将立德树人融入《化学反应工程》课程,培养一流化工人才

加强专业课与思政课的结合,是习近平总书记提出的推动高校思想政治教育的重要渠道。基于《化学反应工程》课程特点,立足专业课程学术内涵,结合近代以来化工界涌现的诸多科学家所具有的优秀品格,在化学反应工程课堂上进行课程思政,从而使得《化学反应工程》课程和课程思政有机结合,达到立德树人的目的,为国家培养一流卓越化工人才。本文结合广西大学《化学反应工程》课堂上的尝试,进行课程思政教学的理论和实践进行初步探析,以期为化学工程与工艺专业课堂上进行课程思政带来新的思路和视角。

镍离子掺杂对LiFePO_4结构和性能的影响

为提高LiFePO4的充放电性能,用Ni2+对LiFePO4进行掺杂。采用电化学方法测量了Li1-xNixFePO4的充放电性能,用X射线衍射和里特沃尔特方法表征了掺杂LiFePO4的晶体结构。固相反应可制备单相Li1-xNixFePO4(x=0.00、0.01、0.02、0.03、0.05和0.07,摩尔分数)。研究表明:少量镍离子掺杂能有效地提高LiFePO4的比容量和循环性能,其中Li0.97Ni0.03FePO4具有更好的电化学性能,放电比容量高出LiFePO4约30mA.h/g,其主要原因是镍离子掺杂不仅改变了晶体中原子间距离和位置,引起晶胞收缩;而且增加了LiFePO4中Fe3+/Fe2+共存态的浓度,提高了材料的导电能力。

钛离子掺杂对LiFePO_4结构和性能的影响

为提高LiFePO4的充放电性能,用Ti(Ⅳ)对LiFePO4进行掺杂．用电化学方法测量了Li1-xTixFePO4的充放电性能,用X射线衍射和里特沃尔特方法表征了掺杂LiFePO4的晶体结构．固相反应可以制备单相Li1-xTixFePO4(x=0．00、0．01、0．02、0．03,0．05和0．07, 摩尔分数),其中Li0．98Ti0．02FePO4具有更好的电化学性能,在80mA／g的充放电电流下,第2 次的放电比容量为136．606mAh／g,循环20次后为128．388mAh／g．研究表明,少量钛离子掺杂不仅改变了原子间距和位置、引起晶胞收缩,而且增加了LiFePO4中Fe3+／Fe2+共存态的浓度,提高了材料的导电能力,从而能有效地提高LiFePO4的比容量和循环性能．

空气中LiMn_2O_4的热分解动力学

为了得到LiMn2O4在空气中的分解动力学,用TG、XRD和H-E积分方程研究其分 解过程.1070-1210K的分解反应为LiMn2O4(Cubic)→LiMn2O4-δ(Orthorhombic)+δ／2O2, 过程属于成核生长控制,活化能为204.16kJ／mol.1210-1473K的分解反应为3LiMn2O4-δ (Orthorhombic)→LiMnO2+Mn3O4+Li2Mn2O4+(1-3δ／2)O2,1210-1300K内的分解过程属于 成核生长控制,活化能为185.61kJ／mol,在1300-1473K内的分解过程属扩散控制,活化能为 208.74kJ／mol.由H-E积分方程得到的动力学参数InA与E、logC与m间存在明显的动力 学补偿效应.

离子交换法脱除磷矿废水中Mg^(2+)的动力学

用动边界模型描述了磷矿脱镁废水中Ｍｇ２＋在强酸铵型树脂（００１×７）上的交换动力学。Ｍｇ２＋交换过程是颗粒扩散控制，活化能２５．１２ｋＪ·ｍｏｌ－１。

掺杂元素对锂离子电池正极材料LiFePO_4的影响

为提高锂离子电池正极材料LiFePO4的充放电性能,用Mg,Al,V和Ti对LiFePO4进行掺杂。研究了掺杂元素的种类和用量对LiFePO4性能和结构的影响。可用高温固相反应制备单相LiMxFe1-xPO4 (M=Mg,Al,V和Ti)。在LiMxFe1-xPO4 材料中,LiV0. 05Fe0. 95PO4具有比LiFePO4更好的电化学性能,用80mA/g的电流进行充放电时,第二次放电比容量为130. 429mA·h/g,循环20次后为131. 196mA·h/g。

离子交换分离磷矿脱镁废水中镁离子的动力学

用动边界模型积分方程描述了0017树脂脱除磷矿脱镁废水中的Mg2+的有限浴交换动力学,得到了动力学总方程. Mg2+的交换过程属颗粒扩散控制,表观活化能为24.11 kJ/mol,[Mg2+]的表观反应级数为1.0.

纳米氢氧化铝制备工艺条件与粒径的定量关系

采用均匀沉淀-共沸蒸馏法制备纳米氢氧化铝。为了得到制备条件与粒径的关系,考察了反应时间、搅拌速率、硝酸铝浓度、尿素与硝酸铝的物质的量比对粒径的影响。经验方程Y=9.58×10-4X21-0.996X1+76.54 lnX2+1.27X23-25.25X3+435.4X24-1 835.52X4+2 320.84可以很好地表示氢氧化铝的平均粒径与工艺参数的关系。在最佳条件下纳米氢氧化铝的平均粒径约为70 nm,绝大部分在100 nm以下。研究结果可用于纳米氢氧化铝粒径的控制和优化。

LiCo_(0.5) Ni_(0.5)O_2的恒流充放电容量模型研究

为研究 LiCo_(0.5)Ni_(0.5)O_2的充放电容量和电流间模型,用高温固相反应合成了性能优良的 LiCo_(0.5)Ni_(0.5)O_2,用一维扩散控制方程 Q=Q_m-(I^2/3·D)·I 描述了 LiNi_(0.5)Co_(0.5)O^2的充放电容量与电流的关系,并用该模型计算了最大可逆容量和扩散系数。恒电流充放电过程的扩散系数和最大可逆容量随循环次数的增加而降低,且与循环次数间存在对数线性关系。

锂离子蓄电池正极材料LiV_xFe_(1-x)PO_4的制备和性能

为提高锂离子蓄电池正极材料LiFePO4的充放电性能,用V对LiFePO4进行掺杂。研究了V掺杂量对LiFePO4性能的影响,在LiVxFe1!xPO4(x=0.00,0.01,0.03,0.05,0.10)材料中,LiV0.05Fe0.95PO4具有比LiFePO4更好的电化学性能,用80mA/g的电流进行充放电时,首次放电容量为130.429mAh/g,循环20次后为131.196mAh/g。

模拟磷矿脱镁废水中镁离子的交换动力学研究

用动边界模型积分方程描述模拟磷矿脱镁废水中Mg2+在001×7×7型树脂上的有限浴交换动力学,得到了动力学总方程.Mg2+的交换过程属颗粒扩散控制,表观活化能为23.45kJ·mol-1,Mg2+的表观反应级数为0.68.

碳酸盐溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4

以聚丙烯酸和碳酸盐(Li∶Ni∶Mn=1.05∶0.5∶1.5)为主要原料,用溶胶-凝胶法合成了Li Ni0.5Mn1.5O4。用X射线衍射、DSC-TGA、SEM和恒电流充放电技术研究了工艺条件对材料结构、微观形貌和电化学性能的影响。碳酸盐溶胶-凝胶法可以制备单相尖晶石结构Li Ni0.5Mn1.5O4,其放电比容量高达134mAh/g,经45次循环后仍然可保持初始放电容量的98%。

LiMg_xFe_(1-x)PO_4的制备和性能研究

为提高正极材料LiFePO4的充放电性能,用Mg对LiFePO4进行掺杂,研究了Mg掺杂量对LiFePO4性能的影响。掺杂Mg可提高LiFePO4的容量,x=0 05时,用80mA/g的电流进行充放电,循环20次后,放电比容量可达115 19mAh/g。

地方高校本科生参与科研活动的研究与实践

参与科研活动是培养和提高大学生创新能力的重要途径。本文在分析地方高校本科生参与科研活动存在的问题的基础上,从制度设计、经费支持和平台建设等方面推动地方高校本科生参与科研活动提出了建议和措施。

橄榄石型正极材料LiMPO_4研究进展

从合成与性能、结构分析与电化学反应机理、发展趋势等几个方面总结了近年来有关橄榄石型正极材料LiMPO4(M代表Mn、Fe、Co等金属离子)的研究进展。Li(MnyFe1―y)PO4是一单相固溶体,而当y>0.8时MnyFe1-yPO4 不稳定。Lix(Mn0.6Fe0.4)PO4有一个4.1 V的两相平台(0≤x ≤0.6, Mn3+/Mn2+)和3.5 V的单相平台(0.6≤x≤1.0, Fe3+/Fe2+),而LixFePO4只有一个3.4 V的两相平台。材料的粒径及其分布、导电能力和Fe3+的含量是影响产品性能的关键因素。利用惰性气氛、掺杂导电材料和制备粒度分布均匀的纳米粉体是获得性能优良的LiMPO4的有效方法。

气-固相反应制备超细氧化锡粉末研究

以五水合四氯化锡和碳酸氢铵为原料,用气-固相反应制备了纳米二氧化锡,并用X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对粉末进行了表征。气-固相反应制备纳米二氧化锡的最佳工艺为:五水合四氯化锡和碳酸氢铵的物质的量比为1∶8,焙烧温度240℃,焙烧时间24h,热处理温度500℃,热处理时间0.5h。在最佳工艺条件下,二氧化锡的粒径约为5～10nm,产率达84.3%。

锂离子电池高电位正极材料的研究进展

综述了近年来有关高电位正极材料LiMxMn2-xO4和Li2MxMn4-xO8及LiMxV2-xO4(M代表过渡金属)的研究进展。过渡金属M的氧化是产生5V电位的原因。除容量很低的LiMxMn2-xO4外,随着M含量的增加,5V平台的容量增加,4V平台的容量下降。为了得到性能优良的高电位正极材料,需进一步提高电解质的稳定性和解决因析氧引起的安全问题,驾驶对5V平台的电化学反应机理和制备工艺-结构-电化学性能间的规律的研究。

化学工程与工艺特色专业的建设与实践——以广西大学为例

本文以广西大学为例,介绍了化学工程与工艺特色专业建设中,依托自治区特色专业及课程一体化建设项目的建设,在人才培养模式、课程建设、实践教学和创新人才培养等方面的改革和实践情况。

磷矿脱镁废水中Mg^(2+)-NH_4^+交换动力学研究

研究了用对数经验模型描述磷矿脱镁废水中Mg2+在铵型强酸树脂(001×7树脂)上的离子交换动力学,Mg2+-NH+4交换过程是扩散控制,活化能为25.11kJ·mol-1。

磷矿脱镁废水中Mg^(2+)的离子交换动力学研究

用对数经验模型描述了磷矿脱镁废水中Mg2+在001×7×7型强酸铵型离子交换树脂上的有限浴离子交换动力学,Mg2+-NH4+交换过程属扩散控制,Mg2+的表观反应级数为0.70,活化能为23.99kJ/mol.