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从原料到装备的简化产业链是:原料—材料—零件—部件—装备,原材料质量波动,后续产品产生很大影响,国家原材料工业质量提升三年行动方案( 2018-2020 年)明确提出要求:“提高产品质量的可靠性、稳定性、一致性水平”,为制造业高质量发展提供保障。本报告介绍如何从标准化角度提供粉体产业质量一致性。
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由石墨烯掀起的二维纳米材料制备和应用研发热潮方兴未艾。采用TOP-TOWN制备二维纳米材料的所有方法都可以归类为剥离法。而液相剥离法是易规模化及成本较低的一种方法,引起了广泛关注和研究。其制备二维纳米材料有四个关键因素:原料,剥离体系、剥离设备及剥离助剂。可以通过这四个要素的协同优化,达到提高二维纳米材料制备效率的目的。
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化学链过程高效载氧体的设计及性能优化
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由于溶液环境成分的复杂性及配体分子在纳米界面吸附构象的多变性,复杂环境界面吸附及检测研究是非常有挑战的,特别是定量分析。针对复杂环境纳米界面吸附的准确测量问题,本研究开发了系列新的检测方法,推动了复杂环境纳米界面吸附配体分子构象与数量关系确定等几个关键科学问题的解决,为纳米材料在复杂及生物环境中的存在形态研究及应用、特别是纳米颗粒-生物分子作用的研究提供了有力支撑。首先,首次利用低场核磁共振技术(LF-NMR),通过水分子探针原位测量了SiO2颗粒官能团依赖(functionality-dependent)的吸附量。其次,通过电位滴定与差示离心沉降相结合,首次运用二维差示离心沉降技术(2D-DCS),对多尺寸颗粒体系与离子表面活性剂的库仑作用及它们的数量关系进行了定量分析和原位检测,研究发现颗粒与表面活性剂之间的库仑作用是尺寸依赖型(size-dependent)的。第三,发展了官能团吸附构象精细分析法,系统研究了Fe3O4纳米颗粒表面吸附羧酸分子的构象及数量变化规律,首次发现柠檬酸分子在Fe3O4纳米颗粒表面的吸附是多种构象并存的,构象之间会发生相互转化,其吸附量依赖于构象(conformation-dependent)。
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病毒、细菌、真菌等微生物及其碎片悬浮在空气中,统称为生物气溶胶,这些气溶胶粒径较小,可在空气中停留较长时间,进而通过人体呼吸过程进入呼吸道,影响人体健康。明确生物气溶胶来源,对于提供健康的室内外环境空气至关重要。一方面,人体本身是有害生物气溶胶暴露的受害者,另一方面也是有害生物气溶胶的重要排放源。人体咳嗽、打喷嚏、讲话和正常呼吸过程,均会向环境空气中释放大量的微生物。研究人体呼吸源生物气溶胶排放特征,对于新冠疫情在内的呼吸道传染性疾病检测和防控有重要意义。
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本报告内容主要包括:
(1)报告大气中的不同尺度气溶胶颗粒物在大气环境中的动力学行为、传播途径、在传播过程中的演变机理,以及相应的数值计算分析方法;
(2)从气溶胶动力学视角,报告新冠病毒在大气中的输运机理、主要控制因素,并综述新冠病毒气溶胶动力学方面的最新研究进展;
(3)报告有关纳米尺度气溶胶粒径分级测量的有关技术和方法。
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吸湿性是气溶胶颗粒物最重要的理化性质之一,对气溶胶的环境和气候效应有重要影响。虽然目前已有很多用于测量气溶胶吸湿性的技术,但是准确测定非球形的或者吸湿性较弱的颗粒物的吸湿性仍然是一个很大的挑战。报告人基于蒸汽吸附分析仪开发了一种新的气溶胶吸湿性测量方法,该方法对颗粒物的形貌没有要求、且具有卓越的灵敏度,非常适用于形貌不规则的或吸湿性较弱的颗粒物。本次报告将重点介绍该方法的主要特点及代表性应用。
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近年来,研究者依托生物质多样性的天然结构,面向锂离子电池和超级电容器等应用需求,已开发出一系列形貌独特、性能优异的储能炭材料。然而,由于原始生物质化学成分十分复杂,对其炭化过程中的结构演变机制及构效关系尚缺乏系统认知,制约了生物质基储能炭材料的结构设计与精准制备。基于此,我们选取淀粉、木质素和纤维素等高纯生物质衍生物为典型碳源,系统研究有机质前驱体向无机炭材料演变的反应机制,对炭材料形貌、成分、孔结构和表面化学等进行设计与调控,建立其结构和器件性能间的构效关系。从而为生物质基储能炭材料的规模化生产提供科学依据,为相关产业的高质量发展做出贡献。
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无定形态药物可以显著提高药物溶解度,溶出速率以及生物利用度,是提高难溶性药物成药性的一种重要途径。晶态药物转变成无定形态药物需要破坏其原有的有序晶体结构。喷雾干燥、热熔挤出技术和一些新型的技术方法例如电纺丝技术等可用于制备无定形药物。无定形药物的物理稳定性是开发过程的重要挑战,也是关键质控因素之一。
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微粒给药系统在结构与载药机制上的多样性赋予其多种功能以满足治疗需求。本报告选取静注、肌注与口服三种给药途径,以克拉霉素、阿立哌唑、原人参二醇为模型药物,对O/W型、S/W型与S/O/W型微粒给药系统的载药机制、体内外释放行为及体内吸收/转运途径进行介绍,阐释结构及载药机制与安全性、缓释与口服吸收促进间的关系。