论文范文透明质酸
论文范文透明质酸
医学类开题报告范文模板三篇
引导语:一篇论文的开题报告的好与坏,关系着这篇论文的评价度,所以我们要有一个好的开题,给读者耳目一新的感觉。
医学类开题报告范文(1)篇
课题背景
课题研究的意义
促进网络教学的发展,提高网络教学的质量
由于网络教学可以实现信息资源共享,在网上组织最优秀的教材和教法,使学习者在网上可以学到最新的知识,因此是教学改革发展的方向。通过本项目的研究与实践,使网络教学更能为学习者提供一个建构主义的学习环境,充分体现学生的首创精神,学生有更多的机会在不同情境下去运用他们所学的知识,而且学生可以根据自身的行动的反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案,从而提供网络教学的质量。
寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习的教学设计的技术解决方案
完善和发展教学设计理论
网络环境下的教学与传统教学,不仅是教学环境的不同,在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。通过本项目的研究,能够解决网络环境下,教学如何进行教学设计,如何调控教学过程,如何有效实施教学活动以达成教学目标,是对教学设计理论的完善和发展。
国内外的研究现状
网络教学的设计理论与方法的研究缺乏系统性
通过对国内外有关的学术刊物(如《电化教育研究》、《中国电化教育》、《Educational Technology》等)、教育网站和国际国内有关学术会议(GCCCE、ICCE、CBE等)的论文集进行分析,网络教学的设计研究主要是关于建构主义学习环境的设计和协作学习的设计等方面,缺乏系统的研究。可以说,网络教学的设计理论的研究还处于初级阶段,还有很多问题需要去研究和探索。例如,在网络环境下如何利用网络资源进行主动学习、利用虚拟情境进行探究学习、利用通讯工具进行协商学习、利用工具进行创造学习的设计以及教师指导性活动的设计等方面,都值得我们去研究。
网络教学的评价研究才刚刚起步
随着Internet应用的普及,网络教学已成为一种重要的教学手段和教学场所。然而,与传统教学相比,网络教学的质量保证体系却显得不够完善、健全。如何保证网络教学的质量,建立一个行之有效的网络教学评价模型,已成为网络教学研究的一个重要课题。时至*年,教育部批准全国31所高校建立网络教育学院,但却没有制定出如何保证网络教育质量的相关政策。美国国家教育政策研究所(The Institute For Higher Education Policy)于*年4月也发表了一份名为 在线教育质量:远程互联网教育成功应用的标准 的报告,然而,这些文章(报告)也仅仅是描述性的定义网络教学的评价指标,而对如何组织评价、如何获取定量数据、评价数据如何促进教学等方面则很少涉及。目前,网络教学的支撑平台中的学习评价模块往往只含有测试部分,而缺乏相应的分析与反馈。
课题研究内容
研究的主要内容
网络教学设计理论体系的研究
包括教学目标的设计、建构性学习环境的设计、学习情境的设计、学习资源的设计、学生自主学习活动的设计、学生协作学习活动的设计、教师指导性活动的设计、学习评价工具的设计等。
基于网络环境下的教学策略与教学模式的研究
(1)网络教学策略的研究,如网络环境下的教学内容组织策略、网络环境下的教学情景营造策略、网络环境下的教学对话组织策略、网络环境下的的课堂管理策略等
(2)网络教学模式的研究,如项目化学习模式、探索性学习模式、研究性学习模式等
网络教学评价的内容体系、方法、步骤与模型的研究
网络教学设计系统软件的开发与应用
网络教学评价系统软件的开发与应用
根据上述研究内容,总课题下设如下子课题:
网络教学设计与教学评价的理论研究(*、*)
网络教学资源的开发(邓文新)
网络教学设计与教学评价系统的开发(*)
Web课程的教学过程设计及支持系统的研究(陈品德)
网络教学设计与教学评价理论的应用研究(余红)
课题的研究目标
本项目的研究目标是:运用现代教学理论与建构主义学习理论,通过教学改革与实验,探索网络教学的设计与评价的理论和方法,开发相配套的网络教学的设计和评价系统软件,探索普通中小学利用网络资源进行网络教学的途径与方法。
预期成果形式
论文与专著
发表有关网络教学的设计与评价的一系列学术论文,出版专著《网络教学的设计与评价》。
电脑软件
开发《网络教学设计系统软件》和《网络教学评价系统软件》,制作《网络教学设计》专题教学(学习)网站,建立《教学设计》多媒体资源库。
研究方法与技术路线
研究方法与步骤
本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。
对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究,将采用行动研究方法。
对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用实验研究的方法。
关于教学模式的评价和有关教学效果的分析,则采用评价研究方法。
研究步骤如下:
*年9月-20*年1月,开发软件
*年2月-20*年8月,教学试验,评价修改
*年9月-20*年12月,扩大试验,归纳总结
关键技术
基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;
教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;
网络教学的教学评价模型的构建;
网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。
课题研究价值
创新点
建立网络教学设计的理论体系与方法。
建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。
开发出操作性强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。
理论意义
传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求,确立解决他们的方法与步骤,并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础,不强调对教学活动的绝对控制,逐渐放弃呆板的设计模式,开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性,从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。
应用价值
通过课题的研究与实践,总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法,优化中小学课堂教学结构。
通过课题的研究与实践,探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式,使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。
通过课题的研究与实践,探索普通中小学利用网络资源的途径与方法,形成一批优秀的网络教学课例。
通过课题的研究与实践,开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。
研究基础
已有相关成果
曾于*年、*年两度获得国家级优秀教学成果奖,其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用,《多媒体组合教学设计》(*、*编著,科学出版社)多次再版发行。
出版的《多媒体教学软件设计》(含教材与光碟)(*等编著,电子工业出版社,*年)、《多媒体教学软件设计与制作》(含教材与光碟)(*、*、*编著,中央广播电视大学出版社,*年)和《信息技术与学科教学整合》(*、*、*等,万方数据电子出版社,20*年)在全国广泛应用。
*年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文 四结合 教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果二等奖。
承担国家 九五 重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》(简称96-750)《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》四个子课题的研制与开发,4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定,被评为优秀软件,并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版,在国内及东南亚地区发行。
*年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件一等奖,并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》(*、*著,暨南大学出版社,*年)。
研究条件
华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科,华南师范大学教育信息技术学院是 211工程 重点建设学科单位,我国的教育技术学博士点之一。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名,其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中,对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索,并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地一个,在国内教育技术领域方面处于领先地位。
医学类开题报告范文(2)篇
研究背景及意义
研究背景
随着医疗卫生体制改革的进一步深入,医院的经营模式及所有制形式正处在变革当中,医院国家、集体、个体等多种所有制并存的形式代替了原来单一的国家所有,国有医院的经营模式和运行方式也在朝着适应市场运作规律的方向发展,医院必将面临日益激烈的竞争。
在新形势下,随着国家卫生改革政策的不断推进,医疗市场的竞争迫使医院必须抓管理,讲效益,运用营销策略[1]。因此,医院管理者要转变观念,运用现代营销学的观点,通过营销手段树立良好的医院品牌形象,提高竞争力,更好地满足广大人民群众对医疗服务的多层次需求,根据我国卫生事业的性质,借鉴国内服务行业市场营销和国外医院市场营销的成功经验,并结合我国的国情,建立一套适合中国医院发展的市场营销模式。
近几年来,国内大部分医院开始有市场营销的意识,开展了一些诸如广告、传播、服务措施优质化与多样化的操作。但由于缺乏系统的营销理论和实操经验,许多操作还很不规范,使医院的市场营销工作很难有针对性,其结果是医院在制定竞争策略时大多没有体现差异,缺乏个性,形不成自身的核心竞争力。
湖南省中医院是一所有着 7余年历史的省级中医名院。素有 湖湘中医发祥地 三湘名医之摇篮 誉称。属国家三级甲等中医医院,是省内集医疗、保健、教学、科研于一体的中医龙头医院之一。
拥有 17 个中医特色专科和 5个中医专科专病门诊,其中 4 个国家重点专科、6 个湖南省重点专科。开放病床 606 张。医院正在着手修建一栋 28 层医疗教学综合大楼,大楼建成后将增加病床 100张。湖南省中医院历史悠久、名医荟萃、中医特色浓郁、专科专病建设突出。但医院身居闹市,周边医院林立,市场竞争激烈 。因此,正视服务营销在医院发展中的作用,提升医院的知名度和美誉度,提高医院的市场占有率,让更多的病(bylw/)友享受到中医简便廉验的预防与治疗,是当前一个亟需思考、比较迫切的问题;如何利用服务营销的系统理论,对湖南省中医院进行服务营销策略研究显得迫在眉睫。
选题意义
新时期,医疗机构的改革和医疗市场的竞争给医院的发展带来了机遇,同时也带来了挑战。在充满竞争的市场经济中,医院管理者已经开始意识到营销的.重要性,重视医院营销活动,但当前许多医院,由于其特定的专业性、技术性,缺乏整体的市场营销理念和理论,没有充分发挥营销在医院发展中的重要作用。
研究思路与基本框架
论文主要包括以下五个部分的内容:第一章绪论。介绍本文的研究背景、研究的方法以及对医院服务营销、医疗服务消费者研究、服务质量理论、关系营销理论、内部营销理论等相关文献研究进行综述。
第二章运用波特五力模型、SWOT 分析法等对湖南省中医院服务营销内外部环境进行深入分析。
第三章通过对湖南省中医院市场进行细分,对其目标市场选择和定位进行深入研究。
第四章是在前文分析研究的基础上,系统而又有重点的分析和制定医院服务产品、服务价格、服务渠道、服务促销、服务人员、服务过程、有形展示等要素的具体应用策略。
第五章是提出实施湖南省服务营销策略的保障措施。
最后对本文进行总结。
医学类开题报告范文(精品)(3)篇
###医学院
研究生学位论文开题报告书
学 号: 1037
姓 名:
导师姓名:
研究方向: 病理生理学
论文题目: 血清TLR4及肠型脂肪酸结合蛋白在NEC早期诊断中的临床意义
院(系): ###医学院
入学时间: 20XX年 6 月 1日
开题时间: 20XX年2月24 日
二○一四 年 二 月 二十四 日
立论依据
(包括研究意义、国内外研究现状分析,并附主要参考文献及出处)
对基础研究,着重结合国际科学发展趋势,论述本课题的科学意义;
对应用基础研究,着重结合学科前沿、围绕国民经济和社会发展中的重要科技问题,论述其应用情景。
研究意义:
新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)是新生儿时期严重威胁生命的消化系统急症,以早产儿、小于胎龄儿发病者较多,在NICU患儿中的发病率高达10%,是早产儿死亡的重要原因之一。临床以腹胀、腹泻、黏液血便和胆汁样呕吐为主要表现,腹部X线平片以肠壁囊样积气为特征,肠道病变范围可局限或广泛,回肠累及最多,黏膜呈凝固性坏死,粘膜下层弥漫性出血或坏死,严重者肠壁全层坏死甚至穿孔。
目前有很多方法用于诊断NEC。除了可以根据临床表现诊断外,腹部X线片是最常用的辅助检查方法,虽然其用于诊断NEC的特异度较高,但对于早期诊断NEC帮助不大,目前也有很多关于IL-8、IL-10、IL-1受体拮抗剂等生化指标用于诊断NEC的研究,但缺乏较好的用于早期诊断NEC的血生化指标。
TLR是由Nomuria等在哺乳动物体内发现与果蝇Toll蛋白相似的一种蛋白。TLR在不同细胞的表达和识别不同细胞因子在多种疾病的发病机制中起重要作用,目前研究发现TLR参与肿瘤、肠道免疫性疾病等多种疾病的发病。在人类体内发现的TLR家族共有10个成员,其中TLR4是近年来研究较多的其中一个,TLR4主要表达在内皮细胞、巨噬细胞、中性粒细胞及DC上。
I-FABP是由小肠单层柱状上皮细胞分泌的一种小分子蛋白质,占成熟的细胞基质蛋白的2%。肠缺血早期仅有黏膜受累时即可因为细胞通透性升高而导致IFABP释放入血,具有较好的器官特异性。
本研究旨在通过检测NEC患儿血清中的TLR4及肠型脂肪酸结合蛋白,监测其在NEC中的动态变化,作为NEC严重程度的生化指标,可为辅助诊断NEC提供依据,达到早期干预的目的。
国内外研究现状分析:
TLR4上调导致NEC发生的机制研究
)、与LPS结合后,被激活的TLR4可以通过髓样分化因子88(MyD88)依赖性和非依赖性两个途径介导炎症因子的释放。其中MyD88依赖性途径主要介导NF-kB活化和细胞因子产生,而MyD88的非依赖性途径主要诱导LPS的干扰素(IFN),以及干扰素诱导蛋白10(IP10)基因、糖皮质激素衰减反应基因16(GARG-16)、干扰素调节基因1(IRG-1)的表达和DC的成熟,激活下游NF-kB、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)p38信号通路,诱导促炎症因子如(bylw/)白细胞介素-1(IL-1)6、12和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等的表达。
)、Chan等研究发现,TLR4激活后能影响肠道粘膜的修复能力,此与其减少肠道细胞增殖、降低内皮细胞基底部粘附力及减少内皮细胞移动到受损位置的数量有关。Sodhi等研究证明,TLR4通过抑制细胞的增殖分化作用于wnt-β-5信号系统,使肠道粘膜修复能力受损,加重NEC的病理变化。
)、最新研究表明,TLR4不仅可以与LPS结合诱导炎症反应、损伤肠道粘膜导致NEC发生,许多分子蛋白如纤维结合蛋白、透明质酸。硫酸肝素等均能激活TLR4,在无外来病原菌时TLR4表达可能增高,释放大量炎症因子从而发生NEC的炎症瀑布链式反应。这一发现,可以解释一些无明显感染因素引起的NEC。
细菌及其产物如何引起肠上皮细胞的损伤探讨
血小板活化因子(PAF)在NEC的发生中起重要作用。有研究应用缺氧、低温、人工喂养、细菌感染等方法制成了NEC的动物模型,结果发现肠上皮的PAF及其受体的表达增高,阻断PAF的受体表达后NEC的发生率明显下降。PAF表达增高可使肠壁血管通透性增高、白细胞游出、细胞粘附分子的合成增多及活性氧生成增加,从而损伤肠壁。有研究表明,PAF可活化肠上皮细胞的STAT,使磷酯酶A2及内皮素一1的合成增加,并可通过上bax的表达而诱导肠上皮细胞凋亡,从而损伤肠上皮细胞、破坏细胞问的连接而引起细菌移位。另外,PAF还可诱导肠上皮细胞产生TLR4,后者可活化IKK,从而激活NFxB而引起炎症级联反应。如果敲除TLR4,则NEC的发生率明显降低,说明TLR4在NEC的发生中也有重要作用。
沈涤华等研究表明I FABP可以作为早期肠缺血较理想的生物学指标,国外学者研究发现NEC患儿血清I-FABP水平明显升高,且与NCE严重程度有关。
Thuijls等研究发现重症NEC患儿在早期血I-FABP水平即明显升高。当临床出现轻度腹胀,大便隐血阳性怀疑NEC时,血、尿I FABP水平在发展成为重症NEC的患儿会明显高于诊断为其他疾病和病情稳定在NECI期或Ⅱ期的患儿。
主要参考文献
Hans Van Goudoever,陈超,张蓉.新生儿坏死性小肠结肠炎的热点问题.中国循证儿科杂志 20XX,06(5).
邹静静,陈运彬.TOLL样受体在新生儿坏死性小肠结肠炎中的表达及作用.中国新生儿科杂志 20XX,27(5).
李志杰,刘靖华,姜勇.ToLL样受体的发现及其研究进展.中国危重病急救医学,2015,15:694-697.
Viriyakosol S,Tobias PS,Kitchens RL,et al..MD-2 binds to bacterial lipopolysaccharide.J Biol Chem,2015,276:38044-38051.
Johnson GB, Bruun GJ,Kodaira Y,et or-mediated monitoring of tissue well-being via detection of soluble heparin s。
果蔬加工技术论文范文(2)
果蔬汁加工技术的应用进展
摘要 :果蔬经过制汁后比原果更容易贮藏,含有丰富的营养成分,且在减少果蔬原料的损失的同时提高其附加值。本文综述了果蔬汁加工过程中破碎榨汁技术、过滤澄清技术、均质技术、浓缩技术和杀菌技术的应用进展。
关键词 :果蔬汁 加工技术 应用进展
近年来,随着人们生活水平的逐步提高,对日常饮品的“营养、安全、健康”更为关注和重视。果蔬汁在口感及营养方面都接近新鲜果蔬,并且和具有一定的保健价值,受到各年龄阶段人们的喜爱。不同果蔬汁的加工方法不同,但某些关键技术是相似的。本文主要介绍果蔬汁加工技术中破碎榨汁技术、膜分离技术、超高压技术、高压脉冲技术和酶技术的应用进展。
1. 破碎榨汁技术
根据果蔬不同的形状、特性及加工需要,选用合适的破碎设备,并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常情况下,为了生产得到组织形态好、具有一定粘稠度的果蔬汁,可以运用热破碎,通过抑制和破坏某些酶的活力,如果胶分解酶、脂肪氧化酶等,从而达到破碎效果。[1]果蔬汁榨汁过程中,果蔬中所含有的果胶、淀粉、纤维素等物质会影响果蔬的出汁率,导致果蔬出汁率降低。采用酶技术处理果蔬原料, 即可提高产品出汁率, 该技术不仅可提高产品的澄清度, 且能防止果汁产生沉淀。[2]
2. 膜分离技术
传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理,如果胶酶等,再用明胶、单宁、膨润土、硅溶胶等澄清剂对其进行絮沉降处理,静置、取清液,最后用离心或过滤的方法进一步处理。[3]在传统加工工艺过程中,果蔬汁成品的营养物质和风味物质损失多、成本高、耗能大。膜分离技术在果蔬汁制品的生产加工过程中发挥重要作用,能够有效地克服这些缺陷。膜分离技术主要具备使果蔬汁脱苦、脱酸、澄清和浓缩的功能,并提高果蔬汁的稳定性。
2.1 果蔬汁的脱苦
柑橘类果汁由于含有柚皮苷、柠檬碱等苦味物质,对产品的风味和商业价值造成负面影响。1E. Hernandez等人[4]利用超滤和二已烯基聚苯乙烯树脂吸附的联合过程对葡萄抽汁进行脱苦的实验,表明柚皮苷和柠檬碱可被完全除去,果汁风味得到显著提高。
2.2 果蔬汁的脱酸
根据刘茉娥等人[5]介绍利用电渗析膜,表明电渗析膜可以脱除果汁中的有机酸,能够使果汁酸度降低,从而提高果汁的品质。
2.3 果蔬汁的澄清
果蔬汁中因含有一些胶体物质、单宁、蛋白质等物质,它们在加热和贮存过程中往往使果蔬汁变得混浊,有的甚至产生沉淀,缩短了产品的货架期。应用超滤法澄清番茄汁、苹果汁、菠萝汁、梨汁、柑橘汁等,可获得较好的经济效益和较高的产品质量。
2.4 果蔬汁的稳定性
超滤可提高果蔬汁的稳定性,如苹果汁在超滤前宾透光率为52.8%,经超滤后,透光率为96.8%,在户观上已达到清澈透明,并在常温下贮存四个月,其透光率几乎为一定值,稳定性良好。[6]
3.超高压技术
杀菌是果蔬汁制品生产中的关键技术之一。传统的热力杀菌虽然可以杀灭鲜榨果蔬汁中的微生物, 但果蔬汁中的营养成分仍会受到破坏, 产生热臭、风味劣变, 造成果蔬汁制品产品质量变差。[7]食品超高压技术(ultrahigh pressure processingUHP),又称为高静压技术(high hydrostatic pressure processing,HHP),是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其他液体作为传压介质的压力系统中,经100MPa以上压力处理,在常温甚至更低的温度下达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性等作用口。由于超高压技术只作用于非共价键,能够保证共价键完好无损,因而可以降低鲜榨果蔬汁中的微生物数量, 并保持产品的营养、风味和安全品质, 具有重要的意义。[8]与加热杀菌相比,超高压技术有着无法比拟的优越性, 特别是超高压杀菌可以保持食品原有的色、香、味和营养成分。
3.1 超高压对果蔬汁色泽的影响
经研究发现,与传统的热杀菌相比,超高压技术处理果蔬汁能够较好的保持其色泽,对部分果蔬,如番茄等甚至有改善色泽的作用。其原因在于超高压对果蔬内源酶的钝化作用及高压的均质作用使果蔬组织细胞内的呈色物质溶出。
3.2 超高压对果蔬汁芳香成分的影响
超高压对果蔬汁的香气有不同方面的影响,不仅能够处理过程中会使香气反应前体物的浓度增加还能使香气物质降解降低或激活某些有关香气的酶的活性。因此超高压加工的果蔬汁的风味会呈现出不同的变化。
3.3 超高压对果蔬汁营养物质的影响
超高压对食品中营养成分的影响与各种营养成分的性质有关,由于超高压处理不能破坏共价键,因此认为超高压处理对于食品中小分子化合物一类的营养物质不会有直接的破坏作用,但可能会加速一些食品体系中的生化反应,使部分营养物质间接受到破坏。
3.4 超高压对果蔬汁中酶活性的影响
内源酶易引起果蔬最初的品质变化,,压力在酶的活性中心通过打破稳定分子内和酶蛋白的相互作用间的微妙平衡, 导致酶构象的变化而导酶失活。大量研究表明,超高压技术可钝化果蔬汁中的大部分酶。[9]
4. 高压脉冲技术
高压脉冲电场技术(pulsed electric field,PEF)作为非热加工工艺之一,因其作用时间短、均匀、效率高,且能够最大程度地保持食品新鲜度的优点而成为食品非热处理方式应用的热点之一。此外,在杀菌钝酶、活性物质提取、保持食品原汁原味等方面显示了很大的优势。
4.1 PEF技术在果蔬汁活性物质提取时的应用
由于细胞膜的渗透性功能,PEF技术作用于细胞时能够提高物质传质系数,将低能量PEF应用于不同的植物组织,PEF技术不仅提高果蔬汁提取率,且使果蔬汁中活性成分如酚类物质、VC的保留率更高。 4.2 PEF技术在果蔬汁钝酶方面的应用
经研究表明,PEF技术对果蔬汁酶活性的钝化有很好的作用效果,PEF技术不仅在钝化酶活性及延缓氧化、褐变等不良变化中发挥积极作用,同时对果蔬汁品质影响也较小。
4.3 PEF技术对果蔬汁品质的影响
研究PEF能温和且高效地处理物料,最大程度上保留原料的营养成分。经过PEF处理的果蔬汁,一般最好保存于低温下,如果酸度适宜,也可存于常温。[11]经PEF技术处理后的果蔬汁与热处理及酶处理等传统技术相比,果蔬汁品质更接近于原汁,符合人们对食品原汁、原味、天然营养的需求。
综上所述,随着科学技术的发展,虽然果蔬汁制品加工技术已达到一定的水平,但仍存在着一些问题。目前已有应用生物技术改善饮料加工原料、生产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研究, 但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料加工还有待进一步研究与完善。总之,果蔬汁饮料的各种加工技术需要相互贯通、相互融合、取长补短、集成发展,这是果蔬汁饮料加工技术的一个必然发展趋势。
参考文献:
[1] 夏天,马力.果蔬汁饮料加工技术研究进展[J].江苏食品与发酵,2008,(4):21-23,36.
[2]杨文雄, 尹利端. 中国果蔬汁加工技术发展新趋势[J]. 农产品
加工, 2007, (4): 26?28.
[3]李勇,刘冠卉,苏世彦.现代软饮料生产技术[M].北京:化学工业出版社,2006.
[4] dez, e, fetal. Evaluation of Ultrafiltration and Adsorption to Debitter Grapefruitjuice and Grapefruit pulp wash[J].Journal of Food Science, Vol57, No3. 1992,664-666.
[5]刘茉娥.膜分离技术[M].北京:化学工业出版社,2000.1-3,204-225,255-259.
[6]吴继红. 超滤膜分离技术在澄清果蔬汁加工中的应用[J]. 塔里木农垦大学学报,1996,01:37-41.
有关材料学的论文范文
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论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
1.1原材料
苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).
1.2PANIF的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入1.82 g CTAB,0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 1.3GO的制备
采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.
1.4PANIF/rGO复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为0.5 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.
1.5仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为-0.2~0.8V.
比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.
2结果与讨论
2.1形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
2.2FTIR分析
图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
2.4电化学性能分析
图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为521.2 F/g.
图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为0.5 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为54.3%,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达21.8亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
2.1 研制思路
目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
2.2 试验与研究
2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3,莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:
2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
2.3 产品的性能
2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。
2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
2.4 产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。
3 结论
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