高校教师科研方向与所授课程内容不匹配的困境及破局

在国内大规模产业调整和转型期间,必然存在行业和专业的供需失衡,这种供需失衡也波及到了高校。近年来,一些高校存在授课教师科研方向与所授课程知识不匹配的问题。针对这一问题,以化工过程“三传一反”与电化学反应过程的共性及其启示为例,提出了“教研融合、教学相长”的解决思路。     

化工原理课程教学体系的构建与实践

文章分析了化工原理教学体系改革的必要性,提出了新的化工原理课程体系,对实践性教学体系和教学方法的改革以及师资队伍的建设等方面进行了探讨。     

浸渍涂覆法制备YSZ电解质薄膜及其致密性表征

采用浸渍-涂覆的方法,以水热氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为原料,通过低温预烧,使8YSZ的收缩率小于阳极支撑体的收缩率,使得薄膜在烧结过程中始终受到阳极施加的压应力作用,从而避免了薄膜的开裂,经一次浸渍涂覆-干燥-烧结就制得了8YSZ电解质薄膜。所制备的薄膜具有良好的致密性,场发射扫描电镜(FE-SEM)观察发现薄膜表面和断面没有任何裂纹、针孔等瑕疵,薄膜不能被水透过,由薄膜构成的浓差电池两侧的开路电压接近理论电动势。     

熔盐法和柠檬酸盐法对LSCF烧结活性的影响

分别采用熔盐法和柠檬酸盐法制备了组成为La_(0.6)Sr_(0.3)Co_(0.3)Fe_(0.7)O_(3-δ)的固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极粉体材料,对比了二者的烧结活性,并对粉体粒度分布和表面活性进行了表征。结果发现柠檬酸盐法合成的粉体具有更高的烧结活性。粒度分析实验表明柠檬酸盐法合成粉体的一次颗粒尺寸比熔盐法大约小了一个数量级;吸附性能实验表明柠檬酸盐法合成的粉体具有更强的吸附能力。较小的颗粒尺寸和较高的粉体表面能使得柠檬酸盐法合成的粉体具有更高的烧结活性。     

膨胀石墨/MnO2超级电容器电极材料中膨胀石墨的作用机制

采用一种简便的方法制备出了单相α-MnO₂和膨胀石墨(EG)/MnO₂复合物。实验结果表明EG/MnO₂复合物有着比单相α-MnO₂更高的比电容和更加优异的倍率性能。随后采用XRD、TG、EIS、BET等手段对复合材料中EG的作用机制进行了研究,结果发现在EG/MnO₂复合物中出现了δ相MnO₂(δ-MnO₂为层状结构,相较于α-MnO₂更加有利于离子的扩散和传输),δ-MnO₂大约占复合物总质量的30wt%,EG占3.4wt%。EG/MnO₂复合物的电荷转移电阻显著低于单相α-MnO₂。EG/MnO₂的比表面积为38.7 m²·g^-1,而单相α-MnO₂的比表面积只有21.6 m²·g^-1,更大的比表面积使材料与电解液接触更为充分,从而降低了电荷转移电阻。综上,复合材料中EG的作用机制是通过自身的层状结构诱导了MnO₂在其上沉积形成了层状的δ-MnO₂,同时抑制了MnO₂颗粒的生长,增加了颗粒与电解液的接触面积,降低了电荷转移电阻,从而增大了比电容,也提高了其倍率性能。     

固体氧化物燃料电池YSZ电解质薄膜的制备方法概述

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一类既能发电,又无噪声污染、高效清洁的能量转换装置. 氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)是应用最为广泛的SOFC电解质材料. SOFC制备的关键技术之一是获得足够薄且不透气的YSZ电解质薄膜. 本文综述了几种不同的制备YSZ电解质薄膜的方法,并对它们进行了分析和比较,讨论了它们各自的优缺点和应用场合. 最后,对用于固体氧化物燃料电池的YSZ薄膜制备方法进行了评述和展望.     

活性炭表面改性对其比电容及储能机理的影响

采用熔融Na2S对活性炭表面进行改性，通过循环伏安测试了活性炭的比电容，并通过FT-IR, BET, EIS和电泳实验分析了比电容变化的原因及其储能机理。研究发现，以10%的硫酸钠溶液为电解质，活性炭经Na2S 1000℃热处理1 h后的比电容由44.6 F/g提升至80.8 F/g，所增加的比电容主要来自于双电层电容，部分来自于氧化还原赝电容(占总电容的5.6%)。通过向电解质溶液中添加37 mmol/L的FeCl3，比电容提高至103 F/g (赝电容占12.6%)，但并不稳定，后期有下降的趋势。如果向电解质溶液添加30 mmol/L的K3[Fe(CN)6]，则比电容提升到了126 F/g，并且非常稳定、甚至有继续缓慢增加的趋势。活性炭经Na2S热处理后，储能机理由单纯的双电层物理储能变为双电层物理&化学储能+氧化还原赝电容储能。     

二乙烯三胺改性膨胀石墨吸附溶液中MoO_4~(2-)

以二乙烯三胺(DETA)为改性剂,对羧基化膨胀石墨(EG-COOH)进行表面修饰,制备了一种对MoO_4~(2-)具有选择性吸附能力的吸附剂EG-DETA。FTIR分析表明,膨胀石墨(EG)表面成功接枝上了二乙烯三胺(DETA)。考察了p H、初始浓度、吸附时间、外加电场对EG-DETA吸附MoO_4~(2-)效果的影响。结果表明,最佳的吸附条件为:1. 2 V的外加电场,初始浓度为450 mg/L,p H=4,吸附时间240 min。此时EG-DETA对MoO_4~(2-)的饱和吸附量为1 090 mg/g,洗脱率为64%。动力学研究表明,吸附过程符合一级动力学模型,吸附速率受扩散控制;热力学研究表明,吸附过程属于Langmuir单分子层吸附。     

络合-燃烧法制备BaZr0.68 Ce0.17Y0.15O2.925质子导体

采用络合-燃烧法以柠檬酸作为络合剂和燃料成功制备出了钙钛矿型质子导体BaZr0.68Ce0.17Y0.15O2.92(5BZCY),粉体经1000℃煅烧后就得到了单相产物。通过热重-差示扫描量热法(TG-DSC)和X射线衍射法(XRD)等手段详细研究了凝胶经燃烧成为多种氧化物/碳酸盐,再经煅烧得到单相产物的整个过程中所发生的变化,并结合产物的XRD衍射数据确定了晶体的结构,计算出了晶体的晶胞参数和理论密度。研究结果表明柠檬酸络合-燃烧法是一种有效的低温制备复杂复合氧化物的方法。     

磷酸浸取磷矿制磷酸氢钙除氟工艺研究

本文采用磷酸浸取磷矿,系统地研究了磷酸浓度、反应时间、磷矿石粒度、反应温度、鼓气速率、加酸时间等因素对磷酸氢钙中氟质量分数的影响,通过调整工艺参数和优化试验条件,减少了磷矿酸溶过程中氟的溶解,实现了反应与除氟同步进行.在不添加除氟剂的情况下,生产出的粗磷酸经过简单的过滤、中和,就可以将磷酸氢钙中的氟质量分数降至0.1%...