改革无机化学课程设置的尝试 北京师范大学 刘鲁美 朱文祥 谈——对高师无机化学(Ⅱ)课程的一些认识

随着教改的深入,教学内容也要相应地改革。目前,仅在大学一年级讲授基础无机化学已不能适应现代学科的发展,因此各高等院校纷纷尝试在化学系教学中采取分层次、分阶段设课的办法,将原课程称无机化学(Ⅰ),反映现代化学发展新领域的称无机化学(Ⅱ)。下面我们发表北京师范大学和南京大学两校的改革尝试,供大家参考。

利用纤维素工业废丝/胶高效制备再生纤维素纳米晶

为解决再生纤维素工业丝的废丝以及生产过程中的废丝/胶的再利用问题,设计了以再生纤维素工业废丝或废丝/胶为原料高效制备再生纤维素纳米晶(RCNC)的方法,并通过傅里叶变换红外光谱、马尔文激光粒度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射和原子力显微镜等方法,对比了利用新溶剂法再生纤维素工业废丝/胶、粘胶再生纤维素工业废丝和浆粕制得的RCNC、CNC的结构性能上的区别。结果表明:新溶剂法再生纤维素工业丝废丝/胶高取向度、高结晶度和结构简单的特性使其可以在更温和的条件下酸解,制备的RCNC得率高达到65.09%,远大于以浆粕为原料制备CNC的得率,且具有更高的结晶度。与粘胶纤维素工业废丝制得的RCNC相比,两者具有相似的尺寸与形貌,都为纳米级的棒状结构,长度和长径比分别为93 nm±26 nm和35±20,表明此方法对于不同来源的纤维素工业丝废丝具有一定的普适性。

管内点声源声学特征对气固换热特性的影响

针对实际工程问题,采用点声源模型,使用Fluent软件对点声源强化传热性能进行仿真模拟研究,通过udf程序精确控制点声源的位置、振幅和频率,模拟实际工程问题中气体流动受到声波作用对换热性能的影响。结果表明,在前后管径发生突变的流道中,声源位置在管正中间时,传热系数相较无声波时提高477.3%。同时,强化换热效果随声波频率的增加先增加后减小,随振幅的增加而增加。

开孔泡沫金属传热和流动特性

近年来开孔泡沫金属运用于散热设备逐渐成为研究的热点。由于开孔泡沫金属结构复杂无序,数值模拟时大都将其结构进行化简,目前已有种类繁多的简化模型,然而适用于其传热与流动特性模拟研究的简化模型尚不明确;另外,适用于散热领域的泡沫金属结构参数有待详细研究。为此,建立开孔泡沫金属的5种简化三维模型,并进行传热和流动特性的对比研究,认为Gibson-Ashby模型更能准确描述实际开孔泡沫金属的传热和流动性能。在此基础上,采用Gibson-Ashby模型对开孔泡沫金属的关键结构参数进行传热和流动综合性能分析,发现孔隙率90%、孔密度30PPI开孔泡沫金属翅片的综合性能j/f^(1/3)(j为换热因子,f为阻力因子)最优;将孔隙率90%、孔密度30PPI开孔泡沫金属翅片与平直翅片进行对比,发现开孔泡沫金属翅片换热效果是平直翅片的2倍以上,综合性能也优于平直翅片。所得研究成果可为开孔泡沫金属在换热领域的应用和设计提供参考。

1953—2021年抚仙湖水位变化特征及驱动因素分析

近年来抚仙湖水位持续下降引起社会各界关注。为了探究抚仙湖水位变化特征及其驱动机制,以1953—2021年抚仙湖水位站日观测资料为基础,结合流域历年降水蒸发数据、湖泊蓄水资料和相关调查,采用肯德尔秩次检验法、水量平衡法以及相对评判法进行分析。结果为:①1953—2021年,抚仙湖多年平均水位1722.02 m;1950s—2010s,抚仙湖水位年代际变化特点大致为涨→落→落→涨→大涨→大落,抚仙湖水位呈不显著下降趋势变化;②抚仙湖年内低水位均发生在5月份,高水位基本发生在10月份(9月份偶有发生);③2010—2021年是抚仙湖历史上最低水位时期,其多年平均水位和年内平均水位过程均在法定最低运行水位以下,年、月、日平均水位满足法定最低运行水位的保证率分别为33.3%、34.7%和35.9%;④2000年以来,人类活动是造成抚仙湖水位大幅上升和下降的主要因素。

重庆三峡库区塔罗科血橙不同树形的冠层特性、产量和品质分析

以11年生枳橙砧塔罗科血橙为试验对象,设计圆头形、主干形、开心形等3种树形处理,研究不同树形对血橙冠层特性、快速叶绿素荧光、果实产量及品质等的影响,提出重庆三峡库区塔罗科血橙最适宜的树形,为血橙优质丰产树形培养和树体改造提供技术支撑与理论依据.结果表明,3种树形的冠层特性存在明显差异,其中冠层透光性从强到弱依次为开心形、主干形、圆头形;主干形和开心形的PSII原初最大光能转换效率(Fv/Fm)、春梢叶片单位面积吸收的光能(ABS/CSo)明显提升,反应中心的热消耗(DIo/RC)和秋梢叶片单位面积热耗散能量(DIo/CSo)显著降低.主干形和开心形均能有效提升春、秋梢叶片的光合结构性能(PI abs,PI total),以主干形处理相对最佳.2022-2023年度产量、单果质量、固酸比和维生素C含量从高到低均依次为主干形、开心形、圆头形,可溶性固形物和花色苷含量从高到低依次为开心形、主干形、圆头形.因此,重庆三峡库区塔罗科血橙宜选择主干形树形进行培养,以获得最佳产量和品质.

液晶高分子薄膜的热处理及结晶行为

为探究液晶高分子(LCP)薄膜在热处理过程中结晶行为,利用差示扫描量热(DSC)仪对LCP薄膜进行热处理,考察了在不同热处理条件下LCP薄膜熔点和熔融焓的变化,并分析其结晶转变。非等温结晶实验结果表明LCP薄膜熔融后的再结晶快过程难以避免,且形成新晶体的熔融特征与降温速率无关。等温结晶实验结果表明慢过程无法完全抑制快过程,且LCP薄膜经慢过程形成新晶体的温度上限为270℃。不同条件的等温热处理实验结果表明,低温段热处理有利于提高熔融焓,熔程上限以下的高温段热处理则更有利于提高熔点,在240℃等温热处理60 min得到最大熔融焓为3.87 J/g,在290℃等温热处理60 min得到最高熔点为306.8℃。通过分峰定性LCP薄膜在不同热处理温度下的结晶趋势,分析得到慢过程中形成新晶体、原晶体生长(包括熔融-再结晶的晶体)与冷却快过程形成新晶体的最佳温度分别为LCP薄膜的结晶温度、熔程下限温度与熔程上限温度。最终,结合LCP薄膜热处理前后的晶体结构模型,总结LCP薄膜在热处理中的结晶转变,为规模化制备高性能LCP薄膜提供参考。

滇中地区降雨侵蚀力特征研究——以玉溪市为例

降雨是导致土壤水蚀的主要动力因子,为研究滇中地区降雨侵蚀力模型计算参数特征和降雨对土壤侵蚀的时空分布影响特征,以玉溪市境内12个站点1980—2019年的逐日降雨数据,利用日雨量估算降雨侵蚀力简易算法模型、Kriging空间插值等方法进行综合分析。结果表明:①玉溪市各代表站降雨侵蚀力简易算法模型参数α值在0.511~0.986之间、β值在1.536~1.683之间,α和β值在空间变化上有较大差异。②全市多年平均降雨量1010.3 mm,多年平均降雨侵蚀力为4049 MJ·mm/(hm^(2)·h·a);降雨侵蚀力与降雨量相关关系密切;汛期和夏季降雨侵蚀力占全年比例分别为88.1%、58.1%;全市多年平均降雨侵蚀力总体呈不显著波动减小趋势,系列变异系数在0.21~0.39之间。③全市多年平均、汛期和夏季降雨侵蚀力分布规律与多年平均降雨分布规律基本相似,易门县和峨山县沿南北向的扒河和化念河流域区、元江县红河谷区为低值区,西南部新平县和元江县哀牢山区域为高值区;珠江流域多年平均降雨侵蚀力总体上比红河流域偏大13.1%。

一种基于AIS数据的机载雷达系统误差实时自动标校方法

在海上监控中,机载雷达系统常因系统误差导致目标定位不准确,影响航行安全和管理效率.为此提出了一种结合自动识别系统(AIS)数据的机载雷达系统误差实时自动标校方法.首先通过时空对准与数据关联算法匹配AIS目标和雷达探测目标,确立对应关系;然后使用AIS数据作为基准,运用多维特征误差阈值的收敛条件控制,实现对雷达探测目标航迹数据误差的实时修正;最后通过实地收集的AIS数据与雷达数据进行了试验设计与验证.试验结果验证了所提方法能够有效地自动检测并校正系统误差.

方案设计阶段建筑碳排放计算与低碳性评估

“双碳”目标下,降低建筑领域的碳排放迫在眉睫。提出了建筑低碳性评估的基本思路,阐述了建筑低碳性评估的意义,分析了建筑全生命周期碳排放各组成成分;依据碳排放计算的基本公式,结合方案设计阶段建筑方案的数据条件,提出了方案设计阶段建筑全生命周期碳排放各组成成分的计算方法,并研究了建立以碳排放强度为主要评估指标的建筑低碳性评估方法。该方法可用于指导、优化建筑的方案设计,从源头助力控制和减少建筑的碳排放。

预制混凝土构件的常见质量缺陷与修复措施

预制混凝土构件作为装配式建筑的重要组成单元,对整个装配式建筑的质量有重要的影响。结合预制构件在工厂化生产、运输、安装过程中可能出现的问题进行探讨,并对构件的质量缺陷的成因与不良影响进行分析与总结。最后,结合工程实际,提出相应的预防与修补方法,从而可以有效的避免构件的质量缺陷,提升成品构件的质量。

预制混凝土夹心墙板热工性能模拟与计算分析

采用有限元软件ABAQUS对4块采用不同连接件的预制混凝土夹心墙板的热工性能进行模拟,并将模拟值与试验值进行对比分析;同时,对拉接件的热桥效应进行理论计算并分析。结果表明:与无连接件的预制墙板相比,采用纤维连接件的墙板的传热系数提高8%,而采用金属连接件的墙板分别提高20.9%与14.3%;由于软件模拟与真实试验条件存在一定偏差,导致二者的结果存在一定程度的误差;修正的区域法可较准确的计算墙板的热阻,可为计算墙板的热阻值提供依据。

预制夹芯保温墙体连接件的研究现状

随着建筑产业现代化的发展,预制混凝土夹心保温墙体得到了一定的应用,其主要是由内外层混凝土墙板、保温层与连接件组成,连接件性能的优良直接对内外层混凝土墙板的组合效率产生重要影响。主要介绍了预制夹芯保温墙体中连接件的相关性能,总结了国内外有关保温墙中连接件性能的研究现状,并对连接件未来的研究方向进行了展望。

脂肪族聚碳酸酯的制备方法及其结构性能

脂肪族聚碳酸酯(APC)是一类新型可生物降解高分子材料,具有良好的生物降解性能、生物相容性和力学性能。综述了APC的制备方法,包括光气法、CO2/环氧化物共聚法、开环聚合法和酯交换法,并重点阐述了酯交换法的研究进展;分析了APC的热力学性能、结晶行为、力学性能、热降解机理和生物降解性能与结构的关系;介绍了APC的应用情况。对APC未来的研发方向及实现工业应用进行了展望。

植物组织培养中外植体褐变研究进展

对导致植物组织培养中外植体褐变的主要影响因素进行了系统的分类和总结并简述了防止和减少褐化的相应途径以及非酶促因素对组培中外植体褐变的影响,旨在为该领域的深入研究提供系统的理论基础。最后对褐变研究的现实意义和应用产业化构想提出了见解。

加装Gurney襟翼对提高风力机性能的研究

在小型低速风洞中对装有FFA-W3-211桨叶的水平轴风力机及在其尾缘加装Gurney襟翼桨叶的风力机进行了一系列性能对比试验。Gurney襟翼的高度为翼型弦长b的4%,桨叶安装角为4～14,°试验风速为8～14 m/s。试验结果表明,Gurney襟翼对水平轴风力机性能有较大的影响,特别是在大安装角时尤为显著;在小安装角时,格尼襟翼反而使风力机性能降低;当安装角为12°时,格尼襟翼使风力机输出功率提高38%以上。

纳米蒙脱土润滑油添加剂对金属摩擦副的摩擦磨损性能的影响

制备蒙脱土纳米粒子添加到150N基础油中的润滑油体系,以45#钢作为金属摩擦副,利用MMU-10G摩擦磨损试验机研究其摩擦学性能,使用电子探针、金相显微镜、能谱仪进行试样磨损面形貌观察和组成元素分析。实验结果表明:纳米蒙脱土润滑油添加剂具有优异的减摩效果和良好的抗磨性能,与基础油相比较,平均摩擦因数下降48.8%,对应摩擦副试件失重减少45.5%,试样表面生成由纳米蒙脱土形成的自修复膜。

预制混凝土夹心保温墙板热工性能优化设计建议

预制混凝土夹心保温墙板具有较好的承载、保温与隔声等性能,是目前装配式建筑中主流的外围护构件,但在目前的设计与实际应用中,墙板实际的热工性能未能充分的得到发挥。结合前期学者的理论研究与实际的工程应用,针对如何提升墙板热工性能给出了优化设计的建议,为夹心保温墙板的设计与应用提供参考。

茚三酮定量蛋白质方法的改进

首次结合高温碱裂解和乙二醇体系反应液的优势,对茚三酮定量蛋白质的方法进行了改进,同时对测量过程中的关键参数进行了优化,确定了测量波长为570nm、裂解时间为15min、显色时间为15min和冷却时间为5min.在该改进方法条件下,以BSA(牛血清白蛋白)作为标准样品绘制了标准曲线,验证了该方法具有良好的重复性和稳定性.将该方法与茚三酮直接测定法和考马斯亮蓝染色法进行比较,结果表明其具有更高的灵敏度和准确性,在生物、化学、医学等领域具有广泛应用前景.

可逆式水泵水轮机导叶轴套磨损漏水问题处理

针对天堂抽水蓄能电厂2号机组导叶轴套漏水问题,结合2号机组在现场运行的实际情况以及机组导叶轴套机构,自主设计了一套导叶轴套止漏水装置,该装置加装方便,改善明显,且响应迅速,有效降低了因顶盖水位过高造成的机组非正常停机,确保了运行安全、改善了运行环境、提高了运行效率、节约了运行成本。