《东华大学学报（自然科学版）》知网首发定稿推荐阅读

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环氧亚麻油/气相二氧化硅超疏水涂层在液体食品包装上的应用

高佳佳，张胜，魏梦茹，邢彦军

摘要：液体食品在包装过程中的黏附现象会引发严重的食物浪费与环境问题。采用柠檬酸（CA）对环氧亚麻油（ELO）进行固化处理，在玻璃基材表面制备具有黏附性的涂层CELO；随后在CELO层上喷涂气相二氧化硅AEROSIL R972，成功构建出具备超疏水性能的CELO/R972表面。结果显示，R972质量分数为6%时，CELO/R972涂层的水接触角达154.3°，滚动角已无法测量，涂层表面具备超疏水特性。历经10次胶带剥离试验、5次砂纸磨损试验及不同pH值溶液中的稳定性测试后，CELO/R972涂层依旧维持优异的疏水性能，有力证实了其卓越的机械耐久性与耐磨性。更关键的是，CELO/R972超疏水涂层不仅对水等低黏度液体呈现出显著的排斥性，对于蚝油、酸奶等高黏度液体也具备良好的排斥能力。此特性意味着CELO/R972涂层在食品包装领域有着广阔的应用前景。

循环自放大的贵金属复合纳米酶制备及其肿瘤细胞杀伤研究

朱丽丽，刘文涛，权静

摘要：癌症是威胁人类健康的重大疾病之一，利用肿瘤微环境(TME)设计癌症治疗平台，能够实现肿瘤组织特异性治疗，提高肿瘤的治疗效果。构建一种基于过氧化钙(CaO₂)和贵金属纳米酶的循环自放大纳米催化体系(CaO₂@AuPt，CAP)，用于肿瘤细胞的杀伤研究。该复合纳米酶可在肿瘤酸性条件下催化过氧化氢(H₂O₂)产生大量高反应活性的羟基自由基(·OH)，同时CaO₂在酸性条件下快速释放H₂O₂，用于增强肿瘤的化学动力学治疗(CDT)，形成循环自放大的抗肿瘤纳米催化系统。体外细胞试证实复合纳米酶具备抗肿瘤治疗效果，有望用于生物医学和癌症治疗等领域，具有潜在研究价值。

引用格式：朱丽丽,刘文涛,权静.循环自放大的贵金属复合纳米酶制备及其肿瘤细胞杀伤研究[J/OL]. 东华大学学报(自然科学版),1-7[2024-12-09]. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0361.

穿刺C/C复合材料固体火箭发动机喷管烧蚀性能仿真

孙志宏，李俊杰，曲志洋

摘要：为预测无纬布复合毡穿刺C/C复合材料固体火箭发动机的喷管烧蚀性能，并探究材料热导率与喷管烧蚀率之间的关系，在Fluent平台上建立喷管烧蚀模型，以70-lb BATES发动机为算例进行验证。对材料的单胞模型进行稳态热仿真，获得材料的导热属性；利用喷管烧蚀模型对材料烧蚀性能进行仿真分析。结果表明：喷管材料的烧蚀率随推进剂中Al质量分数的增加而降低，Al质量分数为15%、18%、21%时，无纬布复合毡穿刺C/C复合材料喷管的烧蚀率均低于石墨材料喷管，差值在0.045~0.070 mm/s；烧蚀过程在约4 s时达到稳定状态，烧蚀率在喷管喉部前端达到峰值；烧蚀率在低温下主要受温度影响，高温下则主要受组分扩散速率的影响；喷管喉部的烧蚀率在材料x、y方向上随热导率的增大而增大，在材料z方向上则随热导率增大而减小。

引用格式：孙志宏,李俊杰,曲志洋.穿刺C/C复合材料固体火箭发动机喷管烧蚀性能仿真[J/OL].东华大学学报(自然科学版),1-11[2024-12-09].https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0328.

木棉纤维絮片增强水凝胶制备及其界面蒸发性能

陈迈，刘叶，常亚楠，戴红芳，胡立霞，徐广标，温润，王霁龙，沈华

摘要：聚丙烯酸钠水凝胶是一种阴离子型聚电解质水凝胶，具有优良的亲水性和耐盐性，是太阳能海水淡化的理想材料，但单一交联网络水凝胶的机械强度较低。以木棉纤维絮片为骨架制备结构和力学增强的聚丙烯酸钠水凝胶，并对聚丙烯酸钠水凝胶（AAM）和絮片增强水凝胶（KAM）的形貌与结构、溶胀性能、力学性能、海水蒸发性能进行测试。结果表明：在木棉纤维絮片增强水凝胶中，具有多孔结构的木棉纤维可完全嵌入水凝胶基体，并保持良好的中腔结构；木棉纤维絮片的加入显著改善了聚丙烯酸钠水凝胶的力学性能以及溶胀过程中的稳定性；将炭黑作为光热材料涂覆在KAM表层，进行连续3 d的模拟海水蒸发测试后，平均蒸发速率达1.813 kg/(m²·h)，表面平均温度达42.8 ℃，并且表面未产生盐结晶，表现出良好的阻盐效果，可为实现高效海水淡化提供重要参考。

引用格式：陈迈,刘叶,常亚楠,等.木棉纤维絮片增强水凝胶制备及其界面蒸发性能[J/OL].东华大学学报(自然科学版),1-9[2024-12-09]. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0323.

真空条件下模拟月壤玻璃高温熔体的结构和性能

石艳洁，丁梦钊，罗理达，汪庆卫

摘要：月壤的原位利用是制备月球基地建设用建筑材料的重要途径。鉴于月壤的组分与地球玄武岩相似，利用月壤高温熔化制备玻璃及纤维可实现原位资源利用多样化。然而，月球的高真空环境对月壤高温熔融的影响机制尚不明确，因此探究真空环境下高温熔融对月壤熔体结构及性能变化的影响具有重要意义。以嫦娥五号探测器采集的月壤为模拟对象，通过熔融淬火工艺制备模拟月壤玻璃，利用真空炉研究其在真空中于不同温度和保温时长高温熔融时的结构与性能变化，讨论真空环境下模拟月壤玻璃的熔融机制。结果表明，真空条件下月壤玻璃高温熔融后失重仅为0.1%，挥发极少。但是真空环境会影响熔体气氛：熔体中游离氧降低，导致铁化合价转向低价态；玻璃网络体中非桥氧增多，玻璃网络体结构趋于疏松，使得样品密度下降4.21%。

研究结论：

1）模拟月壤熔体在空气条件下从700 ℃左右开始因铁氧化而增重，最大增重率达1.42%，而真空条件下样品失重率仅为0.1%，表明在真空环境下高温熔体的挥发极少。

2）真空条件下高温熔体体积密度降低4.02%。结合红外分析和失重数据，推测是真空下模拟月壤玻璃中的铁氧化物从网络形成体转化为网络外体，导致结构疏松，因此体积密度降低。这也会影响月壤玻璃的强度。

3）真空环境对高温模拟月壤的影响主要体现在两方面：一是降低熔体中游离氧的存在，熔体呈现还原气氛，熔体中的Fe³⁺被还原为Fe²⁺；二是还原的Fe²⁺在熔体中以八配位的网络外体形式存在，破坏了网络体结构，降低了致密度。

引用格式：石艳洁,丁梦钊,罗理达,等.真空条件下模拟月壤玻璃高温熔体的结构和性能[J/OL]. 东华大学学报(自然科学版), 1-7 [2024-12-09]. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0313.

基于大语言模型的风机装配工艺文档多模态图谱建模技术

张恒郡，李  飞，刘鸣飞，俞佳毅，黄好阳，鲍劲松

摘要：为解决风力发电机多模态装配工艺知识文档化存储导致的数据调用管理困难等问题，提出一种基于大语言模型（LLM）的风机装配工艺文档多模态图谱建模技术。具体为解析文档中的工艺数据特性，设计定义风机多模态装配工艺图谱（MAPG-WT）的实体、关系类型等概念信息，构建图谱的本体框架；结合多模态数据结构特性，设计专有信息抽取提示库，调优LLM辅助构建图谱；以某风机企业的装配工艺文档为例，构建MAPG-WT，并开发可视化信息管理平台进行验证。研究结果显示，MAPG-WT能够更直观地展示工艺文档中的信息，不同模态数据相互关联也显著提升了设计装配工艺方案的质量与效率。

引用格式：张恒郡,李飞,刘鸣飞,等.基于大语言模型的风机装配工艺文档多模态图谱建模技术[J/OL].东华大学学报(自然科学版),1-13 [2024-12-10]. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0229.

LiCl复合石膏建材的调湿性能与节能效果

姜清文，林夕，熊茜，张唯怡，杨自力

摘要：针对多孔石膏建材在调节室内空气湿度时存在的吸附量小、水蒸气传递阻力大、调湿响应慢及长期调湿性能衰退等问题，制备一种具有物理吸附与化学吸收协同效应的LiCl复合石膏建材。试验发现，添加质量分数为1%至6%的LiCl后，石膏建材的面密度变化幅度在-0.1%~8.0%，热导率降低11.2%~70.7%，平衡吸湿量提高8~40倍、水蒸气传递阻力降低25.0%~44.9%。通过搭建试验舱，分别在室外相对湿度周期波动(40%~85%)与持续高湿(85%±5%)环境下，探究复合石膏建材对室内空气的调湿效果。结果表明：在室外湿度周期波动时，LiCl复合石膏建材可将室内相对湿度控制在40%~60%；在室外持续高湿时，铺设质量分数为6%的LiCl的复合石膏建材可将室内相对湿度长期(120 h)稳定在45%~65%。引入空调除湿能效比量化测试室的除湿能耗，结果显示，添加质量分数为1%至6%的LiCl后，石膏建材可使室内的短时除湿能耗降低42%及以上。研究可为降低空调除湿能耗、推动低碳建筑发展提供积极的借鉴。

引用格式：姜清文,林夕,熊茜,等.LiCl复合石膏建材的调湿性能与节能效果[J/OL]. 东华大学学报(自然科学版), 1-10 [2024-12-10]. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0220.

湿法制备聚丙烯腈/石墨烯基纤维及染料吸附应用探讨

成思蓉，何美莹，张焕侠，李炜

摘要：石墨烯纤维因其内部结构缺陷，导致其综合性能远不如理论值。控制纤维内部结构缺陷是制备高性能石墨烯纤维的关键。因纤维的结构决定其性能，使用聚丙烯腈杂化工艺对石墨烯微观结构进行调控。利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/石墨烯共混纤维，研究聚丙烯腈质量分数对共混纤维的内部结构的影响，并对纤维性能进行测试。结果表明，聚丙烯腈成功嵌入石墨烯片层间，填补孔洞后形成均匀的小孔洞，弥补了纤维缺陷。聚丙烯腈质量分数为30%时，共混纤维的整体形态和微观形貌最好，导电性略有下降，但在保持柔性的同时，断裂强度较纯石墨烯纤维提高26%。此外，聚丙烯腈的引入，增大（9.4倍）了石墨烯纤维的比表面积，润湿性变好，可在6 h内快速完成染料吸附。

基于模型预测控制和控制障碍函数的锂电池充电安全控制策略

袁婷婷，蔡欣，任向前，贾港华

摘要：针对现有充电优化策略无法同时满足用户对充电速度、电池健康性及安全性等多重需求的问题，提出基于模型预测控制（MPC）和控制障碍函数（CBF）的锂电池充电安全控制策略。采用控制障碍函数和控制李雅普诺夫函数（CLF）对充电过程中的关键参数进行约束从而确保充电过程的安全性和稳定性。将电池的荷电状态和健康状态作为优化策略的关键因素，通过MPC优化方法构建一个综合考虑充电效率、电池健康度及用户需求的充电模型。将整体优化目标根据用户的偏好进行细分，得到快速-健康-均衡的充电策略。经验证，所提策略与传统优化策略相比，强化了安全边界，减少了电流的震荡，提高了22.9%的充电速度。试验结果表明：利用该方法能够满足用户在不同情境下的充电需求，提供全面的充电选择，提高用户充电的满意度。

引用格式：袁婷婷,蔡欣,任向前,等.基于模型预测控制和控制障碍函数的锂电池充电安全控制策略[J/OL].东华大学学报(自然科学版),1-14[2024-12-10].https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0209.

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