从而生成新型聚芳醚高分子。聚合结果列于Table1中,三种聚合物的本体粘度为0.23dL/g、0.28dL/g、0.39dL/g,数均分子量为19330、26840、36463,分布指数分别为1.46、1.82、2.52,证明得到的聚合物分子量比较高,分布也比较窄。

2.3含氰基聚芳醚的热性能

Figure2DSCcurvesofpolymers6a-6c

Figure3TGAtracesofpolymers6a-6c

聚合物的热性能由差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测定。与本实验室前

期合成的含双二氮杂萘酮的聚芳醚相比[6-7],本文合成的含氰基的聚芳醚也具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性。Figure2是聚合物的DSC曲线图,三种聚合物都具有较高的玻璃化温度,分别是320ºC、293ºC、263ºC。这是因为三种聚合物都包含刚性的双二氮杂萘酮部分,其扭曲非共平面结构增大了分子链中的空间位阻,妨碍了分子链的运动,使玻璃化转变温度升高。另外两个氧原子连在刚性的氰基的邻位,使整个分子链的刚性增加,分子链运动困难,进一步导致玻璃化转变温度升高。Figure3是聚合物的TGA曲线图,从图中可以看到,这三种聚合物有相似的热失重行为:400ºC以前没有明显的失重,质量失重5%出现在500ºC左右,分别为494ºC、492ºC和495ºC,分子主链分解发生在520-580ºC之间。这些结果说明合成的含氰基的聚芳醚热稳定性非常好,适宜于用作耐高温材料。

2.4聚合物的溶解性能

含氰基聚芳醚的溶解性能列于Table2中。三种聚合物的溶解性能比较好,易溶于氯仿、二氯甲烷等氯代溶剂,能溶于极性非质子溶剂(DMAc、DMF、NMP等),其可能原因:一是分子主链中存在柔性的醚键;二是引入大体积,扭曲的二氮杂萘酮结构破坏了聚合物分子结构的规整性,从而提高聚合物的溶解性。良好的溶解性能有利于对其进一步加工处理,这也是含二氮杂萘酮结构聚芳醚的特点。

3.结论

本文通过在聚芳醚骨架中同时引入二氮杂萘酮结构单元和氰基强极性基团,合成了一系列高性能的高分子材料,并对其综合性能进行了表征,结果表明,所合成的聚合物具有优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。并在常见的氯代烷烃和极性非质子性溶剂中具有比较好的溶解性。

参考文献

[1]LUJ.P.,MIYATAKEK.,HLILA.R.,etal.Macromolecules[J],2001,34:5860-5867

[2]KONGLing-huan.(孔令环),XIAOMing(肖敏),WANGLei(王雷),etal.,CHEM.J.Chinese

Universities(高等学校化学学报)[J],2006,27(6):1141-1144

[3]ZHOUHong-wei(周宏伟),GAOZi-hong(高自宏),LIUXin-cai(刘新才),etal.CHEM.J.Chinese

Universities(高等学校化学学报)[J],2005,26(6):1180-1182

[4]BERARDN.,HAYA.S.,Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.),1993,34:148-149

[5]YOSHIDAS.,HayA.S..Macromolecules[J],1995,28:2579-2581

[6]WANGS.J.,MENGY.Z.,HLILA.R.,etal.Macromolecules[J],2004,37:60-65

[7]WANGS.J.,MENGY.Z.,TJONGS.C.,etal.J.Polym.Sci.,PartA:Polym.Chem.

[J],2003,41:2481-2490

[8]ZHUXiu-lin(朱秀玲),JIANXi-gao(蹇锡高),LUYe(卢冶),etal.CHEM.J.ChineseUniversities(高等

学校化学学报)[J],2003,24(2):355-358

[9]JIANXi-gao(蹇锡高),CHENPing(陈平),LIAOGong-xiong(廖功雄),etal.ActaPolymericaSinica(高分子学报)[J],2003,(4):469-474

[10]ZHANGHai-bo,PANGJin-hui,WANGDong,etal.J.MembraneSci.[J],2005,264:56-64

含能范文篇3

【关键词】:氰基;聚芳醚;高性能

聚芳醚是一类综合性能优异的特种工程塑料,因具有良好的机械性能、耐热性、耐腐

蚀性、绝缘性等优点,广泛用于航空航天、电子器件、机械仪表等领域[1-3]。其高分子主链中同时具有刚性的对苯撑和柔性的醚键结构,使其在保持优良的机械性能和耐热性能的同时,具有一定的柔韧性,易于加工成型。含二氮杂萘酮结构聚芳醚是其中一种耐热性能更为优异的品种,引起了极大的关注[4-9]。它首先由加拿大McGill大学的AllanSHay实验室于1993年合成[4],国内大连理工大学蹇锡高课题组也做过这方面的工作[8-9]。由于二氮杂萘酮单体具有扭曲、非共平面和稠环的结构特点,使得这类聚芳醚既具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性,又可在室温下溶解于普通的溶剂,改善了聚合物的加工性能。

氰基(-CN)是一个强极性基团,若将其引入聚芳醚高分子链中,可以加强分子链间偶极-偶极作用,使耐热性、机械性能都得以提高;强极性的氰基可以促进基体和填料间的粘合,有利于制备性能优异的复合材料[10]。同时氰基也是一个潜在的交联点,可通过交联进一步提高聚芳醚的性能[11-12]。而利用活泼氰基的各种化学反应又可制备一系列新型的功能材料。

1.实验部分

1.1试剂与仪器

2-(4-羟基苯酰)苯甲酸(实验室自制),2,6-二氟苯腈(嘉兴天源药业有限公司),4,4’-

二氟二苯砜(AldrichCorporation),1,3-双(对氟苯甲酰)苯(AldrichCorporation),水合联

氨(天津科盟化工工贸有限公司)。4,4’-二氟二苯甲酮(常州花山化工有限公司)为工业品,使用前用乙醇重结晶二次。N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲苯、甲醇等为国产分析纯试剂,使用前未经处理。

1H-NMR核磁共振谱由德国Bruker400MHz核磁共振仪器(DRX400MHz)上测试,单体测试用氘代DMSO为溶剂,四甲基硅烷为位移试剂。化合物的熔点由SGWX-4

显微熔点仪(上海精密科学仪器有限公司)测定。聚合物的分子量由凝胶渗透色谱(Waters515HPLC)测定,溶剂为氯仿;聚合物的本体粘度用乌氏粘度计在30ºC条件下测定,溶剂为氯仿,聚合物的浓度为0.5g/dL;热稳定性和玻璃化转变温度分别由热重

/差热分析仪(SeikoSSC-5200TG/DTA)和差示扫描量热分析仪(Seiko220)测定。

1.2含氰基双二氮杂萘酮的合成

含氰基双二氮杂萘酮经过二步反应合成(Scheme1)。往装有氮气进口、分水器、冷凝管和磁力搅拌的三口烧瓶中加入4.84克(20毫摩尔)2-(4-羟基苯酰)苯甲酸、1.39克(10毫摩尔)2,6-二甲基苯腈、4.15克(30毫摩尔)无水碳酸钾、40毫升DMAc

和20毫升甲苯。反应物145℃下回流除水3小时,然后升温至175℃回流12小时。冷

却至室温,反应混合物倾入蒸馏水中,过滤。往滤液中滴加5%稀盐酸调pH值至酸性,

过滤得淡黄色粉末。

往装有冷凝管的250毫升烧瓶中加入5.84克(10毫摩尔)前述的淡黄色粉末、2.50克(50毫摩尔)水合联氨和150毫升甲醇。反应物在80℃下回流12小时。反应初期,反应混合物为白色浊液,半小时后变为暗黄色溶液,约2小时后出现白色沉淀。冷却至室温,过滤收集沉淀并用甲醇冲洗三次,得5.01克白色固体。产率为86.9%,熔点

为389-390℃。

Scheme1Synthesisofbisphthalazinonecontainingnitrilegroup

1.3含氰基聚芳醚的合成

含氰基聚芳醚由含氰基双二氮杂萘酮与二氟芳香化合物通过溶液缩聚制备(Scheme2)。往装有氮气进口、分水器、冷凝管和磁力搅拌装置的25毫升三口烧瓶中加入1.0毫摩尔的双二氮杂萘酮和1.0毫摩尔二氟单体、1.4毫摩尔的无水碳酸钾、6毫升DMAc和6毫升甲苯。反应物以甲苯为带水剂,在145ºC反应3小时,除去甲苯后升温至175℃回流5小时。冷却至100℃,加入2毫升DMAc稀释反应混合物。冷却至室温后,把反应混合物倾入不断搅拌的200毫升甲醇中,过滤并用甲醇冲洗三次,得淡红色絮状聚合物。

Scheme2Synthesisofnitrile-containingpoly(phthalazinoneether)s

2.结果与讨论

2.1单体合成与表征

在碳酸钾的作用下,2-(4-羟基苯酰)邻苯甲酸先生成酚氧负离子,亲核进攻2,6-二氟苯腈的氟位碳,氟离去发生亲核取代反应,最后通过酸化得到含苯腈结构的二羧酸。含氰基的双二氮杂萘酮由上述二羧酸与水合联胺通过关环反应合成。产物的结构

用1H-NMR确认,结果如下:1H-NMR(400MHz,D">7.42(d,2H,J=8.7Hz),7.67(t,1H,J=8.5Hz),7.72(d,2H,J=8.7Hz),7.77(d,2H,J=7.2Hz),

7.78-7.97(m,4H),8.36(d,2H,J=7.2Hz),12.89(s,2H).对各类氢作了一一归属(见Figure

1),化学位移为12.91ppm处的单峰是二氮杂萘酮氮原子上氢原子的特征峰,8.36ppm

处双峰、7.78-7.97ppm处的多峰和7.72ppm处的双峰分别归属为Figure1中2、3、4、

5号氢原子,这些都是二氮杂萘酮的特征峰。

Figure11HNMRspectrumofbisphthalazinonecontainingnitrilegroup

2.2含氰基聚芳醚的合成

含氰基的聚芳醚容易通过亲核取代反应制备。反应过程分为两步:首先是二氮杂萘酮在碱性条件下先形成氮负离子,该氮负离子与酚氧负离子一样,具有很强的亲核性,可以进攻芳环上被活化的二卤化合物。在本文中,氮负离子进攻活化二氟单体,进行亲核取代缩聚反应,从而生成新型聚芳醚高分子。聚合结果列于Table1中,三种聚合物的本体粘度为0.23dL/g、0.28dL/g、0.39dL/g,数均分子量为19330、26840、36463,分布指数分别为1.46、1.82、2.52,证明得到的聚合物分子量比较高,分布也比较窄。

2.3含氰基聚芳醚的热性能

Figure2DSCcurvesofpolymers6a-6c

Figure3TGAtracesofpolymers6a-6c

聚合物的热性能由差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测定。与本实验室前

期合成的含双二氮杂萘酮的聚芳醚相比[6-7],本文合成的含氰基的聚芳醚也具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性。Figure2是聚合物的DSC曲线图,三种聚合物都具有较高的玻璃化温度,分别是320ºC、293ºC、263ºC。这是因为三种聚合物都包含刚性的双二氮杂萘酮部分,其扭曲非共平面结构增大了分子链中的空间位阻,妨碍了分子链的运动,使玻璃化转变温度升高。另外两个氧原子连在刚性的氰基的邻位,使整个分子链的刚性增加,分子链运动困难,进一步导致玻璃化转变温度升高。Figure3是聚合物的TGA曲线图,从图中可以看到,这三种聚合物有相似的热失重行为:400ºC以前没有明显的失重,质量失重5%出现在500ºC左右,分别为494ºC、492ºC和495ºC,分子主链分解发生在520-580ºC之间。这些结果说明合成的含氰基的聚芳醚热稳定性非常好,适宜于用作耐高温材料。

2.4聚合物的溶解性能

含氰基聚芳醚的溶解性能列于Table2中。三种聚合物的溶解性能比较好,易溶于氯仿、二氯甲烷等氯代溶剂,能溶于极性非质子溶剂(DMAc、DMF、NMP等),其可能原因:一是分子主链中存在柔性的醚键;二是引入大体积,扭曲的二氮杂萘酮结构破坏了聚合物分子结构的规整性,从而提高聚合物的溶解性。良好的溶解性能有利于对其进一步加工处理,这也是含二氮杂萘酮结构聚芳醚的特点。

3.结论

本文通过在聚芳醚骨架中同时引入二氮杂萘酮结构单元和氰基强极性基团,合成了一系列高性能的高分子材料,并对其综合性能进行了表征,结果表明,所合成的聚合物具有优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。并在常见的氯代烷烃和极性非质子性溶剂中具有比较好的溶解性。

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含能范文篇4

关键词:纳米Fe3O4;含酚废水;厌氧生物处理

厌氧生物法存在低运行能耗、高有机负荷和厌氧微生物时代时间长等优点,是处理含酚废水最为现实有效的方法之一。传统厌氧法虽然能够实现酚类污染物的部分去除,但也存在去除效果较差和水力停留时间过长等不足[1-2]。近年来,一些学者提出向厌氧体系投加铁氧化物,此方法有助于污染物的厌氧降解。其中,纳米Fe3O4作为一种粒径小、导电性强的典型铁氧化物,广泛应用于污染物降解、污水处理等环境领域[3-5]。本研究希望通过考察纳米Fe3O4对含酚废水的厌氧降解性能,探究其对于含酚废水中特征污染物的去除、可生化性及生物毒性的影响,并对反应后污泥体系微生物形态变化及种群丰度进行分析,进而为含酚废水的实际处理提供实践及理论依据。

1实验部分

1.1装置与材料。连续流实验设置2个上流式厌氧污泥床反应器(UASB),有效工作体积均为1L,分别为对照组R1,加入纳米Fe3O4的R2。HRT为12h,运行温度为(38±1)℃。纳米Fe3O4外购,粒径为50~100nm。称取3.3g纳米Fe3O4加入适量超纯水中,用玻璃棒搅拌均匀。添加0.5g的十二烷基苯磺酸钠至纳米颗粒水溶液中搅拌均匀,在R2加入纳米Fe3O4溶液前,将溶液超声1h,以促进体系的分散。1.2接种污泥与废水。接种污泥取自大连市夏家河污泥处理厂的厌氧污泥。在2个UASB中内驯化该污泥,每个反应器接种350mL污泥。添加葡萄糖作为碳源(COD为2g/L),NH4Cl和KH2PO4作为氮源和磷源(COD:ρ(N):ρ(P)=200:5:1)。利用NaHCO3调节反应器pH为7.0~7.2。实验用水包括含酚废水和葡萄糖废水2部分。含酚废水的组分为苯酚、喹啉、吡啶,以理论COD计的比为76:18:4。添加NH4Cl和KH2PO4作为氮源和磷源(COD:ρ(N):ρ(P)=200:5:1)。除碳源、氮源和磷源之外,每升含酚废水中还加入1mL微量元素[6]。葡萄糖废水的组分为葡萄糖、NH4Cl、KH2PO4,COD:ρ(N):ρ(P)=200:5:1,每升葡萄糖废水中加入1mL微量元素。1.3实验流程。实验分为2个阶段:微生物驯化阶段以及反应器稳定阶段。在微生物驯化阶段,以驯化和富集功能微生物为主要目的。反应器进水由含酚废水和葡萄糖废水混合而成,该模拟废水提供的COD为2g/L。利用NaHCO3调节反应器pH为7.0~7.2。驯化过程中,通过逐步提高含酚废水占模拟废水的COD比例来实现功能微生物的富集。在驯化初期,含酚废水的COD的比例为20%,该阶段稳定运行10d后,向R2内加入含有3.3g纳米Fe3O4的水溶液,与污泥充分搅拌后静置,使污泥与纳米Fe3O4完全混合。随后每10d提高一级含酚废水的COD的比例(40%、80%、100%),直到含酚废水COD比例达到100%。该阶段运行时间为50d。在稳定阶段,模拟废水的COD全部由含酚废水提供。向R2内再次加入含3.3g纳米Fe3O4的水溶液并连续运行10d,待R2的COD去除率达到稳定后,将含酚废水的COD从2g/L分别提升至3、4g/L,考察反应器抗冲击能力。该阶段运行时间为30d。1.4分析方法。采用重铬酸钾法测定水中COD[7];采用高效液相色谱法检测出水中苯酚的含量[8];依据GB7488-87测定并计算废水BOD5的变化[9]。利用扫描电镜(SEM)观察UASB污泥表面的微生物形态[10]。依据OECD的“Fish,AcuteToxicityTest.OECDGuideline203”毒性标准方法评估反应前后废水急性毒性的变化[11];以斑马鱼作为受试物分析2个反应器出水急性毒性的差异。斑马鱼购于当地花鸟虫市场,使用曝气手段去除自来水中的氯并驯化1周,期间自然死亡率不超过5%,实验前ld停止喂食[12]。随机选取7条成年斑马鱼,使其在96h内静态暴露于3L的玻璃鱼缸内。将饲育水作为稀释水,每个水样至少选取5个暴露含量,每组均再设置平行实验。采用96h的半数致死含量(LC50)和相应毒性单位(TU)评价含酚废水对斑马鱼急性毒性。利用软件SPSS13.0,通过概率元分析方法(p<0.05)计算LC50。TU的计算式为[13]:TU=l/(100LC50)。1.5高通量测序连续流实验结束后,反应器内污泥的微生物群落结构采用高通量测序技术进行分析。污泥样品的DNA利用土壤快速DNA提取试剂盒提取,随后分别对古菌和细菌的16SrRNA基因进行PCR扩增[14]。将汇集和纯化后的PCR产物采用IlluminaTruSeqDNA文库的制备方案构建出来,放于上海某公司的IlluminaHiseq2000测序仪进行测序[15]。

2结果与讨论

2.1纳米Fe3O4对COD及苯酚去除的影响。为评价纳米Fe3O4对含酚废水厌氧处理性能,R1和R2连续运行80d。图1和图2分别是COD及苯酚的去除率。由图1可知,当纳米Fe3O4加入至R2后(第10-20天),逐渐提高含酚废水在模拟废水中的COD的比例,R2的COD去除率始终高于R1。当COD提高至4g/L时,最终R2的COD去除率较R1高约11百分点。苯酚属于难降解污染物,具有生物毒性。作为含酚废水中的特征污染物,苯酚的去除情况是评价纳米Fe3O4对含酚废水降解性能的重要指标。由图2可知,当含酚废水COD比例为20%时,进水中苯酚的质量浓度为150.7mg/L,R1、R2的苯酚去除率均为28%。当纳米Fe3O4补充至R2后,R2的苯酚去除率大幅度提高。随着含酚废水COD比例的增加,R2的苯酚去除率均高于R1。反应进行至稳定阶段后,苯酚的质量浓度从753.6mg/L逐步提高至1507mg/L,此时R2的苯酚去除率稳定在84%,R1的去除率仅为58%。表明纳米Fe3O4可以提升COD降解速率,增强反应器对苯酚的去除效果。2.2纳米Fe3O4对可生化性和急性毒性的影响。实验运行结束后,为探究纳米Fe3O4对废水可生化性的影响,分别测定、计算2个反应器进出水BOD5/COD(B/C)。结果表明,进水的B/C为0.18,可生化性较差;经厌氧处理后,R1的B/C为0.57,而R2的B/C达到了0.69,表明纳米Fe3O4的投加可以提高废水可生化性。含酚废水具有生物毒性,在自然水体中排放不仅可以使鱼类中毒死亡,还会威胁到人类的健康[16]。我国工业废水排放标准中仅包含常规的理化指标,缺少对生物毒性指标的规定。尽管我国已经严格执行相关标准,仍然无法有效评估废水的毒性特征[17]。因此评价含酚废水在处理过程中的生物毒性削减性能是十分必要的。利用斑马鱼作为受试物,对R1和R2的出水进行急性毒性分析。结果表明,R1的LC50为17.32%,对应的TU为5.77;R2的LC50为25.7%,对应的TU为3.89。与R1相比,R2在反应后出水具有较低的急性毒性。在厌氧条件下,经纳米Fe3O4的强化,含酚废水中有机物容易转化成可被生物利用的物质,降解速率加快,使含酚废水可生化性提高,生物毒性得到削减,生物致死率降低。这与COD、苯酚的去除结果一致。2.3污泥体系内微生物形态。连续流实验结束后R1、R2内污泥表面的微生物形态如图3所示。由图3可知,R1内污泥内部结构松散,存在较大空隙,可见丝状菌和杆状菌;而R2内污泥内部结构较为紧密,污泥粒径较大,多见杆状菌。推测这一结果可能是纳米Fe3O4的存在使功能微生物得到富集,微生物间的联系更加紧密。但该推测的验证还需要结合微生物群落结构分析。2.4微生物群落结构分析连续流实验结束后,采用高通量测序技术对R1、R2内污泥样品的古菌、细菌群落进行分析,结果见表1。由表1可知,2个反应器污泥中,Methanothrix、Methanoregula、Methanolinea、Methanobacterium4种古菌含量较高,其中Methanothrix(耗乙酸产甲烷菌)为主导古菌。钱风越在利用Fe3O4纳米颗粒厌氧消化产甲烷的实验中也证明了纳米Fe3O4的加入能提高Methanothrix的丰度[5]。这与本研究中获得的结论相似。Methanothrix丰度的显著提高,可能是纳米Fe3O4的加入使大分子有机物加速分解,同时产生较多乙酸,而乙酸进一步刺激污泥体系内产甲烷菌群落,使Methanothrix得以富集。对细菌群落多样性进行评估发现,R2中微生物的香浓指数(4.52)与Chao1指数(31282)均高于R1(分别为4.49、27755)。TRABLY等发现,在其它有毒芳香化合物的选择压力下,微生物演替和功能微生物种群丰度逐渐增加[17]。这与本研究结果相似。提高生物多样性和种群丰度能够促进微生物间的共代谢作用,从而加快污染物的代谢。R1与R2中的细菌在属分类水平上基本类似,但各细菌所占的比例较为不同,见表2。由表2可知,Pelotomaculum在2个反应器中均为优势菌属。Pelotomaculum的成员P.Thermopropionicum是一种典型的发酵型铁还原菌,能够通过异化铁还原作用实现有机物的去除[18]。反应器内还检测到Bacillus、Geobacter等铁还原菌,R2中铁还原菌的比例总体高于R1。此外,在投加纳米Fe3O4后,R2出水中Fe2+的含量较高(表3)。这些结果表明纳米Fe3O4作为电子受体触发了异化铁还原过程,为铁还原菌的生长提供支持,进而富集铁还原菌,使其能够利用多种复杂有机物,加速有机物的降解。另外,其他功能微生物的富集也可能是投加纳米Fe3O4后反应器性能提高的原因之一。Syntrophus菌被报道可以有效降解苯酚[19]。其在R1、R2中的相对丰度分别为4.09%、8.21%。有文献报道,Seditntibacter在厌氧处理焦化废水的微生物群落中占主导地位,它与焦化废水中苯酚等有机物的降解有明显的相关性[20]。其在R1、R2中的相对丰度分别为2.17%和3.46%。据此推断,纳米Fe3O4还可能通过高效富集Syntrophus、Seditntibacter等功能微生物以促进苯酚等特征污染物的降解。

3结论

含能范文篇5

动物模型和人研究显示,WCV口服或胃肠外免疫均具有免疫原性,也具有预防呼吸道、肠道和全身性细菌感染的效力。虽然仅百日咳WCV被普遍应用,但其他WCV也具有普遍应用的潜力。本文报道了WCV研制的进展,重点阐述了制备更优质菌苗制剂的可能性。

肠道菌苗

空肠弯曲菌

空肠弯曲菌是引起胃肠炎的主要原因,估计全世界每年发病4亿多例。某些地区的罹患率高达2.5万~4万/10万。这种病原菌感染的主要后遗症是Guillain-Rarré综合征。一种传统的空肠弯曲菌菌苗已在动物中进行试验,这种菌苗(福马林和加热共同灭活,3剂)通过口饲给予小鼠,每剂间隔2天,并以大肠杆菌不耐热肠毒素(LT,25μg)为佐剂。免疫后4周在口服攻击模型中评估各种剂量的含和不含佐剂菌苗(105、107或109个细菌)的效力。用活空肠弯曲菌(108个细菌,100×半数定居量)攻击动物,并监测排菌情况。最大剂量菌苗和较小剂量含LT菌苗能预防定居,含或不含佐剂的菌苗均能预防细菌全身播散。两种配方的菌苗接种小鼠后,均检得空肠弯曲菌特异性血清IgA和IgG升高,但仅在含LT菌苗免疫小鼠中检得肠道IgA。

这种菌苗还在恒河猴中进行试验。猴子间隔14天接种2剂1010空肠弯曲菌菌苗加0.5~1000μgLT,未见不良反应。部分动物在6周时接受1剂加强免疫。不管菌苗(福马林灭活)是否含LT,接种者对空肠弯曲菌的特异性T细胞应答均增强。由于初免程序后已获得最大应答,因此无需加强免疫。免疫后7天,IgA分泌细胞在含LT菌苗接种动物中增多。

第2种空肠弯曲菌菌苗已产生,目前正在进行Ⅱ期攻击研究评估。这种菌苗是利用能生产“抗原增强”菌苗的营养信号转导(NST)技术制备的。制备菌苗所用的细菌是通过专门方法培养的,其对INT-407和Ca-Co-2人肠上皮细胞的粘附力和侵袭力均增强,并在福马林灭活前与刚果红的结合力提高。这些表型被认为是空肠弯曲菌和其他肠道病原菌毒力和相关抗原表达的重要标志。为了获得这些特征,可将细菌置于含0.1%脱氧胆酸钠的脑心浸液肉汤中,37℃、10%CO2条件下培养至稳定期。

用上述细菌制备的NST菌苗在动物中的免疫原性强于传统方法制备的菌苗。NST菌苗免疫鼠肠道产生的抗原特异性IgA大于传统菌苗免疫鼠。口服含LTnST菌苗的雪貂产生的血清IgG水平比含佐剂传统菌苗免疫雪貂高15倍。用同源泉空肠弯曲菌口饲攻击雪貂,17%的NST菌苗免疫动物发病,而接受传统菌苗的动物的发病率达67%。

产肠毒素性大肠杆菌

产肠毒素性大肠杆菌(ETEC)是造成儿童严重脱水性腹泻的最主要细菌,估计每年发病4亿例,死亡70万例。ETEC是造成旅游者腹泻的主要原因,仅美国就影响800万人。表达定居因子CFA/Ⅰ和CFA/Ⅱ的ETEC经福马林灭活制成的菌苗已在人中进行评估。间隔2周口服3剂含或不含霍乱毒素B亚单位(CTB)的菌苗(1011个细菌/剂,5个菌毛型),免疫后7天检测外周血抗体分泌细胞(ASC)。对CFA/cFA/Ⅰ和CFA/Ⅱ抗原产生应答的细胞主要是产生IgA的ASC,其次是IgM-ASC,IgG-ASC极少。2剂后的免疫应答最强。CTB不能增强对CFA/Ⅰ和CFA/Ⅱ抗原的应答。检得对CTB产生应答的IgA-ASC,IgG-ASC,未检得IgM-ASC,尽管对CFA的局部IgA应答极少与血清抗体水平的升高有关。在埃及进行的ETEC/重组CTB菌苗的研究中,74名21~45岁成人间隔2周接受2剂菌苗或安慰剂。受试者对CTB、CFA/Ⅰ、CS4、CS2和CS1的外周血IgAb细胞应答率显著高于对照者。对灭活WCV产生强免疫应答的发现是重要的,因为口服纯化的定居因子诱发的免疫应答微弱,且无保护作用。对菌苗的特异性T细胞应答也进行了评估。从接种者分离的人外周血单个核细胞中观察到中等度的CFA依赖性体外增殖应答,用定居因子体外刺激应答细胞可产生高水平的γ干扰素(IFN-γ),未检得白细胞介素2(IL-2)。应答细胞主要是CD4+T细胞,CD8+细胞较少。高水平IFN-γ的产生可能具有免疫学意义。IFN-γ能刺激B细胞分泌抗体,增加肠细胞分泌组分的表达。这种类型的应答除产生IgA分泌细胞外,还能介导对ETEC攻击的防御作用。

受试者还接种了由大肠菌素E2处理灭活的ETEC菌苗。这种灭活方法能杀死菌苗,且不为化学或加热处理所改变。间隔1个月口服2剂此菌苗(3×1010个细菌)能在77%的接种者中诱导肠道抗CFA/ⅠIgA应答,86%的接种者产生增强的抗LTigA应答。接种者均能抵御同源和异源菌的攻击。

李斯德菌

单核细胞增多性李斯德杆菌是一种食物传播的病原体,人群罹患率较低,但在易感人群中的死亡率很高。最常影响的人群是孕妇或其他免疫损害者。

加热灭活的菌苗已在小鼠中进行评估。观察到的保护性免疫应答的标志是诱导细胞毒性T细胞和IFN-γ。在具有或缺少CD4+细胞的动物中均可诱导免疫应答,通过有免疫力动物CD8+细胞的导入可把免疫力移至无免疫力动物。菌苗是用在胰酷胨豆胨培养液中培养过夜、经70℃、60分钟加热灭活的细菌制备的。

沙门菌

在空肠弯曲菌检测前,沙门菌是美国引起胃肠炎的主要细菌,肠炎沙门菌仍是重要的病因。伤寒杆菌是伤寒的主要病因,全世界每年发病3000万例,死亡50多万例。加热灭活的鼠伤寒杆菌菌苗已在小鼠中进行试验,细菌在卢氏肉汤中培养至对数生长期,用沸水浴加热45分钟进行灭活。菌苗可经腹腔(ip)或皮内(id)途径给予。ip接种鼠的淋巴细胞增殖应答强于id接种鼠,但在免疫后42天降至相同水平。ip接种鼠脾细胞产生的IL-4和IL-2水平亦较高。此外,T细胞免疫印迹检测显示,ip接种动物能对不同分子大小的抗原产生应答,而id接种鼠主要对<18kDa的抗原产生应答。

福马林、酚、丙酮灭活的鼠伤寒杆菌菌苗也在小鼠、大鼠和小牛中进行试验,小鼠免疫丙酮灭活的WCV产生抗脂多糖(LPS)和全菌体(WC)抗体。小鼠免疫野型光滑株或粗糙突变株(不能产生O抗原)制备的菌苗所获得的保护作用无差异。抵御致死攻击的短期保护作用与WC凝集滴度密切相关,而长期保护作用与之无关。大鼠免疫福马林灭活的菌苗能产生抗鼠伤寒杆菌抗体,且能抵御低水平的攻击,但无胸腺大鼠却不能,且能抵御低水平的攻击,但无胸腺大鼠却不能。用免疫动物的血清被动免疫无胸腺大鼠无效,而将免疫动物的脾细胞移给无胸腺大鼠则产生保护作用。这些研究提示,对菌苗的细胞介导免疫应答在抵御攻击时起重要作用。

志贺菌

志贺菌引起的痢疾在全世界均有发生,估计每年发病2.5亿例,死亡65万例。几项早期研究报道,一种灭活WCV能预防志贺菌病。有关这些菌苗组分的资料极少,但需口服大剂量才能奏效。其他途径免疫有反应原性,且保护作用极小。在痢疾爆发地区给予人群口服免疫,并在这些现声研究中比较免疫人群与未免疫人群的罹患率。虽然这些研究没有很好的对照组,但显然菌苗有一定的保护作用。菌苗效力不佳部分由于这些口服WCV中并不存在高水平的相关抗原和难以刺激对死菌的口服免疫应答。

目前已制成NST福氏志贺菌菌苗,并在小鼠鼻攻击模型中进行试验。与制备传统菌苗的细菌相比,制备种菌苗的NST细菌具有对人肠道细胞更强烈的粘附和侵袭力,能产生较高水平的毒力相关蛋白,且与刚果红的结合水平提高。这种菌苗由福氏志贺菌2457T株构成,2457T株被培养于含0.1%脱氧胆酸钠的脑心浸液肉汤中,于37℃培养至对数生长早期,然后经福马林灭活。在凝集测定时,用NST培养的福氏志贺菌免疫家兔制备的兔超免疫抗血清能与同样培养的宋内志贺菌发生交叉反应。在小鼠模型中含LT的NST菌苗与EcSf2a-2减毒活菌苗的效力相同,且比传统方法制备的WCV更有效。

霍乱弧菌

霍乱是由霍乱弧菌引起的,主要特征是严重的脱水性腹泻,估计每年发病700万例,死亡10万多例。

已在动物和人中对霍乱WCV进行了大量的研究,用堆乱WCV+CTB胃肠外免疫小鼠能抵御霍乱毒素(CT,2.25~3LD50)的攻击,这与免疫CVD103-Hg减毒活菌苗的结果相同:分别有100%和70%的小鼠能抵御2.25和3LD50的CT攻击。小鼠口服CT能诱生产生IgA应答的外周血淋巴细胞(PBL)。胃肠外免疫2剂类毒素或灭活菌苗的家兔能抵御活菌的攻击。胃肠外和口服途径一同给予类毒素和WCV均有协同作用和保护作用。

接种者间隔2周口服3剂菌苗(含加热灭活的稻叶型和小川型霍乱弧菌、福马林灭活的稻叶型和小川型ElTor弧菌各2.5×1010,有时含CTB),菌苗可被很好耐受,无副作用报告。口服2剂菌苗能诱导相似的IgA和IgG抗毒素和杀弧菌抗体应答。

用1×106个霍乱弧菌攻击,64%的WCV+CTB接种者获得保护,56%的WCV接种者获得保护,而对照组则90%发病。此外,发病的接种者的症状减轻。在孟加拉国的一项WCV现场研究中,2年内WCV的有效率为60%。在免疫成人中,3年中预防古典型霍乱的有效率为58%~76%,预防EITor型霍乱的有效率为48%~64%。菌苗在2~5岁儿童中的有效率为40%~56%,但预防ElTor型霍乱的效果较差。免疫接种后亦可观察到死亡率降低。霍乱菌苗含有与其他致病性弧菌发生交叉反应的抗原,但接种霍乱菌苗不能预防非霍乱弧菌感染,尽管接种组的罹患率较低。在CTB+霍乱弧菌全菌体(WC-BS)菌苗的现场试验中,免疫接种后能短期预防ETEC引起的腹泻。接受WC-BS菌苗的旅游者亦能预防ETEC引起的腹泻及ETEC与其他病原体的混合感染。

还对口服霍乱菌苗的免疫应答进行了评估。在瑞典志愿者中,在67%的口服单剂WC-BS菌苗者的肠灌洗液样本中检得升高的抗毒素IgA抗体,在93%的血清样本和64%的唾液样本中检得升高的抗毒素抗体,接种者对菌苗的应答情况与恢复期病人相仿。在孟加拉国现场试验期间,WCV和WCV+CTB接种者的杀弧菌抗体滴度升高1.3~2.1倍,免疫后7个月滴度有所回落,但保护作用可持续3年。接受1剂和3剂者的抗体滴度相近,但仅接受3剂者获得保护。接受CTB+WCV接种者的抗毒素滴度升高2.5~4.5倍。在其他研究中,在接受WCV者中,71%的接种者的杀弧菌抗体、57%的接种者的抗LPS和外膜蛋白(OMP)抗体、43%的接种者的抗血凝素抗体滴度升高4倍以上。在接受WC-BS者中,89%的接种者的杀弧菌抗体、68%的接种者的抗LPS和OMP抗体、32%接种者的抗毒素滴度升高4倍以上。在5~64岁接种者中,WCV+CTB均能显著提高IgG和IgA抗毒素和杀弧菌抗体滴度,而在4~12岁的接种者中仅抗毒素滴度升高。口服和胃肠外接种WC-BS菌苗均能诱生抗霍乱毒素的各类IgG和IgA1抗体,与恢复期病人产生的抗体相仿。反复免疫能诱生高水平的抗毒素IgG4抗体。免疫后检测接种者的PBL显示,口服免疫后的PBL主要产生IgA抗体,而胃肠外免疫后则主要产生IgG抗体应答,免疫后1年,接种者中存在产生抗毒素的PBL,且能产生以IgA和IgM同型为主的回忆应答。

霍乱弧菌灭活菌苗的制备方法可按NST空肠弯曲菌菌苗的制备方法加以改进。将霍乱弧菌569B株培养于含胆汁或脱氧胆酸钠的蛋白胨牛肉浸膏培养基中,于37℃培养至对数生长早期,即其对人肠道细胞的粘附水平较高时,提示粘附素产生增加。此外,应用能构建超表达重要毒力相关抗原的菌株来制备福马林灭活的菌苗是极有希望的,在越南现场试验期间,用表达毒素共调节菌毛的霍乱弧菌制备WCV显示有效。

参考文献

1PaceJLetal.Vaccine,1998;16(16):1563-1574

含能范文篇6

1.常识性介绍我国钢铁工业的发展。

2.常识性介绍几种常见的金属及合金的应用。

3.了解生铁和钢的成分和机械性能的主要差别。

4.掌握含杂质物质的化学方程式的计算。

能力目标

在生铁的种类及特性的教学中,可以启发学生用辩证的观点来认识生铁的共性,不同种类生铁的个性及它们之间的区别。培养学生科学的思维方法;通过我国古代的成就,使学生增强民族自信心和自豪感,增强学生的爱国主义激情。

通过几种金属的介绍和实物展示,使学生认识到金属单质色彩丰富。由于金属具有良好的延展性,所以金属材料的造型众多,应用广泛,从而向学生渗透物质美,物质用途美。

情感目标

培养学生的自学能力和化学计算技能。

教学建议

关于生铁和钢的教材分析

生铁和钢的一些物理性质有很大差异,但是它们的化学成分又极为相近,所以二者关系密切。本节教材指出,生铁和钢都是铁合金。由于初中学生所学的金属知识较少,目前很难理解合金的概念。教材只简介了几种具体的铁合金(白口铁、灰口铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢)的成分和性质上的差异,以及它们的用途。因此教学中对合金概念不必做过高要求。教材中生铁的概念是从合金的角度来定义的:生铁是含碳量在2%~4.3%之间的铁合金。这样的定义,事实是讲生铁是含碳量的幅度较宽的一组铁合金。含碳量在定义范围之内的所有铁合金,都具有相类似的特性,例如硬度高、机械性能差、性脆、不易机械加工等等,这类铁合金统称之为生铁。为了使学生了解各种不同种类生铁的差异性,除了应该使学生了解铁合金的共性之外,还应引导学生了解影响合金性质的其他因素。例如,铁合金中含碳量的多少、含其他杂质元素的不同以及碳元素在合金中存在的形态的不同等,都会对生铁的性质造成很大的影响。教材把生铁分为白口铁。灰口铁和球墨铸铁的分法,就是以铁合金中碳元素存在形态不同为依据来加以区分的。启发学生用辩证的观点来认识生铁的共性和不同种类生铁的个性及它们之间的区别,对培养学生科学的思维方法是必要的。

生铁的具体分类及它们的主要用途,教材都写得比较具体,便于学生阅读。

对上述知识学生是比较陌生的,既缺少感性认识又缺乏对诸如碳元素的存在形态等概念的理解。因此教师要形象地讲解,结合实际积极引导学生去想象各类生铁内部的微观结构,并跟它们的宏观性质结合起来,有条件的还可以准备一些标本,让学生观察比较,以丰富感性知识。

生铁的冶炼是一个很大的课题,知识性,技术性都很强。但在初中阶段的化学课里,仅做了一些最简单的介绍,只要求学生了解铁矿石还原成铁的反应就可以了。教师在组织上述内容教学时,可采取多种不同的方法,可详可略。但对于大多数学校应根据大纲的要求,不宜扩展过多内容。

关于几种常见的金属的教材分析

在介绍了铁的性质的知识以后,本节教材又对人们最为熟悉并且与日常生活和工农业生产最密切相关的钢铁的知识做了介绍,并简单介绍了几种常见金属。生铁和钢是在生活中和生产上使用最为普遍的金属材料。自从人类进入铁器时代以来,钢铁工业是否发达,一直是衡量世界各国经济实力的一个重要标志。我们伟大祖国是很早就掌握冶铁技术并且是首先使用铸铁和生铁炼钢的文明古国,钢铁生产曾在世界范围内长期处于领先地位,直到近代才停滞不前。随着新中国的建立,钢铁工业又以崭新的姿态迅速崛起,在短短几十年内,钢的年产能力从解放初的15.8万吨,发展到1989年的6000多万吨,1994年产量已达9000万吨,成为年产量居世界第四位的钢铁大国。初中学生通过化学课的学习,简要地了解一些钢铁方面的知识,了解祖国钢铁工业的发展和现状,(当然在这个问题上,时刻也不要忘记我国的人口多,从人均占有量来说,我们的钢铁工业还是甚感不足的,借以激励学生为祖国的繁荣昌盛而努力学习。)对他们今后的成长和发展具有重要意义。

本节教材的内容相当丰富,涉及到黑色金属和有色金属的分类,生铁和钢的成分、性质、种类以及冶炼,铝、铜、锌、钛等金属的性质和用途等知识。但是从学生的实际情况来看,尽管他们很熟悉司空见惯了的钢、铁、铜,也知道一些钢和铁不相同的事实,假若进一步追问其中的道理,他们就可能讲不清楚了。因此,对这一节教材如果教师处理得好,很容易引起学生的兴趣,激发起学习的积极性。

教材在内容安排上,可以分成生铁和钢以及几种常见的金属两部分,其中包含了含有一定量杂质的化学方程式计算。

关于含杂质物质的化学方程式的计算的教材分析

本节教材还有一部分是化学方程式的计算中有关不纯物的计算。这段教材可以单独处理。

含杂质物质的化学方程式的计算,是在第四章已所学习过的纯物质的化学方程式计算的基础上进行学习的。当学生对于化学方程式意义缺乏深刻理解时,处理这一类型的计算一定会感到困难。困难的集中点就在于不能很好地把含杂质或不含杂质跟化学方程式的意义联系起来考虑。为了帮助学生解决这一类的困难,教师首先要帮助学生理解(1)化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系;各化学式所规定的化学量,反映的是纯净物之间的数量关系。(2)在现实生活中绝对纯净或理想纯净的物质是不存在的,或多或少都含杂质。当利用化学方程式计算的时候,所含的杂质并不遵守该化学方程式所遵循的规律。因此当参与反应的物质含有杂质时,先要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量,再用纯物质的质量进行计算。

教材第二节中给出了一个例题。在分析例题之前可以让学生先做一两个不必用化学反应方程式为依据的算术应用题。例如:赤铁矿能用于炼铁的主要成分是,其余都是杂质,某地产赤铁矿含杂质35%,问5000吨矿石中含杂质多少吨?能用于炼铁的成分占多少吨?

这样的问题,初三学生能毫不犹豫地给出答案:

该赤铁矿含为5000吨×65%=3250吨

含杂质为5000吨×35%=1750吨

又例如,今有含氯化钠95%的食盐250克,问其中纯氯化钠的质量是多少?

当学生有了这些概念,也懂得在什么情况下应该关心这类问题的时候,再分析课本上给出的例题,实际上就不会再有什么困难了。

关于含杂质的化学方程式的计算的教学建议

含杂质的化学方程式的计算是本节的重点和难点。这部分教学应以学生学过的纯物质的化学方程式的计算为基础。教师首先带着学生真正弄懂化学方程式的意义,然后让学生通过教师搭的小阶梯,自己完成学习任务。例如,教师可以把教材的例题分解成简单的根据化学方程式的纯量计算题和不用依据化学方程式就能计算的有关质量分数的计算题,让学生在自己做题的基础上,学会含杂质的化学方程式的计算。

关于几种重要的金属的教学建议

从铁的物理性质受杂质的影响引入本课,然后简单介绍合金的含义。从铁碳合金含碳量的区别导入生铁和钢在机械性能上的差异。让学生通过阅读教材,列表比较,自己得出结论。对于几种常见金属的教学,由于内容简单,又密切联系生活实际,可以采取先指导学生阅读,然后由教师小结的方法。含杂质的化学方程式的计算以学生学过的纯物质的化学方程式的计算为基础。教师先带着学生真正弄懂化学方程式的意义,然后让学生通过教师搭的小阶梯,自己完成学习任务,最后学会含杂质的化学方程式的计算。

关于炼钢和炼铁反应原理的教学建议

学生往往认为炼钢和炼铁的反应原理是相同的原因是:它们都是在高温下利用氧化一还原反应。这时有必要教师对它们的主要原理分析:炼钢的主要反应原理是在高温下,使用氧化剂(如氧气或铁的氧化物)将生铁中所含过量的碳及其杂质变成气体或炉渣除去,而炼铁的主要反应原理是在高温下用还原剂(如一氧化碳)将铁从它的氧化物中还原出来。所以炼钢和炼铁的反应原理不同。

教学设计方案1

重点:含杂质的化学方程式的计算。

难点:含杂质的化学方程式的计算。

教学过程:

1.复习提问:铁有哪些物理性质?

根据学生的回答,教师设问:前面我们学习了纯铁的一些性能,想一下与我们日常生活用的铁制品性能完全相同吗?不完全相同。纯铁很软,不宜用来制造机械和其他用品。我们平时使用最多的是铁的合金。生铁和钢就是铁的合金。自从人类进入铁器时代以来,钢铁工业是否发达,一直是衡量世界各国经济实力的一个重要标志。我们伟大祖国是很早就掌握冶铁技术并且是首先使用铸铁和生铁炼钢的文明古国,钢铁生产曾在世界范围内长期处于领先地位,直到近代才停滞不前。随着新中国的建立,钢铁工业又以崭新的姿态迅速崛起,在短短的几十年内,钢的年产能力从解放初的15.8万吨,发展到1989年的6000多万吨,1994年产量已达9000万吨,成为年产量居世界第四位的钢铁大国。当然在这个问题上,时刻也不要忘记我国的人口多,从人均占有量来说,我们的钢铁工业还是甚感不足的,因此每位学生都要为祖国的繁荣昌盛而努力学习。

(1)生铁都有哪几种,每种都有什么性能及用途?

(2)钢有哪几种,每种都有什么性能?

(3)炼铁和炼钢的主要原理是什么?

(4)生铁和钢有什么区别?

通过学生阅读教材,回答上述问题,然后师生共同小结。

2.铁是我们常见的金属外,日常生活和生产中,我们还要用到一些金属。

请同学们阅读教材,教师引导学生总结。

3.教师复习提问:(1)化学方程式都可以表示哪些意义?

(2)根据化学方程式计算的依据是什么?

根据学生的回答情况,教师进一步讲解:化学方程式所表示的都是纯净物质发生化学变化时相互关系;各化学式所规定的化学量,反映的是纯净物之间的数量关系。但在现实生活中绝对纯净或理想纯净的物质是不存在的,或多或少都含杂质。当利用化学方程式计算的时候,所含的杂质并不遵守该化学方程式所遵循的规律。那么我们如何解决这类问题呢?下面做几道这方面的练习题:

①赤铁矿能用炼铁的主要成分是三氧化二铁,其余都是杂质,某地产赤铁矿含杂质35%,问5000吨矿石中含杂质多少吨?能用于炼铁的三氧化二铁占多少吨?

②2000吨含氧化铁75%的赤铁矿石,可炼出多少吨铁?

含能范文篇7

一、本方法奖惩根据以市城市综合治理审核成果和区目的办制订的绩效审核目的值为基精确定,按月度、年度施行奖惩。

二、月度城市综合治理排名个人奖惩规范如下:

(一)奖励

1、全区城市综合治理月度成果在全市检查审核排名第1名,奖励各街道和相关本能机能部分首要指导、分担指导各0.1万元、0.2万元;排名第2名,各奖励0.05万元、0.1万元。(一类街道排名全市后10名、二类街道排名后5名、相关本能机能部分综合排名后3名的,不予奖励)

2、一类街道排名全市前10名、二类街道排名前5名、相关本能机能部分排名全市前2名的,奖励各街道和相关本能机能部分首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元。

3、本月名次较上月提高10名(含10名)以上的一类街道,奖励首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元;本月名次较上月提高5名(含5名)以上的二类街道,奖励首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元;本月名次较上月提高1名(含1名)以上的本能机能部分,奖励首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元。

(二)处分

1、全区城市综合治理月度成果在全市检查审核排名第4或许5名,扣罚各街道和相关本能机能部分首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元;排名第6或许7名,各扣罚0.1万元、0.2万元。(一类街道排名全市前10名、二类街道排名全市前5名、相关本能机能部分综合排名全市前2名的,不予扣罚)

2、一类街道排名全市后10名、二类街道排名后5名、相关本能机能部分排名后2名的,扣罚各街道和相关本能机能部分首要指导、分担指导各0.1万元、0.2万元。

3、本月名次较上月退步10名(含10名)以上的一类街道,扣罚首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元;本月名次较上月退步5名(含5名)以上的二类街道,扣罚首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元;本月名次较上月退步1名(含1名)以上的本能机能部分,扣罚首要指导、分担指导各0.05万元、0.1万元。(相关本能机能部分综合排名全市前2名的,不予扣罚)

4、城市综合治理工作月度审核不达标(60分以下,下同)的,扣发单位首要指导和分担指导当月绩效目的奖。

三、月度城市综合治理单位奖惩规范如下:

(一)一类街道进入全市前10名、二类街道进入前5名的,奖励2万元工作经费;一类街道进入全市前30名、二类街道进入前15名的,奖励1万元工作经费。

(二)一类街道排名全市后10名、二类街道排名全市后5名的,扣罚1万元。

四、年度城市综合治理奖惩规范如下:

(一)奖励

全区城市综合治理工作年度综合排名进入全市前2名,一类街道进入全市前10名、二类街道进入前5名的,奖励20万元工作经费;一类街道进入全市前30名、二类街道进入前15名的,奖励10万元工作经费;奖励区城管局150万元工作经费,区建设局、区建管站、区水务局、区园林局、区交通运输局、公安分局、交通大队、洪山交通大队各8万元工作经费。(一类街道排名全市后10名、二类街道排名后5名、相关本能机能部分综合排名后3名的,不予奖励)

(二)处分

1、全区城市综合治理工作年度综合排名全市城区3名今后,作废区城管局、相关街道及本能机能部分的年度绩效审核评先资历。排名全市城区4、5、6、7名,辨别扣除区县政府首要指导、分担指导,区城管局、区站区办全体工作人员,相关街道及本能机能部分首要指导、分担指导、详细负责城督工作科室工作人员年度绩效目的奖的10%、20%、30%和40%。(一类街道排名全市前20名、二类街道排名全市前10名、部分排名全市前2名的除外)

2、一类街道年度综合排名全市后10名、二类街道排名后5名的,本能机能部分年度综合排名在后2名的,扣除单位一切工作人员年度绩效目的奖的20%,作废年度绩效审核评先资历。

1、2项若有反复按其中的上限施行处分。

含能范文篇8

关键词:医疗设备;封闭试剂;采购;对策

0引言

在医疗技术日益进步的今天,医疗设备也不断更新完善,对于疾病的诊疗产生越来越重要的影响,医疗设备的采购任务也日益加重。医疗设备的采购是一项重要内容,需要考虑采购方式、采购成本、对于医院经济效益及社会效益的影响等。当前,医疗设备的采购出现一些问题亟待解决,这需要进行进一步研究。完善的采购管理不仅能大幅度减少医院的支出成本,而且能提高采购工作的公平、公正性。含封闭试剂医疗设备采购管理鲜有报道,本文旨在探讨含封闭试剂医疗设备采购管理的现状,分析问题,并提出相应策略。

1含封闭试剂医疗设备采购管理的现状

1.1医疗设备、封闭试剂分开采购

目前医疗机构含封闭试剂医疗设备的采购模式普遍为分开采购,先采购设备,再采购试剂。设备采购均能按照规范流程执行,通过招标由多品牌公平竞争产生中标产品。设备购置完成后再进行配套试剂采购,由于试剂为配套封闭产品而非开放试剂,A品牌的设备只能使用A品牌对应的试剂,因此试剂只能单一来源采购,试剂成本决定权完全控制在设备供货厂家一方,医疗机构采购配套试剂缺乏主动权,很难控制配套封闭试剂的采购成本,无形会增加医院的运行成本。举例说明,医疗机构购置含配套封闭试剂全自动化学发光仪1台,设备成本15万元,而设备运行每年消耗的配套试剂成本130万元,试剂成本远远高于设备成本,因此含封闭试剂医疗设备与试剂分开采购存在明显不合理性。

1.2含封闭试剂医疗设备投放采购

当前,医院在引进含封闭试剂医疗设备过程中,由于资金不足等原因,往往会采用投放的采购形式。医疗机构引进医疗设备的时候不用支付购置费用,医疗设备供应商会免费为医疗机构提供设备,医疗机构获取通过仪器使用得到的利润,而供应商收取利润的途径是通过医院购买相应配套试剂的费用,因此投放设备的配套试剂成本远高于市场价格,供应商设备成本回收达到后配套试剂价格一般也不会调整。投放设备供应商获得的利润与医院采购的配套试剂的数量挂钩,医院使用的试剂越多,意味着供应商可以得到越多的利润,医院支出的成本也越高。可以说,供应商向医疗机构投放设备,就是另一种形式的分期付款,设备总费用都通过医院每次购置的配套试剂的花费支付给供应商,这样设备供应商就能逐渐收回设备投放成本,若医院购置的配套试剂的数量非常多,那么医院就可能支付大于设备本身价值的花费。投放设备虽然减少了医院前期的支出成本,但事实上等于提高了后期运行成本,从设备全生命周期运行成本分析投放设备成本远远高于正常购置设备运行成本。

1.3封闭试剂成本虚高,存在廉政风险

含封闭试剂医疗设备采购时如不采取合理的采购方式,不能合理、准确地评估试剂采购成本,导致试剂成本虚高,易出现收受回扣等问题,不利于医院廉政建设,存在廉政风险,廉政问题会由于采购成本评估不到位而不断涌现,因此规范含封闭试剂医疗设备的采购,可有效预防违规违纪等廉政问题。

2针对含封闭试剂医疗设备采购管理现状提出的对策

2.1含封闭试剂医疗设备采购时,试剂成本与设备成本同时作为评审要素

含封闭试剂医疗设备成本实际由两部分组成,一部分为医疗设备的购置成本,另一部分为安装启用后配套封闭试剂的消耗成本,因此含封闭试剂医疗设备采购时,必须要求供应商对设备价格及后期运行所需的配套试剂价格同时进行报价,价格评估时将设备成本和设备折旧期限内配套试剂消耗成本合并考虑,设备和配套试剂成本同时作为评审要素,各品牌之间不仅竞争设备价格而且要竞争配套试剂价格。此种采购方式不仅有利于医院控制支出成本,而且对于不同供应商采购竞争更加公平、公正。为我院含封闭试剂医疗设备采购实例。经调研A品牌、B品牌、C品牌医疗设备均符合我院临床科室使用需求。如果采购设备时不考虑试剂成本,A品牌、B品牌、C品牌设备报价分别为10万元、15万元、20万元,A品牌将以绝对优势中标,而实际采购中我们要求各品牌对试剂成本同时进行报价,A品牌、B品牌、C品牌设备折旧期内试剂报价分别为775万元、650万元、800万元,综合设备和试剂成本考虑,A品牌、B品牌、C品牌报价分别为785万元、665万元、820万元,最终B品牌中标,A品牌虽然设备报价较中标B品牌便宜了5万元,但试剂报价较中标B品牌贵出125万元。通过设备成本和配套试剂成本同时评估,该项目为医院节约支出成本120万元。

2.2医疗设备运行配套耗材成本统一评估进试剂成本

含封闭试剂医疗设备运行除了需要试剂还需要配套耗材如缓冲液、清洗液、定标品、校准品等,配套耗材种类多而杂,不同厂家的配套耗材种类也存在差异,因此为了能便于成本测算,可以要求供应商将所有配套耗材成本全部评估到试剂成本。

2.3试剂按人份进行报价

有些厂家的试剂包装为毫升数,无法测算至人份,成本评估较困难,采购时可以要求供应商按照人份进行报价,这样不同厂家之间更容易进行成本比较。总之,医疗设备的采购需要综合考虑多种因素,是一种规范化、标准化及程序化的探索过程,医疗设备采购管理具有成效,会对医院资产水平、技术和诊疗方式产生良好影响。含封闭试剂医疗设备采用合理的采购方式可以大大降低医院支出成本,竞争更趋公平、公正,能更好地为医院创造经济效益和社会效益。

参考文献

[1]杨林,王雪元.基于风险矩阵的医疗设备采购风险评估[J].中国医疗设备,2013,28(9):75-77.

[2]童斌.医疗设备采购管理的几点思考[J].江苏卫生事业管理,2013,24(6):225-226.

[3]师亮,王志宏,张敏达,等.关于医疗设备招标采购规范化管理的探讨[J].医疗卫生装备,2012,33(4):126-127.

[4]刘燕婷.医疗设备招标投标方式的改进与完善[J].中国医学装备,2013,10(2):65-66.

含能范文篇9

关键词:结构设计;含钢量;控制方法;成本节约

建筑工程的结构设计和建筑的形式与结构安全直接挂钩。在建筑结构设计实际进行的过程中,不仅要充分考虑结构安全性能、结构强度和稳定性,还要做好含钢量的控制以保证建筑造价的控制不突破设计指标。含钢量过高或过低都会一定程度上影响建筑质量,导致结构安全性能无法保障,为此要求设计单位要做好建筑结构设计中的含钢量控制工作。

1含钢量一般控制范围

经过数十年我国设计工作者在建筑设计方面的探究,对于建筑工程的造价和含钢量基本有了普遍的共识,在不考虑地下室、建筑桩基的情况下,各种建筑的钢筋投入范围.

2建筑结构钢含量的主要影响因素

2.1建筑抗震等级不同

设计人员在进行建筑物的结构设计时,采用不同方式进行建筑物的含钢量测算。抗震等级高的建筑需要的含钢量必定也多,比如,抗8度地震的建筑和抗9度地震的建筑相比,二者的含钢量至少相差约40%。

2.2建筑平面不规则性的控制

在进行建筑物的设计时,除了必要的审美和艺术需求,应当确保建筑物的造型简洁,减少因为造型导致不必要的墙、柱等结构构件设置以及墙体面积的增加,同时应遵守高层建筑高宽比的规范建议值,高宽比超出建议值越多,间位面积含钢量越高,建筑物的高宽比控制应在建筑设计方案阶段进行控制和处理。

2.3使用材料控制

建筑材料的趋势是轻量化的,所以各建筑物材料可以选择的轻量化建筑材料范围较广;同时建筑物各承重构件应优先选用高强材料,包括高强混凝土和高强度钢材,在减轻建筑整体重量的情况下,同时减少建筑物各结构构件的截面尺寸,从双方面措施降低建筑物的钢筋总体含量。

2.4地质条件影响

严格认真执行“先勘察后设计”的设计原则,根据不同的建筑地土类别及相应参数选择合适的建筑布局和建筑结构形式在勘探过程中考虑土质、浅层土壤承载力、地震带分布、场地土类别等因素对建筑物含钢量的影响,比如,根据工程建设场地土岩土分布范围和特点,在不同地段设计不同层数和级别的建筑物;对于土质松软承载力低的范围段就应当适当减少建筑物的层数或者布置使用荷载相对较小的建筑物、采用轻质填充材料能够满足使用功能的建筑物或者选用相对经济适用的基础类型,尽量做到各结构构件承载能力能够不存在过多的富余。

3建筑设计中的含钢量控制措施

3.1选用合理的建筑设计方案

在进行建筑结构的含钢量控制的时候,结构设计师应当避免建筑设计过于追求造型奇特和新颖,导致建材用量和施工成本升高,而应当选择简洁大方,时尚得体的建筑设计方案。对于建筑外立面设计的要求就是避免曲面的过多出现,避免夸张和复杂的构架。为了实现优化整体的设计和建筑含钢量的控制,建筑师应当根据实际情况,采取相应的设计方案。

3.2确保结构布置的合理性

3.2.1选用合理的结构体系

建筑结构设计工作的开展,应优先选用具有抗风性与抗震性能的结构体系。否则,一旦采用不合理的结构体系设计,就会导致荷载传递关系更趋复杂,进而造成刚度突变等一系列不良后果。结构体系的科学合理性,能够保证建筑工程结构设计的含钢量控制达到预期。

3.2.2确保柱网尺寸布置合理

建筑结构设计人员应当有经验,合理布置柱网的尺寸,保证柱网尺寸均匀,提升梁、柱的受力合理性,使梁、板、柱等结构的承载能力得到充分的利用,避免过多的承载能力富余,通过精确计算减少配筋的使用量,最终实现有效降低建筑含钢量目的的同时使建筑物使用性能更加优化,减少因结构构件尺寸过大对建筑物使用的影响。

3.2.3抗侧力构建的位置要合适

布置抗侧力结构组件时,应当把抗侧力构件设置在最具效用的整体结构中,并尽量抗侧力布置在建筑结构的周边且呈均匀布置状态存在,使得建筑物质心形心偏差量尽量得小。由此可以有效降低建筑结构中抗侧力结构的数量,同时再对抗扭效应进行精确把关,使得各抗侧力构件的承载能力得到充分的利用,就可以很大程度上减少钢材的使用量。

3.3采用合理的基础形式

由于建筑物的地基在建筑物的整体工程造价中占有很大一部分。钢筋混凝土的基础工程量比较大、花费时间也比较长,因此在挑选出适宜的基础形式前,要充分考虑所有相关因素,比如:(1)在满足建筑物使用要求和结构安全的情况下,尽量采用浅基础进行建筑结构基础建设。(2)根据地质条件,在满足承载力要求的情况下,若使用桩基础则遵循”求短不求长“的原则但同时应结合桩数与承台之间的造价关系的综合比选。(3)积极应用软土地基加固技术,尽量不使用桩基础;在地质条件复杂,特别是各岩土层分布均匀性差且岩面埋深大又起伏较大的情况下,桩基础的成桩可靠性差、桩长度不可控且单桩承载力低,此时仍然采用桩基础会导致桩基础和承台造价不可控。

4工程实例

某城市有一个小区建筑项目工程,小区内合计有8栋30层的高层住宅建筑,还设计有2层的地下室,地下室主要是供业主停车的车库,高度分别是3.9、4.8m。建筑物首层架空,高度6m,第二层及以上楼层全部为普通住宅。6度抗震,场地土类别为Ⅱ类,总建筑面积为12万m2。

4.1在建筑结构体型设计上控制含钢量

小区建筑设计的外立面布置不很规则,存在着许多凹凸面,导致受力分析十分复杂。主要问题是建筑设计采取的设计形式使得整体建筑物中部受力不充分,基于该情况,在完成建筑物建设现场勘察工作后,应通过协调建设单位,如,在其中间架设楼板,以将端部的短肢剪力墙改造为剪力墙。如此,就可对结构体系的墙体刚度进行有效控制,进而提高结构墙体的数量确定的科学合理性。这样一来,层间位移角就可满足相关管理部门制定的规范标准要求。

4.2钢含量合理控制后的经济性指标

在完成了相应的含钢量控制措施之后,整体建筑物的含钢量得到了有效地减少,相应地建筑物的建造成本也得到了节约,表2是通过比较原方案和优化后的含钢量指标,直观地体现出含钢量的优化控制的重要性。

5结语

文章从一般建筑类型的建筑含钢量说起,介绍了影响建筑物含钢梁的主要因素;分析了控制建筑结构设计含钢量的主要措施;最后通过一个工程实例,简洁直观地体现出进行含钢量控制带来的好处。含钢量的控制是贯穿于整个建筑工程中的,相关单位必须进行科学的布局,合理的使用资源,重视建设生产过程中的安全问题,促进我国建筑业的蓬勃发展。

参考文献

[1]蒋明潜.建筑结构设计过程中的含钢量控制办法研究[J].建筑学报,2016(23):180-182.

[2]罗运生.浅谈建筑结构设计含钢量的控制[J].工程项目,2017(12):78-82.

含能范文篇10

据统计,我国每年排出的工业废水约为8×108m3,其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水的处理方法很多,主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等[1],本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大,有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中。而且具有效率高,效果好等特点。

2、活性炭

活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能,而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。

2.1活性炭的分类

在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。

粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。

颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭[1].

2.2活性炭吸附

活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。

2.3影响活性炭吸附的因素

吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标[2].吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。

活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。

污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量[2].吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。

当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。

3、活性炭在污水处理中的应用

由于活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。

3.1活性炭处理含铬废水

铬是电镀中用量较大的一种金属原料,在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。

活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有极强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ).活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ),吸附后的废水可达到国家排放标准[4].

试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50mg/L,pH=3,吸附时间1.5h时,活性炭的吸附性能和Cr(Ⅵ)的去除率均达到最佳效果[5].

因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,有一定的社会效益和经济效益。

3.2活性炭处理含氰废水

在工业生产中,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物[6],因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。

活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多[7].但由于CN_、HCN在活性炭上的吸附容量小,一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC(因品种而异)[6],在处理成本上不合算。

3.3活性炭处理含汞废水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高,可以先用化学沉淀法处理,处理后含汞约1mg/L,高时可达2-3mg/L,然后再用活性炭做进一步的处理。

3.4活性炭处理含酚废水

含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。经实验证明:活性炭对苯酚的吸附性能好,温度升高不利于吸附,使吸附容量减小;但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大;强碱性条件下,苯酚去除率急剧下降,碱性越强,吸附效果越差。

3.5活性炭处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不强,只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明,可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下,对甲醇的去除率达到93.16%~100%,其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求[9].

3.6炼油厂的深度处理

炼油厂含油废水,经隔油,气浮和生物处理后,在经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L(经生物处理后)降至0.005mg/L,氰从0.19mg/L降至0.048mg/L,COD从85mg/L降至18mg/L.

4、前景

随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究从本身的孔结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。

例如,活性炭纤维(简称ACF)近年来在处理废水方面受到了科研工作者的重视,它的直径一般为5~20μm,其制备原理与传统的活性炭制备相同,即将纤维状碳在800℃以上用水蒸气或二氧化碳活化处理。纤维状活性炭的孔隙结构以微孔为主,中孔很少,几乎没有大孔,比表面积可达2500m2/g.具有吸附和脱附速率决,吸附容量大,导电性高等特点。

实验表明,ACF对苯酚的吸附容量为248mg/g,吸附饱和后经多次再生吸附容量几乎不变,吸附性能比活性炭好。室温时,在酸性或中性条件下,向100mL浓度为282mg/L的含酚模拟废水投加活性炭纤维0.5g,恒温振荡30min,苯酚去除率可达91%[8].

最近,人们发现活性炭不仅有吸附特性,同时表现出催化特性,由此而发展起来的催化氧化法日益受到重视,其研究也在不断深化。为了提高处理效率,从研究催化氧化机理出发,改变活性炭的表面结构[9],提高活性炭的能力,寻找理想的吸附剂。

5、结语

当前中国使用活性炭吸附法处理废水的方法处于初始发展阶段。一些有关的理论和技术还不够成熟。而且,在我国,目前活性炭的供应比较紧张,再生设备少,再生费用高,限制了活性炭的广泛使用。不同应用需要不同功能的活性炭。原有的活性炭产品不能满足新的要求,因而不断开发新的活性炭产品就显得十分重要。所以,它需要专业工作者的积极参与和政府的鼎力支持,采取多学科交叉与融合的研究方法,使活性炭处理废水技术向着更加科学美好的方向发展。

参考文献

[1]高廷耀、顾国维,水污染控制工程下册(第二版),高等教育出版社,1999.

[2]黄瑞光,21世纪电镀废水的发展趋势[J],电镀与精饰,2002,24(3):1~2.

[3]刘培桐等,环境学概论,高等教育出版社,1995;10.

[4]李国斌、杨明平,粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水,材料保护,2004,37(12)。

[5]黄巍。活性炭吸附法处理含铬电镀废水探讨[J],江苏环境科技,2001,14(3)。

[6]李德永、武丽丽,含氰废水的处理方法,山西化工,2005,25(2);

[7]韦朝海,肖锦,含氰废水处理方法的发展及评述[J],工业水处理,1991,11(2):3~8.