有机溶剂电解质在电化学冶金领域的应用

熔盐电解温度高、能耗大,水溶液电解易导致金属材料氢脆且不能用于活泼金属电解,采用室温非水电解质体系可以解决上述问题对比分析了离子液体、深共晶溶剂、有机溶剂等几种室温非水电解质的特点,重点介绍四氢呋喃-苯、碳酸乙烯酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等分别与AlCl_(3),ZnCl_(2),LiNO_(3)等构成的有机溶剂电解质体系在Al,Mg,Nd,La,Zn等金属电沉积方面的研究成果分析电解和电池用电解质的异同点,总结了苯类、醚类、醇类、脂类、四氢呋喃、咪唑啉酮、卤代烃等多种溶剂与有机金属盐、无机盐等溶质,金属氢化物、无机盐等添加剂组成的有机溶剂电解质的性质和特点,介绍其离子结构,概括其在电沉积过程中相关的化学和电化学反应,分析镀层性能与电沉积参数的关系和存在的问题,为从事非水电解质电化学冶金与材料制备研究提供思路。

基于工程教育专业认证的工程化学课程混合式教学模式改革与实践

工程教育专业认证的主旨理念是以学生为中心,重点考虑学生的需求和培养目标,用培养目标来考核以及推动教育教学工作改革。基于工程教育专业认证的工程化学课程侧重学生解决工程实际问题能力的培养。工程化学课程是一门综合性化学基础理论课程。作为教学改革与探索,我们以引入混合式教学模式为契机,带动工程化学课程更新教学理念、重构教学内容、创新教学方法、构建新的考评体系,使工程化学课程教学能够满足工程教育专业认证的各项标准,着力提升学生的自主学习能力和探索创新素质。

基于工程化学开展专业课程思政的实践与探索

课程思政是一种综合性的教育理念,其核心思想是将思想政治教育和课程知识教育融合统一。工程化学课程是专门为高等学校非化学化工专业学生设置的一门基础化学课程,同时,它也是一般工科学生在大学学段接触的唯一化学类必修课程。结合课程思政教育理念,我们以工程化学课程为例进行了专业课程思政教育改革的实践与探索,充分挖掘课程知识体系中的课程思政元素,将德育渗透、贯穿到教育、教学和评价的全过程,努力实现智育和德育的有机融合,助力学生全面发展。

基于卓越计划的工程化学课程教学改革研究

工程化学是高等学校工程技术类专业的一门重要基础课程,其主要目的是使学生掌握化学反应的基本规律、近代物质结构理论、部分实验的基本原理及化学与工程技术的相互联系。作为教学探索,我们结合机械制造卓越计划专业工程化学课程的教学改革,更新授课内容,引入新的课堂教学模式,突出过程性评价,并分析了教学改革的效果,为进一步深化教学改革和提高教学质量积累了经验。

《工程化学》课程思政探索

《工程化学》是面向高校非化学类专业大学生开设的一门重要基础化学课程,开设专业广泛,是实施课程思政的有效载体。课程从树立教师思政教育理念,挖掘思政元素,探讨思政教育方法和载体途径等方面进行了改革。期望达到专业课堂与思想教育的深度融合,将思政教育融入大学教育教学,促进大学生专业能力与思想品德的共同提高。

勘查技术与工程专业普通化学课程教学改革实践

普通化学是工程专业领域人才培养的基础课之一,本文根据勘查技术与工程专业人才培养目标及普通化学课程教学现状,结合学生专业实际,对该课程理论教学内容侧重点和实验教学项目进行了调整和改革,在教学中加强了化学学科和学生所学专业的联系,体现了化学学科新的研究内容和研究方法,突出了化学与工程技术专业的桥梁作用,取得了较好的教学成效。

Mo-g-C_(3)N_(4)制备与可见光催化性能

以三聚氰胺和四水合钼酸铵为前驱体,利用一锅法制备了不同钼掺杂浓度的石墨型氮化碳光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、荧光光谱(PL)、扫描电子显微镜(SEM)等测试技术对合成催化剂进行了表征,结果发现:钼掺杂的氮化碳光催化剂具有石墨型结构,Mo的引入扩展了氮化碳的光谱响应范围,降低了光生电子和空穴的复合速率。亚甲基蓝的可见光降解测试表明,钼掺杂的氮化碳光催化剂比纯氮化碳展现出更高的光催化活性,掺杂浓度0.7%光催化剂的反应速率常数为纯氮化碳的1.4倍;同时,研究了Mo掺杂g-C_(3)N_(4)光催化降解性能的影响因素。

海胆状纳米二氧化硅增强水凝胶的制备与性能研究

利用溶胶-凝胶法制备海胆状的二氧化硅纳米颗粒(USN),并将其作为共价交联中心增强聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶。利用硅烷偶联剂(3-(异丁烯酰氯)丙基三甲氧基硅烷)对USN进行表面改性,通过原位引发自由基聚合得到USN增强的聚丙烯酰胺水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后的USN进行表征,考察了USN加入量对水凝胶溶胀性能和压缩性能的影响。结果表明:与纯聚丙烯酰胺水凝胶相比,掺杂USN后,水凝胶溶胀率由约70%降低到约30%,显示出明显的抗溶胀性能;在应变为90%的条件下,水凝胶的最大压缩应力由298.8 kPa增大到566.4 kPa。

HY分子筛为模板合成的微孔炭及其电化学电容性能

以HY分子筛为模板,采用糠醇浸渍炭化法和糠醇浸渍-乙腈气相沉积炭化法制备了多种微孔炭材料,分别标记为PFA系列和AN系列,并研究了其电化学电容性能.X射线衍射(XRD)测试表明AN系列炭材料较好地复制了HY分子筛模板的孔结构有序性.X射线光电子能谱仪(XPS)测试表明,乙腈气相沉积在炭材料中引入丰富的含氮官能团.氮气吸附测试表明,炭材料是典型的微孔材料,具有较高的比表面积,较窄的孔径分布范围.电化学测试表明,AN系列炭材料电容性能较好,并具有明显的赝电容,其中AN8的比电容最大可达210F·g-1.AN系列炭材料的电容保持率与材料的导电性和介孔率有关.

介孔氧化镍的合成、表征和在电化学电容器中的应用

以十二烷基硫酸钠为模板剂,采用尿素为沉淀剂,用均匀沉淀法,适当控制尿素的水解速度,制备具有介孔结构的氢氧化镍胶体,在不同温度下焙烧处理得到孔分布集中的氧化镍介孔分子筛.结果表明,在523K下焙烧得到的氧化镍BET比表面达到477.7m^2·g^(-1).结构表征还显示,介孔氧化镍的孔壁为多晶结构,其孔结构形成机理应为准反胶束模板机理.循环伏安法表明用NiO介孔分子筛制备的电极有很好的电容性能.与浸渍法和阴极沉淀法制得的NiO相比,这种介孔结构的NiO能够大量用来制作电化学电容器电极,并且保持较高的比电容量和良好的电容性能.

孔径渐变的有序介孔炭的合成及电化学应用

以SBA-15为模板,硼酸为孔道扩张剂,蔗糖为碳源制备了一系列孔径渐变的有序硼杂介孔炭材料,并研究了其电化学电容性能。氮气静态吸附测试表明,当硼酸物质的量分数从0%增大到75%时,介孔炭的孔径从3.3nm增大至8.1nm,并保持有序的介孔结构。电化学测试表明,在KOH电解液中,硼杂介孔炭比电容明显高于未掺杂硼有序介孔炭,孔道有序性和孔径大小共同影响了炭材料的电容性能。当硼酸物质的量分数为50%时,炭材料的比电容性能最优。

PBT/PC工程塑料低温抗冲改性剂的研制

以丁二烯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为聚合单体,采用种子乳液聚合方法制备具有核-壳结构的高分子聚合物,核芯是交联结构的聚丁二烯橡胶相,外部是甲基丙烯酸甲酯壳层,它与PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)和PC(聚碳酸酯)的共混合金有良好的相容性,用于PBT/PC工程塑料低温抗冲改性剂,能显著提高材料的力学性能,特别是低温抗冲击性能。

海水淡化工程技术研究进展

论述了多级闪蒸、多效蒸发、压汽蒸馏、反渗透法四种常规海水淡化技术和核能、正渗透和水合物法三种海水淡化新技术的原理及应用现状。分析了各种技术的优缺点,并指出了各自的研究方向。

介孔炭的直接制备及其电化学性能研究

以柠檬酸镁为原料,采用直接碳化法制备介孔炭电极材料。N2吸附测试表明,所制备多孔炭的比表面积达2 000 m2·g-1左右,介孔孔容和平均孔径随着炭化温度的升高而增加,当炭化温度大于800℃时,能够制备出以介孔结构为主的多孔炭材料。电化学测试表明,MgC-800和MgC-900具有优异的电化学电容特性。与硬模板法制备的OMC相比,MgC-800和MgC-900在实验电流密度范围内具有更大的比电容值,这应当归功于它们巨大的比表面积以及有利于电解质离子扩散的介孔结构。

微波活化甘蔗渣合成活性炭及其电化学电容特性

以甘蔗渣为原料,ZnCl2为活化剂,分别采用微波加热活化和管式炉加热活化制备了一系列活性炭材料,并研究了微波活化法制备的活性炭在水或离子液体电解液体系中的电容特性.氮气吸附测试表明:活化剂的浓度与活性炭的孔结构密切相关,加热方式对孔径结构的影响不大,但微波活化法在加热效率和均匀性方面具有明显的优势.当活化剂的浓度从20wt%增大到60wt%时,活性炭的平均孔径从2.5nm逐渐增大到7.0nm.电化学测试表明:在离子液体中炭材料的电容性能与其孔径大小密切相关,孔径尺寸越大,其电容性能越好.离子液体电容器能提供远高于水相电容器的能量密度.AC60在功率密度为2.5kW/kg时,仍能提供9.2Wh/kg的能量密度.

化工专业“课程思政”教学融合的实践探索——在专业课教学中的政治思想与工程伦理教育

为促进化学工程与工艺专业课程思政融合改革,以教育立德树人为根本任务和目标。化工专业教师,在教书育人过程探讨教授专业知识同时,专业课教学过程融合思想品德、工程伦理教育、价值取向引导的教学,通过案例培养教育大学生具有担当民族复兴大任、模范践行社会主义核心价值观的思想觉悟和意识。探讨专业课教学课堂教育主渠道,与思想政治理论课同向同行,专业课教学与“课程思政”结合的教育模式,强化课堂育人责任,切实提高专业课教学过程立德树人的综合培养目标。

分析化学中四种容量分析法的归纳与比较

对分析化学中的四种容量分析方法进行了归纳和比较,从滴定的可行性、终点误差的计算公式、指示剂的作用原理、突跃范围及影响因素等方面比较其异同点,推导了各种滴定方法突跃范围的计算公式。

新型聚氨酯化学发泡剂研究及应用进展

介绍了新型聚氨酯化学发泡剂CFA8的性质及其在聚氨酯硬泡材料制备中的应用性能.对比了CFA8与水作为发泡剂时的不同性能.将CFA8应用于聚氨酯喷涂、板材、冰箱保温材料中,研究CFA8在聚氨酯硬泡领域中单独使用以及与物理发泡剂混合使用对所得材料的芯密度、导热系数、外观、尺寸稳定性等性能的影响.

氮掺杂微孔-介孔多级孔炭材料及其电化学性能

以三聚氰胺-甲醛树脂为炭源,以F127为模板剂,采用自组装结合后活化的方法制备具有微孔-介孔多级孔结构的氮掺杂炭材料(NHPC),并对这类材料的电化学性能进行了研究。N_2吸附和TEM分析表明,KOH的活化过程可以在介孔的孔壁上产生微孔,但没有破坏材料原有的介孔结构。电化学分析表明所制备的NHPC对I^-和I_3^-之间的氧化还原反应具有较高的电催化活性,同时也具有优异的电容性能。NHPC所表现的优异电化学性能可归因于氮的掺杂、特殊的多级孔结构及较大的比表面积,这一方面保证了电解质能够在材料多级孔体系中快速传输、同时又能保证材料具有较高的有效表面积。

柠檬酸盐为碳前驱体制备介孔炭及其在电化学电容器中的应用(英文)

热解柠檬酸镁或柠檬酸钡,制备了两种介孔炭(MgC或BaC),并将其用作双电层电容器电极材料。采用氮气吸附、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对所制介孔炭进行表征。结果表明:所制介孔炭孔结构与柠檬酸盐所含金属阳离子有关。其中,BaC呈典型的双峰孔径分布,最可几孔径分别为3.8nm和15nm;而MgC的孔道主要是小尺寸的介孔或微孔。通过循环伏安、恒流充放电法测试所制介孔炭作为电化学电容器电极材料时的电化学性质。测试表明,在离子液体中MgC和BaC都具有很高的比电容值,分别达到180F.g-1和171F.g-1。其中,BaC的倍率性能良好,能量密度可达到53.3Wh.kg-1,最大功率密度为20kW.kg-1。BaC优良的电容特性主要归因于其孔径双峰分布的孔结构和亲水性表面化学性质。