UiO-66孔道调控及四甲苯吸附分离性能的实验研究

为了对多孔材料孔道结构实现调控,开展了UiO-66孔道调控及四甲苯的吸附分离研究。通过加入调节剂乙酸和改变配体种类,经溶剂热法合成5种UiO-66材料;经氮气吸附-脱附表征分析,获得UiO-66孔径分布和比表面积,发现乙酸的加入对UiO-66的孔径影响不大,而氨基的引入使孔径分布变窄,尺寸有所减小;通过静态吸附实验,以均四甲苯和连四甲苯的选择性为指标,研究了5种UiO-66材料对于均四甲苯和连四甲苯混合溶液的吸附性能,发现其对四甲苯的分离选择性主要归因于UiO-66不同的孔道结构。该研究为类似MOFs材料的合成、孔道调控,及对同分异构体的吸附分离性能的改变提供了参考。

金属有机框架材料合成及其芳香类化合物吸附性能的实验设计

设计了金属有机框架材料合成及其芳香类化合物吸附分离性能的教学实验。通过水热法合成多种具有芳香化合物吸附性能的金属有机框架材料,研究其对2-苯乙醇和1-苯基-2-丙醇的吸附性能。改变NH2-UiO-66合成中氨基基团的比例,结合X射线衍射和比表面积测试分析,了解到氨基基团的引入不影响NH2-UiO-66(n)的框架结构,但会改变比表面积、孔径和孔体积,进而影响其对2-苯乙醇和1-苯基-2-丙醇的吸附性能。该实验有助于学生学习并掌握常用分析仪器的使用方法和数据分析方法,巩固理论知识。

“卓越计划2.0”背景下化工专业人才培养模式的构建与实施

针对“卓越计划2.0”对人才培养的新要求,华东理工大学化工学院围绕学生设计能力、工程能力和国际化能力的培养,通过完善卓越工程师班学生遴选和管理机制、优化卓越工程师班学生培养方案等举措,对化工专业人才培养工作进行了一系列改革,取得了良好的育人成效。实践表明,全新的人才培养模式有力地促进了国际化工程人才的培养。

通过形成二酪氨酸酯酒石酸盐法制备D-酪氨酸的新方法

研究了在乙醇溶液中光学活性L-酒石酸拆分DL-酪氨酸乙酯时的特性,发现溶液中同时存在着酒石酸、酪氨酸乙酯酒石酸氢盐和二酪氨酸乙酯酒石酸盐,三者之间的平衡关系影响拆分结果,所得酪氨酸的构型与L-酒石酸和DL-酪氨酸乙酯的投料摩尔比有关.前者的摩尔数大于后者时为富D-酪氨酸乙酯,小于后者时为富L-酪氨酸乙酯,两者相当时则得到DL-酪氨酸乙酯.进一步的研究探讨了D-酒石酸、L-酒石酸与L-酪氨酸乙酯在不同摩尔比下的成盐特性,从而解释了酒石酸拆分酪氨酸乙酯过程中的这一特性,说明由于二L-酪氨酸乙酯酒石酸盐和二D-酪氨酸乙酯酒石酸盐在乙醇中溶解度都很小,因此通过酒石酸拆分酪氨酸乙酯的方法不能得到高光学纯度的D-酪氨酸.在此基础上,通过形成二酪氨酸甲酯酒石酸盐的方法,在甲醇中成功地用D-酒石酸拆分制备了D-酪氨酸,光学纯度99%ee.

2-(4-氯苯基)-3-甲基丁酸的消旋

以酸酐及有机惰性溶剂作混合溶剂 ,少量叔胺等作催化剂 ,2 -( 4-氯苯基 ) -3 -甲基丁酸能在比较温和的条件下基本完全消旋 ,收率接近 90 %。

N-苄氧羰基氨基酸配位萃取拆分外消旋苯丙氨酸

以外消旋中性氨基酸苯丙氨酸为研究对象,以N-苄氧羰基手性氨基酸为手性配体,研究其配位萃取拆分特性。着重考察了有机稀释剂、手性配位剂和配位离子种类、被萃取水相中苯丙氨酸初始浓度、萃取时的温度、萃取相pH值等因素对拆分过程的影响。结果表明:以低碳醇类正丁醇作有机稀释剂,所用5种N-苄氧羰基氨基酸(分别为Z-Phe、Z-Hyp、Z-Pro、Z-Glu、Z-Val)与Cu2+或Ni2+形成手性配位体后,以Z-Val作手性配体,萃取相pH值接近苯丙氨酸等电点时,萃取拆分效果最佳.

邻氯扁桃酸的拆分研究 Ⅱ.机理分析

在苯乙胺(PEA)、N-苄基苯乙胺(BPA)、1-(p-硝基苯基)-2-氨基-1,3-丙二醇(SA)拆分邻氯扁桃酸(oClMA)的实验基础上,运用三点作用模型,结合NMR分析,探讨了氢键、空间位阻等在拆分过程中的作用,讨论了PEA、BPA、SA拆分oClMA的特性,说明成盐键力是拆分剂与oClMA成盐的基础、非对映体盐间氢键的存在对拆分起关键作用、非对映体盐间的多点性作用也很重要,一定程度上弥补了由于其他原因造成的较弱的氢键作用。

化工热力学中汽液平衡数据测定实验教学的改进

非理想体系二元系统汽液平衡数据测定是化学工程与工艺专业的专业实验之一。针对实验教学中的一些问题,操作步骤和实验装置进行了一些改进,包括样品的取样方法、滴定管的类型、用智能数显控制仪表代替自耦式调压器控制实验过程的加热和保温等。为了更好地实现实验教学对理论教学的促进作用,教学中还加强了预习思考环节,要求学生在实验前就思考题展开讨论,以激发他们的专业思维能力。

浅谈化工热力学课程中“合理用能”章节的教学体会——以化工单元过程为教学案例的能量分析

本文阐述了化工热力学与化工原理两门课程在能量有效利用方面的内在联系,分析了热力学第一定律在化工原理动量传递中的有关应用;探讨了热力学第二定律在流体流动等单元过程中的应用;并采用热力学方法对化工单元操作过程的经济性进行了分析与讨论。在化工热力学教学中,结合这些知识点的讲授可帮助学生更深层次地理解与掌握化工单元过程的内涵,提高对本课程的学习兴趣,培养学会应用热力学基本原理和方法处理工程实际问题的能力。

邻氯苄醇的制备

以邻氯苯甲醛为原料,在乙醇和水的混合溶剂中,用硼氢化钾还原得到了合格的邻氯苄醇,工艺路线简单,收率90%以上。同时考察了各种影响因素。适宜的工艺条件为:n(硼氢化钾)∶n(邻氯苯甲醛)=0.3∶1,v(水)∶v(95%乙醇)=1∶2.7,反应温度为10～35℃。

(S)-(─)-α-苯乙胺萃取过程的研究

提出采用萃取法回收苯乙胺的工艺方案，考察了多种萃取剂的萃取性能，确定了氯仿作萃取剂的操作条件。根据实验和计算表明本方案苯乙胺的萃取收率可达９７％以上，苯乙胺的总回收率可达８７％以上。

化工热力学教学中的“汽”和“气”

“汽”和“气”是化工热力学的两个基本概念,但大部分学生不能厘清二者的区别。为此,我们在化工热力学教学中,首先利用临界温度帮助学生理解“汽”和“气”的关键区别;其次通过“汽液平衡”和“气液平衡”、“蒸汽动力循环”和“燃气动力循环”进一步讨论了“汽”和“气”的不同用法。

采用启发式教学方法提高化工热力学教学质量

根据培养“研究型/应用型”、“合格+特色”的化工类高等专门技术人才的要求,针对化工热力学课程存在内容抽象、难以理解等问题,我们提出了教学应根据热力学课程的特点,讲清基本概念,突出课程主线和热力学处理问题的方法,采用启发式教学手段,提高教学水平和教学质量。

邻氯扁桃酸的拆分 Ⅰ. 工艺过程研究

为了制备手性邻氯扁桃酸,选择了具有光学活性的α-苯乙胺等3种胺类物质作为拆分剂,分别考察它们在水、乙醇、甲苯、乙酸乙酯、乙腈等多种溶剂中的拆分特性。结果发现,采用光学活性1-(p-硝基苯基)-2-氨基-1,3-丙二醇为拆分剂,可以顺利地在水中拆分邻氯扁桃酸,产品光学纯度达99%,拆分剂回收率大于90%,易于实现工业化。

以创新的理念搞好热力学第二定律及其工程应用的教学

热力学第二定律是化工热力学核心教学内容之一,是工业装置用能标定和评价的基础,因此如何在本科热力学教学中说清热力学第二定律,掌握其工程应用方法显得尤为重要。作者根据多年的实际教学经验,从熵的基本概念、定性与定量表达方法出发,引申出熵产、理想功、损失功和有效能等基本热力学量,并将其应用于评价实际化工单元过程和装置组合。

引入创新机制 深化化工热力学教学改革

针对化工热力学教学中存在的教师"难教"和学生"难学"的问题,提出应以Gibbs函数作为贯穿整个课程的一条主线,掌握G函数与其他热力学函数以及与温度、压力和组成之间的相互关系。教师应从热力学基本概念出发,教会学生应用热力学基本原理解决实际问题的途径和方法,培养和提高学生的创新能力。

脯氨酸的消旋研究

考察了以有机酸为溶剂,水杨醛为催化剂的脯氨酸消旋过程,研究了有机酸的类型、醋酸的浓度、温度等参数对消旋过程的影响。实验表明,温度100°C、φHAc ≥0.95、催化剂水杨醛与脯氨酸的摩尔比为0.1时,消旋效果较好。

氨基酸的消旋研究

在纯乙酸溶剂中,以乙酸酐酰化消旋酪氨酸,消旋温度为90℃,L-酪氨酸和乙酸酐的摩尔比为12,每消旋1gL-酪氨酸时,溶剂乙酸的用量为5mL,效果较好。同样的方法应用于L-脯氨酸,L-苏氨酸,L-缬氨酸,L-赖氨酸,L-半胱氨酸等氨基酸,消旋率均可达到100%。

化工类专业安全课程体系建设与实践

当前化工安全复合型人才短缺,无法满足化工行业快速发展的迫切需要。为此我校化工专业从2017年起,构建了四年不断线的安全课程体系,从大一至大四分别设置化工安全导论、化工安全仿真、化工过程安全课程和企业EHS风险管理基础课程,全过程培养工程伦理观;在此基础上,进行了一系列课程教学改革,如:根据国内外工程教育认证要求,构建课程量化评价体系;编写新教材,融合系列教材;融合信息技术,建设MOOC课程;开展教学研讨,学习分享课程建设经验。由2020届毕业生能力和在校师生调研结果可知,化工类安全课程体系已初显成效。

化工微专业课程体系建设

在"互联网+"的大背景下,面对化工及相关行业对专业人才培养的迫切需求,文章以华东理工大学为例,探讨了化工微专业的建设。具体措施包括:结合国家战略、群体利益、社会发展和国外教育理念,确定化工微专业的培养目标;根据课程对学生能力的支撑,构建化工微专业课程群;建设并完善专业慕课资源,促进复合应用型人才培养。