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关键词： 银纳米流体   光学特性   光热效应   表面张力  

摘要： 纳米流体是指将尺寸大小在纳米级别的颗粒均匀分散在液相中形成的新流体。优良的导热、导电、流动以及摩擦减阻等性质,使纳米流体在能源、化工、热传导、药物运输等领域内得到了广泛的研究和应用。纳米流体的性质随纳米颗粒的浓度、材质和流体基液的不同而发生变化,通过调节这些参数可以实现对纳米流体性质的调控,而其中性质改变的机理探究引起了广大研究者的兴趣。银纳米颗粒具有良好的光学特性、导热、导电特性以及光热性能,使其在生物医学、微电子器件、光学器件等领域有良好的发展前景。将银纳米颗粒分散在基液中形成银纳米流体,即保留着银纳米颗粒的性能,还具有流体的性能,这使得银纳米流体具有很广泛的应用。本文以银纳米流体为研究对象,研究了银纳米流体的光热效应及表面张力。主要研究内容如下:首先,基于Mie散射理论及离散偶极近似算法,分析了银纳米粒子及其二聚体的消光、散射、吸收以及近场特性。研究结果表明,球形纳米银粒子的消光、散射、吸收共振峰均随颗粒尺寸、环境折射率的增大而发生红移,而且在银纳米球的消光特性中散射特性逐渐占据主导地位。在银纳米球二聚体中,当入射光沿y轴方向(垂直于二聚体轴)偏振时,粒子间间距对消光、散射、吸收以及近场分布影响不大。当入射光沿z轴方向(平行于二聚体轴)偏振时,二聚体的消光散射吸收共振峰随着颗粒间间距的减小而发生红移,近场增强因子随粒子间间距的增加而呈指数减小。其次,采用水热法,以硝酸银为银源,PVP为表面活性剂,葡萄糖为还原剂,在一定条件下合成银纳米颗粒,通过改变实验参数,合成不同尺寸的银纳米颗粒,为银纳米流体光热及表面张力实验提供测量样品。接着,研究了银纳米流体的光热行为。根据热传递方程分析了单个银纳米球在连续激光光束辐照下周围环境的温度分布,建立了银纳米流体的理想化光热模型,由于理想化模型计算的困难性,最后根据能量守恒重新建立了银纳米流体的光热模型。实验方面,测量了不同浓度、不同粒径分布的银纳米流体光热温度变化情况。结合光热模型,分析银纳米流体的光热效率。首先分析了激光关闭后的散热过程,以确定银纳米流体光热过程中的热散失率,再分析了升温过程,计算出银纳米流体的光热转化效率。研究表明,银纳米流体的热散失率与银纳米颗粒浓度和尺寸大小无关,与周围环境以及液滴初始温度有关。当颗粒大小固定时,银纳米流体的光热转换效率随颗粒质量分数的增大而增大;但当质量分数固定时,Ag纳米流体光热转换效率并非随颗粒尺寸的减小而增加,这说明了,光热转化效率还与颗粒之间的耦合影响以及颗粒对散射光的吸收有关。最后,基于光学衍射方法研究了银纳米流体的表面张力变化情况。首先,建立了在倾斜板上液滴的三维模型,并分析了液滴表面对入射光场的影响,根据理论模型计算了入射光经液滴表面作用得到的反射光场分布特征。其次,根据理论模型设计实验测量液滴表面的反射光场分布,通过反射光场条纹分布计算液滴表面张力。实验测量了水和不同浓度银纳米流体的表面张力,通过水的表面张力计算结果验证了液滴模型和测量方法是可行的。研究表明,银纳米颗粒可以降低水的表面张力。在一定浓度范围内,银纳米流体表面张力随颗粒浓度的增加而减小。

关键词： 等变梯度分歧问题   不变势函数芽   接触等价群   右等价群   余维数  

摘要： 本文将映射芽引入对称性和接触等价群,给出了等变分歧问题,梯度映射芽以及势函数芽的概念,计算了在各种等价群下相对应的切空间,运用奇点理论和群论知识,对等变梯度分歧问题与不变势函数芽的关系进行了相关研究,得到了相关的结论.本文总共有四章内容.第一章:介绍了与论文内容相关的背景知识以及目前研究的情况,阐述了论文研究的问题与意义.第二章:主要介绍了与论文内容相关的定义以及相关的结论.第三章:介绍了等变梯度分歧问题的相关知识.第四章:主要结论及其证明,给出了等变梯度分歧问题和不变势函数芽之间的关系.

关键词： 烟道气体流量标准装置   量值溯源   皮托管   校准系数   横向流动  

摘要： 随着我国大气污染防治工作和国际间碳交易的进一步展开,对气体污染物和温室效应气体排放量的准确计量愈发重要。烟道气体排放是我国大气污染物和二氧化碳排放的主要来源,目前国内可用于校准大口径气体流量计的标准装置较少且暂时缺乏完整的量值溯源体系,同时烟道内流场复杂、湍流度高,使烟气流量测量结果准确度较低。S型皮托管作为当前应用最广泛的烟道气体流量计,其计量性能直接关系到测量结果的准确性。为了满足当前国内对烟道气体流量的量值溯源需求和解决S型皮托管在烟道气体流量计量中校准系数受横向流动影响的问题,本文主要对中国计量科学研究院新建成的烟道气体流量标准装置进行了性能评估,并通过烟道现场测试对S型皮托管和球型皮托管在烟道流量计量中的特性进行研究,基于烟道气体流量标准装置对横向流动下S型皮托管的校准系数变化进行研究,设计了一种校准系数对横向流动不敏感的改进锥型皮托管。本文主要研究成果如下:（1）对国家计量院新建成的烟道气体流量标准装置进行了性能评估。经验证,标准装置具备流量范围为908～104840m3/h,流速范围为0.5～60m/s的测量能力,装置的相对扩展不确定度为0.62%（k=2）,可对最大口径为1m的气体流量计进行校准,完善了烟道气体流量量值溯源体系。（2）通过烟道现场实验对S型皮托管与球型皮托管的烟道流量计量特性进行研究。研究发现:与现场超声流量计的标准流量相比,S型皮托的示值误差达到33.8%;球型皮托管对向测量的示值误差为-6.2%,非对向测量的示值误差为-6.5%。球型皮托管的计量性能较好,对向测量与非对向测量方法的结果准确度相当。但球型皮托管孔径小、易堵塞,不能长时间进行测量,选用S型皮托管可避免此问题,但须要进行改进以提高其计量性能。（3）烟道气体的横向流动会造成皮托管校准系数的变化,通过在不同扭转角和偏转角下对S型皮托管校准系数受探头结构参数变化的影响进行研究。结果表明:在扭转角变化时,S型皮托管的校准系数关于0°呈近似对称分布;在偏转角变化时,校准系数变化较大且不对称;静压孔压力值的变化是S型皮托管校准系数变化的主要因素;当皮托管曲率半径、取压孔距离增大,或者内外径之比减小时,校准系数的变化趋于稳定。（4）设计了一种校准系数对横向流动不敏感的改进型锥型皮托管,并对改进后的锥型皮托管结构参数对校准系数的影响进行了研究。研究发现:总压孔压力值的变化是改进后锥型皮托管校准系数变化的主要因素;在横向流动的条件下,总压孔锥形角度越小,静压孔锥形角度越大,连接杆位置距离皮托管探头越远,校准系数越稳定。最后通过烟道现场测试,改进后锥型皮托管示值误差为24.6%,相比于常规S型皮托管,测量准确度提升近9%。

关键词： 普朗铜矿   外围矿体   蚀变与矿化特征   流体包裹体   成矿流体演化   成矿物质来源  

摘要： 普朗铜矿位于三江成矿带南段,甘孜-理塘结合带的义敦-中甸岛弧带南段。本文对普朗铜矿外围矿体的地质特征、矿体蚀变特征和矿化特征进行了详细剖析,初次对普朗外围各矿体的成矿阶段进行了详细的划分,并进行了流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼光谱成分分析、S、Pb同位素测试,对普朗外围各矿体的流体特征有了一定的认识,并分析了各矿体的流体演化过程以及成矿物质的来源。初步取得了以下几点成果:（1）成矿阶段:首采区矿体含矿斑岩以石英二长斑岩和石英闪长玢岩为主,早期成矿阶段为黄铁矿+辉钼矿±黄铜矿的石英脉矿物组合,主成矿期为黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合,成矿晚期主要为黄铁矿+磁黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合;北部矿体含矿斑岩体以石英闪长玢岩为主,早期成矿阶段为黄铁矿+磁黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合,主成矿期为黄铁矿+辉钼矿和磁黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合,成矿晚期阶段为黄铁矿+黄铜矿+方解石+石英的矿物组合;南部矿体含矿斑岩以石英闪长玢岩为主,早期成矿阶段为黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合,主成矿期为磁黄铁矿±黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合,成矿晚期为无矿化石英脉;东部矿体含矿斑岩以石英闪长玢岩为主,成矿早期阶段为磁黄铁矿±黄铁矿的石英脉矿物组合,主成矿阶段为黄铁矿±磁黄铁矿+黄铜矿的石英脉矿物组合,晚期成矿阶段为磁黄铁矿+黄铜矿±方解石+石英的矿物组合。（2）成矿流体性质:普朗铜矿首采区矿体发育有L型、V型、S型和C型包裹体,主成矿期均一温度主要集中在250～320℃,盐度范围主要集中在16～20wt%之间,密度范围0.8～0.92g/cm3,成矿流体总体上表现为中-高温、中低盐度、中低密度的特征;北部矿体主要发育L型包裹体,主成矿期均一温度主要集中在220～270℃,盐度范围主要集中在6～16 wt%之间,密度范围0.82～0.92g/cm3,成矿流体总体上表现为中-高温、中低盐度、中低密度的特征;南部矿体主要发育L型包裹体,主成矿期均一温度主要集中230～260℃,盐度主要集中在2～10wt%,密度范围0.71～0.94g/cm3,成矿流体总体上表现为中-高温、中低盐度、中低密度的特征;东部矿体主要发育L型、V型、S型包裹体,主成矿期均一温度主要集中250～280℃,盐度主要集中在4～16wt%和34～36wt%,密度范围0.77～1.11g/cm3,成矿流体总体上表现为中-高温、中高盐度、中低密度的特征。（3）成矿流体和成矿物质来源:S同位素测试结果表明普朗铜矿及外围矿床成矿流体中S的来源较为单一,主要为岩浆来源;但也不排除有其他端元S混入的可能性。H-O同位素结果表明:早期成矿阶段流体来源主要为岩浆出溶流体,晚期成矿阶段流体有和天水混溶的趋势。Pb同位素测试结果表明普朗铜矿成矿岩浆和成矿物质来源于上地幔和下地壳,属于壳幔混源。

关键词： 分子动力学   脂肪酸甲/乙酯   烷烃   密度   表面张力   黏度   界面特性  

摘要： 近年来,随着汽车行业迅速发展,汽车保有量逐年增加,柴油的需求量也在不断增长。与此同时,人们所面对的能源问题和污染问题日益凸显。由柴油作为燃料的传统汽车燃烧时会排放大量的CO、SO2、以及NO等有害气体和微纳米级颗粒物,这些尾气排放是雾霾形成的直接因素。开发新型清洁能源是减轻化石能源的负担,改善传统汽车尾气排放对空气污染的重要举措。生物柴油是一种环境友好的清洁燃料,可作为化石柴油的替代燃料,也可作为燃料添加剂与柴油掺混使用,在不改变发动机结构的同时能够有效降低污染物的排放。生物柴油的密度、黏度、表面张力数据以及界面性质是燃油管道,内燃机设计的基本参数,也是影响燃油喷射和燃烧效率的重要因素。由于生物柴油和化石柴油是非常复杂的混合体系,由几百甚至上千种碳氢化合物组成,并且不同的燃油组分和物性根据其生产工艺、原料的来源以及使用标准的不同而存在差异,要想对燃油的性质进行详细的研究几乎是不可能实现的。因此针对生物柴油以及生物柴油作为添加剂与化石柴油混合体系,本文采用一种或两种与实际燃油性质接近的脂肪酸酯和烷烃作为物理模型燃料代替复杂的燃油进行热物性的研究。本文采用分子动力学模拟的方法。研究内容有:以己酸乙酯体系为例研究了分子模拟的随机性,探索了分子个数、模拟时间、截断半径、邻居列表半径对模拟结果的影响;模拟了己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯、丁酸甲酯、辛酸甲酯、癸酸甲酯、正癸烷、正十二烷、正十六烷的密度,黏度、表面张力的性质,分析了三种性质的变化规律以及模拟偏差分布;分别使用AMBER力场、GROMOS力场和OPLS-AA力场模拟正十二烷、正十六烷和庚酸乙酯的热物性数据与实验结果进行对比,比较了三种力场的模拟偏差,选择烷烃和酯类物性模拟最佳的力场参数对二者的混合体系进行模拟;通过模拟得到己酸乙酯与月桂酸乙酯、辛酸乙酯与月桂酸乙酯、正癸烷与辛酸甲酯、正癸烷与癸酸甲酯、正十六烷与己酸乙酯、正十六烷与庚酸乙酯摩尔分数比为0.25-0.75、0.50-0.50、0.75-0.25的二元混合体系热物性数据,分析了混合物性质的变化规律,使用“10-90”的方法计算了混合体系的界面层厚度,研究了界面层厚度的变化规律及混合体系的界面特性。通过以上的研究本文得出的主要结论有:（1）本文的研究发现,分子个数多的体系模拟结果越精确,综合考虑模拟的准确性及效率,可选择适当的粒子填充数;模拟时间过短,体系很难达到平衡状态,会造成较大的模拟偏差,特别是针对黏度和表面张力的模拟,必须要足够的模拟时间;针对截断半径和邻居列表半径长度的研究发现,截断半径的最佳值为1.4 nm,而邻居列表半径的长度对模拟结果几乎无影响;分子动力学模拟结果存在一定的随机性,对于一定大小的盒子粒子数少的体系随机性要比粒子数多的大,低温条件下的模拟随机性大于高温的模拟。（2）模拟得到的密度、黏度、表面张力随温度的变化规律与实验数据变化一致,偏差均在允许范围内。脂肪酸乙酯的密度随碳原子个数的增加逐渐减小,表面张力和黏度随碳原子的增加逐渐增大。脂肪酸甲酯与烷烃的密度、黏度、表面张力均随碳原子个数的增加而增大。（3）OPLS-AA力场模拟脂肪酸酯类的密度偏差在±1%左右,表面张力模拟值的相对偏差除丁酸甲酯在298.15 K时较大外,其余数据点的偏差绝对值都在15%以内,模拟已经达到目前的偏差允许范围内。OPLS-AA力场不能准确的模拟脂肪酸酯黏度及烷烃的热物性,尤其是碳链长的酯类和烷烃。在OPLS-AA、AMBER和GROMOS三种力场之间GROMOS力场是对烷烃三种热物性复现最佳的力场,并且对脂肪酸酯类的热物性模拟比较准确,因此GROMOS力场是模拟烷烃与酯类混合物的最佳力场选择。（4）对于混合体系的模拟发现,混合体系的密度、黏度、表面张力均介于两种纯物质之间,且热物性数据更接近摩尔分数大的纯质。对混合体系的界面性质进行分析,得到分子密度以及界面层厚度的变化规律。

关键词： 巴音戈壁盆地   塔木素   热水沉积岩   地球化学特征   流体来源  

摘要： 巴音戈壁盆地位于内蒙古阿拉善地区,盆地内塔木素下白垩统巴音戈壁组泥岩具有独特的沉积构造和矿物组成,本文通过岩石学、矿物学和地球化学（同位素地球化学）的综合研究,详细研究巴音戈壁组湖相热水沉积岩特征,得出以下几点认识:（1）研究区热水沉积岩可划分为以下5种类型:网脉状泥岩、斑点状泥岩、块状泥岩、纹层状泥岩和同生变形泥岩。矿物成分主要为方沸石、白云石、铁白云石、钠长石和伊利石,矿物含量与泥岩构造之间存在着较好的相关性,与典型的低温“白烟囱”型热水沉积岩矿物组合和岩石构造特征一致。（2）研究区热水沉积岩主要氧化物为Si O2、Al2O3、Ca O和Mg O;主量元素富集Ca、Na、Mn和Fe等元素;微量元素中相对富集大离子亲石元素,相对亏损相容元素;稀土元素LREE相对富集,HREE相对亏损,δEu见明显的负异常,δCe无明显正负异常;结合Ni-Co-Zn三角图和Fe-Mn-（Cu+Co+Ni）×10三角图分析,表明研究区沉积岩为热水沉积成因,并长期受热液活动影响。（3）研究区热水沉积岩富集Li、Sr、Cs和U等微量元素;δ26Mg与δ18OvPDB呈负相关;结合Nb/Ta、Zr/Hf值,表明研究区热水沉积岩沉积期热液流体主体来自大陆地壳,同时也受幔源流体和其他流体混合影响。（4）通过碳、氧同位素分析,V/（V+Ni）、Ni/Co、V/Cr、U/Th、Ceanom等指标,Sr/Ba和Rb/K的比值,表明塔木素地区下白垩统热水沉积岩形成于封闭-半封闭下较深的偏咸水还原湖盆环境中;通过碳、氧同位素计算出沉积期温度为37.23℃～84.3℃,平均55.11℃,属于低温的“白烟囱”型热水沉积岩。（5）研究区早白垩世处于拉伸盆地阶段,该频繁的岩浆活动为热液活动提供主要热能和动能,通过阿尔金断裂带为热液和湖水提供了良好的对流通道,为湖盆提供源源不断的热能和成矿离子,因此阿尔金断裂是研究区热水沉积作用的主控因素。（6）研究区巴音戈壁组岩石的矿物组合中富含方沸石和白云石,目的层（400～800m）含水率为1%～6%,含水率低,独特的地质条件和矿物组成,使巴音戈壁组岩石作为高放废物处置库围岩具有诸多优点。

摘要： Mexico City is defined by its aquafluxis; a duality of abundance and scarcity, floods and droughts. Infrastructure and ground manipulations are at the heart of a complex relationship between a lacustrine environment and the city. This thesis seeks to probe notions of ground and water to explore [sub]natural realities and possibilities within the urban context of Mexico City. The project takes a look at the historical, political, geographical and geological characteristics of the region, their impact on the urban development of the city and of ecological changes in the region. Drawings, maps and collages explore mythology, infrastructure and geology to speculate on fluid futures that re-conceptualize notions of inhabitation, water and ground.

关键词： 哈达门沟金矿床   石英期次   流体包裹体   LA-ICP-MS  

摘要： 位于华北克拉通北缘金成矿带的内蒙古哈达门沟金矿床是我国典型的超大型金矿床之一。矿区内广泛发育石英脉,且部分石英中存在明显矿化现象。本文首先对矿区内的石英进行期次划分,辨别确定与矿化相关的石英脉。其次,采用岩相学观察、显微测温、单个流体包裹体LA-ICP-MS等方法对各期石英中的流体包裹体进行系统的研究,进而探讨哈达门沟金矿床成矿流体特征、成矿流体演化及流体体系来源、金的迁移与沉淀。哈达门沟金矿床内,石英可分为五期:第一期是分布于钾化蚀变岩中的乳白色微晶石英（Q1）;第二期是变质变形的波浪状石英细脉（Q2）;第三期是呈雁列式排列的白色石英脉（Q3）;第四期是呈脉状分布的烟灰色石英脉（Q4）;第五期呈网状及脉状分布的乳白色石英脉（Q5）。流体包裹体岩相学及显微测温表明,包裹体主要有三种类型:气液两相盐水包裹体（Ⅰ型）、纯液相H2O包裹体（Ⅱ型）和含CO2包裹体（Ⅲ型）。从矿化早期到晚期,包裹体均一温度分别由375℃→215℃→307℃→291℃,对应盐度由16.40%NaCleqv→11.98%NaCleqv→13.72%NaCleqv→9.50%NaCleqv。随着成矿作用的进行,成矿流体的温度及盐度波动下降。主成矿阶段成矿温度为270℃～400℃,盐度为13%～19%NaCleqv,密度为0.69～0.91 g/cm3,属于中高温度、中等盐度,中等密度的H2O-NaCl-CO2流体体系。单个流体包裹体原位微量分析显示,流体包裹体中主要含量有高浓度的Na、K、Mg、Al、Fe、Cu六种元素,可观的Zn和Pb两种元素。此外含有Rb、Sr、Ag、Sn和Cs。不同成矿阶段中单个流体包裹体成分各不相同。从早期至晚期,流体中的Cs/（Na+K）、Rb/（Na+K）均分布在一个较小的数值区间,表明成矿流体起源于一个地球化学均一的岩浆源区。金在含矿热液中主要以Au（HS）0的形式进行迁移,在合适的构造部位沉淀下来。引起哈达门沟金矿床金沉淀的主要地质作用有水-岩反应、降温减压沸腾和H2O-NaCl-CO2体系的流体不混溶,其中与碱性含金岩浆岩有关的水-岩反应可能是引起金沉淀的最有效机制。

关键词： 肌张力   拉伸弹性模量   生物力学   膝骨性关节炎   针刀疗法  

摘要： 目的:探讨针刀松解腘绳肌对膝骨性关节炎兔膝周肌群生物力学特性(拉伸弹性模量、肌肉表面张力)的影响,为针刀干预屈肌肌群治疗膝骨性关节炎提供选点依据,从生物力学角度探讨针刀疗法治疗膝骨性关节炎的作用机制,为针刀疗法临床应用提供新的实验依据。方法:本实验将28只6月龄新西兰雄兔随机分为4组(针刀组,电针组,空白组及模型组)每组各7只。采用改良后的Videman法左后肢伸直位造模法进行制动,除空白组外,均制动8周,造模成功1周后,针刀组及电针组进行相应干预,针刀组选择半腱半膜肌止点、股二头肌止点以及条索结节处进行治疗,每个操作点操作1-2下,待针下有松动感后出针,每周治疗1次,连续3周。电针组选择曲泉、委阳、内膝眼和外膝眼等穴位进行治疗,每次20min左右,2天治疗1次,连续3周。空白组及模型组不进行任何干预。干预结束1周后进行结果检测,观察针刀以及电针疗法对膝骨性关节炎兔的治疗效果以及两者之间的差异。检测指标包括:使用HE染色进行股二头肌HE染色光镜观察、使用力学拉伸技术股二头肌弹性模量检测、使用肌张力测试仪测试膝周肌群(股直肌、半腱半膜肌、股二头肌、腓肠肌)肌腹与肌肉肌腱移行处表面张力。结果:(1)HE染色光镜观察:股二头肌光镜下HE染色显示,空白组肌纤维排列整齐,肌肉之间间隔较小,细胞核染色均匀,分布在肌纤维外侧。模型组肌纤维排列混乱,肌纤维出现萎缩现象导致彼此之间间隔较大,且有纤维结缔组织产生,细胞核染色不均,且出现核内移现象。针刀组及电针组肌纤维排列比较整齐,大小相对一致,细胞核染色比较均匀,核内移现象较少。针刀组镜下肌纤维形态优于电针组。(2)力学拉伸测试:股二头肌弹性模量结果比较,与空白组相比,模型组、针刀组、电针组股二头肌弹性模量均明显升高,其中模型组及电针组差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,针刀组及电针组股二头肌弹性模量明显降低,其中针刀差异有统计学意义(P<0.05)。与电针组比较,针刀组弹性模量有降低趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。(3)肌肉表面张力测试:①肌腹处力-位移值结果比较,与空白组比较,模型组及电针组股二头肌、半腱半膜肌、股直肌以及腓肠肌处均有降低趋势,其中模型组在半腱半膜肌、股直肌及腓肠肌处降低明显,差异有统计学意义(P<0.05),针刀组各点有升高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组比较,电针组各处出现了升高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),针刀组各处出现了升高趋势,差异有统计学意义或极显著意义(P<0.05或P<0.01)。与电针组比较,针刀组各处有升高趋势,差异有统计学意义或极显著意义(P<0.05或P<0.01)。②肌肉肌腱移行处力-位移值结果比较,与空白组相比,模型组及电针组各处均有降低趋势,其中模型组半腱半膜肌、股直肌、腓肠肌处降低明显,差异有统计学意义(P<0.05)。针刀组各处出现了升高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组比较,电针组在股二头肌以及股直肌处有升高趋势,其中股二头肌处差异有统计学意义(P<0.05)。在半腱半膜肌及腓肠肌处有降低趋势,其中半腱半膜肌处差异有统计学意义(P<0.05)。针刀组各处有升高趋势,其中股二头肌、半腱半膜、股直肌处差异有统计学意义或极显著差异(P<0.05或P<0.01)。与电针组相比,针刀组各处有升高趋势,其中半腱半膜肌、股直肌、腓肠肌处升高明显,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)针刀疗法可以改善股二头肌的病理形态,恢复股二头肌的正常生理功能,针刀组改善程度优于电针组。(2)针刀疗法可以调节股二头肌的弹性模量,改善股二头肌的力学性能,恢复膝关节的稳定性,针刀组力学特性改善程度优于电针组。(3)针刀疗法以及电针疗法可以调节膝周肌群的表面张力,改善膝周肌群张力不平衡的病理状态。

关键词： 表面活性剂   脂肪胺   表面张力   电导率   聚集行为  

摘要： 两性型的表面活性剂会对界面性能产生影响,在不同的领域适用性好,用途广泛,对环境相对友好,具有许多优良特性。本文以不同碳原子数的脂肪胺、丙烯酰胺等原料制备了一系列表面活性剂(b1、b2、b3、b4),分子结构中均含有酰胺基团,该系列表面活性剂类型是两性型的。以椰油酰基丙基二甲基叔胺(PKO)、磷酸二氢钠、环氧氯丙烷(ECH)等原料制备了表面活性剂b5,类型为两性型,分子结构中含酰胺基团。对合成的b1～b5产物的结构、表面化学性质、聚集行为及它们的性能进行实验探讨。用十八胺(C18H37NH2)、十六胺(C16H33NH2)、十四胺(C14H29NH2)、十二胺(C12H25NH2)分别与丙烯酰胺(CH2=CHCONH2)进行第一步合成反应,在70℃的条件下反应3 h,得到产物a1～a4;调温至75℃,分别向a1～a4中加入氯乙酸钠溶液,经5 h后,获得产物b1～b4。利用铁氰化钾法确定了在该反应条件下各产物的产率,经测定,b1的产率为68.80%,b2的产率为69.41%,b3的产率为59.35%,b4的产率可达到80.11%。产物a1除去溶剂后用乙醇重结晶提纯,产物b1除去溶剂后用石油醚重结晶提纯,产物a2～a4与产物b2～b4除去溶剂后分别用乙酸乙酯重结晶提纯,提纯后的各产物采用FTIR和1H NMR技术进行结构表征,经分析得出的实验数据与产品预期结果一致。利用吊环法测定了b1～b4的表面张力,在298.15 K下,b1的临界胶束浓度(CMC)为4.93×10-5 mol·L-1,此时的表面张力(γ)为41.4 mN·m-1;产物b2的CMC 为9.75×10-5 mol.L-1,此时的 γ 为 35.6 mN·m-1;产物 b3 的 CMC 为 1.05×104 mol.L-1,此时的γ为 31.1mN·m-1;产物 b4 的 CMC 为 2.75×104mol·L-1,此时的γ为30.7 mN.m-1。由电导率(κ-c)曲线可知,产物b1～b4的-c曲线拐点不是特别明显,由摩尔电导率(∧-c1/2)曲线可知,∧-c1/2曲线有极大值,并且极大值点在CMC前出现,说明b1～b4在溶液中的浓度达到CMC之前会形成自聚体,即发生预胶束化现象。对产物b1～b4的热力学函数进行了计算分析,结果表明该产物形成胶束的过程是自发进行的,整体呈现出放热现象,是熵主导的。由表观活化能-浓度(Ea-c)曲线图可知,由于预胶束化现象,曲线在最低点处对应的浓度应是预胶束形成的浓度,CMC出现在最低点的右侧附近。通过动态光散射技术(DLS)分析了各体系中粒径分布的情况,根据该分析推测b1-b4体系在不同浓度下的聚集行为,发现各体系在不同浓度下的胶束、囊泡和海绵状聚集体的分布具有一定的规律性。通过分水实验及泡沫实验分析了b1～b4体系中不同的疏水碳链长度对产物的乳化性能及泡沫性能产生的影响。通过对产物b1进行乳化和拌和实验可知,产物b1的类型是快裂型。在85℃下,将环氧氯丙烷滴入盛有磷酸二氢钠的三口烧瓶中,反应7.5 h,合成中间体a5。用异丙醇将椰油酰基丙基二甲基叔胺(PKO)溶解,保持75℃,加入中间体a5,反应5 h,得到产物b5。用控制变量法优化了合成反应第二步的反应条件,最佳反应条件为n=1.50(n=nEcH/nPKO),T=75 ℃,t=5h,此时用铁氰化钾法测定的产率最高可达到86.50%。a5除去溶剂后用甲醇进行重结晶提纯,b5除去溶剂后用乙酸乙酯进行重结晶提纯,提纯后采用FTIR和1HNMR进行结构表征,经分析得出的实验数据与产品预期结果一致。用吊环法进行测定分析b5的表面张力,在298.15 K下,产物b5的CMC为5.26×10-7mol.L-1,此时的γ为32.13 mN·m-1。由κ-c曲线及A-c1/2曲线对比可知,产物b5的CMC在κ-c曲线与A-c1/2曲线上完全一致,说明b5无预胶束化现象。对产物b5的热力学函数进行了计算分析,结果表明该产物形成胶束的过程是自发进行的,整体呈现出放热现象,是熵主导的。由Ea-c曲线图可知,曲线最低点对应的是CMC。通过DLS测定了体系中胶束粒径的情况,根据粒径分布推测b5体系在不同浓度下的聚集行为,发现b5体系在不同浓度下的胶束、囊泡和海绵状聚集体的分布具有一定的规律性。由分水实验知,分出10 mL水时,b5体系消耗时间为330 s,说明它的乳化性能好。通过泡沫实验可知,b5体系初始泡沫高度可达到58个单位,5 min后仍可达到55个单位,说明b5的起泡性和稳泡性好。通过对b5进行乳化和拌和实验可知,产物b5的类型是快裂型。