化工原理课程体系及分模块课程教学内容改革探索

化工原理作为化学化工类专业的基础主干课程,是连接基础化学与化工专业知识的重要纽带,也是学生获取专业知识技能、树立工程思维的根本保障。本文首先分析了化工原理现有课程体系存在的问题,在此基础上,从课程教学体系和课程教学内容两个层次出发,提出了闭环型课程体系和分模块课程内容教学改革的建设方案。同时通过引入“工业实例-提出问题-讨论分析-理论讲解-工业实例”的教学模式,激发学生的学习兴趣和主动性,培养分析解决实际问题的能力,为培养“新工科”人才打下坚实基础。     

锶废渣直接制备锶钡铁氧体材料研究

以重庆市大足区天青石锶废渣为原料,采用化学共沉淀法制备了锶钡铁氧体(Sr_xBa_1-xFe₁₂O₁₉)。通过XRD、SEM对锶钡铁氧体进行表征,探究沉淀pH值、焙烧温度、焙烧时间对锶钡铁氧体物相组成、微观形貌的影响。实验结果表明,在沉淀pH值为12、焙烧温度900℃、焙烧时间2 h的条件下,制备出的锶钡铁氧体无杂相且呈明显的六角或近六角片状形貌,饱和磁化强度(Ms)60.29 Am²/kg,剩余磁化强度(Ms)32.16 Am²/kg,矫顽力(Hc)30.08 kA/m,具有永磁体高饱和磁化强度(Ms)和高矫顽力(Hc)的特性。     

长短叶片复合型刚柔桨强化搅拌槽内流体混沌混合行为

搅拌反应器中混合隔离区的存在是强化流体混合的主要障碍。打破搅拌槽中的对称性流场结构,破坏混合隔离区,可以提高流体混合效率。采用Matlab软件编程计算最大Lyapunov指数(LLE)和多尺度熵(MSE),比较了不同桨叶类型、柔性片长度、柔性片数量和桨叶离底高度以及转速对流体混合的影响。结果表明,长短叶片复合型刚柔桨(RF-LSB)桨叶通过刚柔耦合错位连接,柔性片的形变与随机振动对流体的非稳态扰动,使流场结构不稳定性和不对称性增强,强化了流体混合效果。当柔性片数量为3,搅拌转速为90 r/min时,RF-LSB体系比刚性桨和刚柔桨体系的LLE值分别提高了20.22%和7.98%;三种体系[RF-LSB(柔性片数量为3)、刚性桨和刚柔桨体系]的混合时间(θm)与单位体积功耗(Pv)呈指数型关系,当Pv相同时,RF-LSB(柔性片数量为3)的θm最小,表明RF-LSB(柔性片数量为3)更有利于流体混沌混合。     

导电聚合物复合透膜的研究进展

导电聚合物复合透膜具有良好的力学性能和独特的电化学性质,是一类新型的分离膜,已在膜分离技术、分子水平上的识别与控制等领域显示出了广阔的应用前景．本文介绍了导电透膜的合成制备方法、形态结构和分离机理,并对导电聚合物复合透膜的性能与结构研究进展以及在液体分离、气体分离方面的应用研究进行了综述．     

穿流-刚柔组合桨强化固液两相的悬浮行为

采用双向流固耦合计算方法对搅拌槽内刚性桨（RDT-PBDT）、刚性组合桨（R-RDT-PBDT）、刚柔组合桨（RF-RDT-PBDT）、穿流-刚性组合桨（PR-RDT-PBDT）以及穿流-刚柔组合桨（PRF-RDT-PBDT）体系中的固液两相悬浮特性和桨叶总变形量、等效应力进行了研究。结果表明,在相同功耗下,PRF-RDT-PBDT的最大变形量分别是RDT-PBDT、R-RDT-PBDT、RF-RDT-PBDT、PR-RDT-PBDT的1.984×10⁶倍、1.247×10³倍、1.169倍、1.041×10³倍。PRF-RDT-PBDT的应力大于RDT-PBDT、R-RDT-PBDT、RF-RDT-PBDT的,比PR-RDT-PBDT的应力分布更均匀。PRF-RDT-PBDT体系的固体颗粒最大U_z/U_tip值和最大ε/D²N³值分别比RDT-PBDT、R-RDT-PBDT、RF-RDT-PBDT和PR-RDT-PBDT体系提高了53.08%和80.84%,38.03%和28.42%,22.14%和20.16%,10.85%和5.725%。PRF-RDT-PBDT能够增大与流体之间的相互耦合作用,增大固体颗粒的轴向速度,提高体系的湍动能耗散率,减小搅拌槽底部固体颗粒的堆积程度,提高固体颗粒的悬浮程度。     

表面修饰碳纤维负载铱催化剂的结构调控及其催化行为

以电化学改性和化学改性的碳纤维(CF)为载体制备了负载铱催化剂,通过考察催化剂在甲醇低压羰基化合成醋酸反应中的催化性能,研究了CF表面处理条件对负载铱催化剂性能的影响。XPS测试结果表明,阳极氧化后碳纤维表面出现O、N元素,氧化时间由2min增加到5min,O/N原子比例提高,在随后的负载铱催化剂中,铱的负载量由2.17%增加到4.88%,且双齿配位铱的比例较单齿配位铱增加,对醋酸的选择性由20%提高到30%。对阳极氧化后的CF,分别通过表面羟基缩合引入具有配位基团的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷后,由于配位基团数量的增加,铱的负载量分别提高到4.49%和6.43%,同时,单齿配位铱/双齿配位铱的比例增大,由于其分子链结构的柔性,明显改善了固载铱的化学微环境,催化剂对醋酸的选择性分别提高到72.5%和77.8%,表现出良好的催化活性和选择性。     

还原剂对菱锰矿锰浸取率的影响研究

研究了3种还原剂（葡萄糖、双氧水及它们的混合物）及在还原剂下温度对菱锰矿中锰浸取率的影响。结果表明在浸取过程中，加入少量还原剂不仅能提高浸取率，还能降低反应温度和节能。在40℃，用3mL浓硫酸浸取4g菱锰矿粉时，添加0.33g葡萄糖和1.5mL双氧水，反应60min，锰浸取率达到98．33％。     

BBr3改性氯丁橡胶硫化性能的实验研究

氯丁橡胶(CR)分子主链的双键碳原子上连接有极性氯原子,抑制了双键活性和反应能力,导致CR硫化活性降低,硫化相对困难。采用溶液法,以三溴化硼为溴化剂,引入键能较低的碳溴键,溴化改性氯丁橡胶,提高橡胶的硫化活性。结果表明,CR分子链中α-H被溴取代,其门尼粘度ML(1+4)值较溴化前提高了3.06%,焦烧时间较溴化前缩短了57%,正硫化时间缩短了8.8%,经BBr3改性后的氯丁橡胶,其硫化速度加快。     

电解锰阳极泥的除杂活化及应用

采用稀H2SO4[w(NaCl)=5％]酸浸处理后,电解锰阳极泥中的MnO2含量由42％～59％提高到87％～93％,MnO2的晶体结构得到改善、电化学性能提高.用所得MnO2成的R2O电池,3.9Ω、0.9V连放时间超过290 min.     

高纯电子级溴化氢合成研究之一 ——反应动力学特性及其机理

为解决高纯电子级溴化氢源头制备的工程技术难点,对溴化氢合成过程的各基元反应进行了深度剖析,采用随机算法进行了动力学模型构建与模拟。通过公式推导,并结合实验结果,得到了宏观总动力学方程。根据溴化氢合成动力学特性,总结了溴化氢燃烧链式反应的机理。同时,考察了不同温度、投料比对溴化氢合成的影响。得到的一系列结论可以为干法无硫溴化氢原料合成的产业化提供科学支撑。