分阶段递进式高等数学教学新模式研究与实践

分阶段递进式高等数学教学新模式是把高等数学的教学周期分成三个阶段及三个层次开展.三个阶段教学内容不同,考核方式不同,教学方法不同.第一阶段重在核,考核学生对高等数学的基本概念、基本理论和基本方法的掌握程度;第二阶段重在新,考查学生的实践创新能力,第三阶段重在试,测评学生的学习质量.分阶段递进式高等数学教学新模式,重在解决教学过程中出现的教学内容陈旧、教学方法落后、教学效果评价方式单一等问题,通过教学模式创新,实现学生高等数学课程学习效果提升,实现学生数学实践创新能力培养,实现学生数学应用能力强化.

化工院校有机化学融入课程思政的探索与实践

对大学有机化学的教学改革进行探索和实践,凝练出以学生为本,多方面融入课程思政的教学模式,充分利用超星泛雅网络教学平台以及慕课、微课等线上资源,将线上课程与线下教学相结合,遵循学生的身心发展规律,激发学生学习的主观能动性和创造性,融入思政建设,启发思考,开阔思路,培养科学思维和创新精神,砥砺家国情怀,强化责任担当,立德树人。

“理工与科教双融合”的化学化工专业实践教学体系改革探索——以沈阳化工大学为例

针对传统化学化工专业实践培养体系存在的理论基础不牢、理论与实践脱节、知识技能与创新实践要求不匹配的问题,提出了“新工科”背景下“理工与科教双融合”的实践教学改革思路。通过“理工融合”完善、夯实知识体系,“虚实结合”强化实验技能,“科教(产教)融合”提升实习实践水平,探索适应社会需求和人才发展的实践教学体系建设模式,为化学化工类创新与应用型人才培养提供了可参考的途径。

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3涂层及其对Ti6Al4V基合金的高温氧化防护性能

以Al(OC3H7)3(异丙醇铝)为原料,采用溶胶-凝胶法于Ti6Al4V基合金表面制备了不同厚度的Al2O3涂层。经SEM和XRD分析表明,涂层表面均匀、无裂纹,主要由非晶态Al2O3组成。研究了涂层对Ti6Al4V基合金等温(600℃和700℃)氧化行为的影响。结果表明,0.8μm厚涂层对合金的高温氧化防护性能最优。于700℃空气中等温氧化20 h,涂层样和空白样抛物线氧化速率常数分别为7.60×10-11、1.46×10-10g2/(cm4.s);涂层样氧化膜TiO2含量明显低于空白样;Al2O3涂层有效抑制了合金表面氧化膜的剥落和开裂;涂层样氧化膜厚度仅为空白样的1/2。

ZrO_2负载12-磷钨酸催化螺[芴-9,9'-氧杂蒽]氧化溴化反应

研究了12-磷钨酸(TPA)负载量和活化温度对ZrO2固载TPA催化剂结构及催化螺[芴-9,9'-氧杂蒽](SFX)氧化溴化反应的影响。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析表明,增加TPA负载量和提高活化温度,使载体ZrO2结构的单斜相向四方相转变。TPA质量分数为15%的催化剂样品经300℃活化后,具有稳定而良好的催化活性。1H NMR表明,溴代产物中溴代位置在SFX的2位。

溶胶-凝胶法制备的Al_2O_3涂层及其对γ-TiAl合金的高温氧化防护

以异丙醇铝(Al(OC3H7)3)为原料,采用溶胶-凝胶法在γ-TiAl基合金表面制备Al2O3涂层。以空白样品做对照,研究涂层的作用机制以及涂层对γ-TiAl基合金1 000℃高温氧化行为的影响。结果表明:采用浸涂工艺制备的涂层表面均匀、无裂纹,主要由γ-Al2O3相组成,厚度约为0.8μm;等温氧化110 h后,空白试样和Al2O3涂层试样的氧化抛物线速率常数分别为4.85×10-12和3.31×10-13 g2/(cm4.s),涂层明显提高合金的抗氧化能力及抗循环氧化能力;空白样品上形成的氧化膜出现分层现象,而在涂层样品的Al2O3涂层中存在金红石型TiO2和α-Al2O3混合物。

非晶SiO_2涂层的制备及其对Ti-22Al-26Nb合金的高温防护

以商业硅胶为原料,采用溶胶-凝胶法在Ti-22Al-26Nb合金表面浸涂制备非晶氧化硅涂层.涂层样品和空白样品在800和900℃静态空气中进行等温氧化实验,900℃静态空气中进行循环氧化实验.采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对结果进行分析,研究涂层对Ti-22Al-26Nb合金氧化行为的影响.结果表明:涂层样品的氧化抛物线速率常数较空白样品降低,涂层提高了合金在空气中的抗氧化能力.合金表面生成氧化膜主要由TiO2,Nb2TiO7和AlNbO4组成,涂层抑制了氧化物的生长.探讨了涂层的作用机制.

表面制备SiO_2涂层的Ti_2AlNb基合金高温氧化激活能研究

利用溶胶-凝胶法在Ti2AlNb基合金表面制备非晶SiO2涂层,测定了涂层样品和空白样品在800℃和900℃下空气氧化增重动力学数据,通过线性拟合获取试样在不同温度下的氧化速率常数。根据氧化速率常数的Arrhenius关系,计算试样在800℃和900℃高温环境中的氧化激活能。结果表明,涂层样品较空白样品的氧化速率常数降低,氧化激活能升高。

带有Al_2O_3涂层的γ-TiAl合金高温氧化动力学研究

采用溶胶-凝胶法在γ-TiAl合金表面制备了Al2O3涂层,通过等温氧化实验研究了合金基材和涂层试样高温氧化的动力学特性,推导了动力学方程的算法,并估算了氧化膜与基材间的热应力。结果表明:空白试样高温氧化前期的动力学呈立方规律,但随后转化为直线规律;涂层试样高温氧化的动力学则由直线规律转化为抛物线规律。此外,Al2O3涂层试样的氧化速率常数比空白对照样降低近90%;Al2O3涂层通过降低氧化膜与基材间的热应力,提高了合金的抗循环氧化性能。

有机液体在粉末上接触角的测定研究

得到了一系列有机液体在粉末上的接触角的数值和表面活性剂在这些粉末上表现的性质,并做了定性和定量分析。实验原理建立在把渗透的液体进入玻璃管内粉末形成的多孔塞基础上,将Washburn方程用于毛细管内液体的流动用于计算液体和粉末之间接触角大小。结果显示了有机液体分子在石墨、铝粉上表面吸附的细节,并讨论其在科研和生产实践中的应用。

磷酸表面处理复合SiO_2涂层对Ti-6Al-4V合金抗氧化性能的影响

研究磷酸表面处理和复合SiO2涂层对Ti-6Al-4V合金600℃下空气中抗氧化性能的影响。结果表明:600℃氧化24h后,磷酸表面处理使Ti-6Al-4V合金平均氧化速率下降了近75%,复合非晶SiO2涂层样品600℃等温氧化100h后,平均氧化速率比空白样品降低一个数量级,抗氧化性能与单独的磷酸处理比较进一步提高。磷酸表面处理和复合SiO2涂层样品的氧化膜致密性增强且与基体的黏附性良好,二者氧化膜中TiO2的体积分数均低于空白样品。磷酸表面处理形成的TiP2O7层与SiO2涂层共同抑制了O的内扩散和Ti的外扩散。

硅铁还原菱镁矿制镁的热力学分析与实验研究

对硅铁还原氧化镁进行了热力学分析,计算出硅铁还原氧化镁的化学反应自由能和临界反应温度,表明造渣反应和真空条件可使临界反应温度由3846K降到1358K.实验得出还原温度1473K、10.13Pa真空度、还原时间1h及CaO/MgO摩尔比1.4时,镁还原率达94.42%,还原金属镁纯度达98.36%,渣团物相主要为Ca2SiO4和SiO2.

皮江法炼镁过程生命周期评价

应用生命周期评价方法研究皮江法炼镁过程能量消耗和环境负荷,定量的分析整个生产工艺中资源、能源投入、环境排放及环境影响。结果表明,皮江法炼镁能耗大,为1.48×105MJ/t,温室效应对环境负荷影响最大,占总环境负荷额的49.65%。

7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉的合成及与铟的显色反应

合成了7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉,考察了滴加顺序、反应温度、偶合反应时间、溶剂对反应的影响。产物的结构经红外光谱及核磁共振谱进行表征。研究在pH4.5的NaAc-HAc缓冲介质中显色剂与In( )的显色反应特性。结果表明:试剂与In( )形成3∶1的黄色配合物,配合物的最大吸收波长位于482nm,表观摩尔吸光系数ε=1.9×104L/(mol·cm),铟的浓度在0～20μg/25mL范围内符合比耳定律。

金属镁热法生产生命周期评价研究

应用生命周期评价法(LCA)对内热法(Magnetherm工艺)和外热法(Pidgeon工艺)两种热法生产金属镁的能量消耗和环境负荷进行评价研究。通过定量分析,结果表明生产1t金属镁锭,Magnetherm工艺耗能仅为Pidgeon工艺耗能的1/3;热法生产金属镁中温室效应对环境负荷起主要影响;内热法(Magnetherm工艺)对环境的负荷明显低于外热法(Pidgeon工艺)对环境的负荷。

有机化学综合性设计实验的教学探索

我们开发了一个新的综合性创新型实验。实验中通过重氮化和耦合反应合成无机离子显色剂7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉,阐述了该显色剂与铜进行显色反应时的研究方法及内容,探讨了有机化学综合性实验7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉的合成及与铜(II)离子的显色反应的可行性及必要性。

溶胶-凝胶法制备N-卤素共掺杂TiO_2可见光催化材料

为满足低温制备N掺杂TiO2可见光催化材料的需要,采用溶胶-凝胶法,以十六烷基三甲基氯(溴、碘)化铵为掺杂剂,在回流条件下与TiO2纳米晶溶胶直接反应,制备TiO2光催化材料T5100-C、T5100-B、T5100-I。通过XPS分析,只有样品T5100B成功地在TiO2晶格中掺入了N、Br。UV-Vis漫反射吸收光谱和亚甲基兰(MB)的可见光降解实验表明,样品T5100-B具有良好的可见光响应和光催化活性;而样品T5100-C和T5100-I没有明显的可见光响应和可见光催化活性。N的掺杂使得样品T5100-B具有明显的可见光吸收,而Br的掺杂可以阻止光生电子/空穴对的复合,二者共同提高可见光催化活性。

新型环合靛蓝衍生物的合成及性质

设计合成了基于环合靛蓝单元的Donor-Acceptor(D-A)型小分子——2,2'-(-(((2,9-双(5-(2-癸基十四烷基)噻吩-2-基)-6,13-二氧代-6,13-二氢二吲哚[3,2,1de:3',2',1'-ij][1,5]萘啶-7,14-二基)双(噻吩-5,2-二基))双(甲基叉))双(3-氧-2,3-二氢-1H-茚-2,1-二叉))二丙二腈(MT-BAI-TM).采用密度泛函(DFT)理论计算了该化合物的前线分子轨道分布.利用紫外-可见吸收光谱和循环伏安法分析了化合物的能级和带隙特征;通过掠入射宽角X射线散射实验(GIWAXS)测试了旋涂薄膜样品S-1内MT-BAI-TM分子的堆积取向.MT-BAT-TM的深吸收、高电子亲和势及面向上(Face-on)堆积特征表明,其具有受体型有机半导体材料的性质.

可见光介导的三氟甲基的选择性C-F键断裂及其在偕二氟类化合物合成中的应用

偕二氟类化合物独特的性质使其在医药、材料领域受到广泛关注.将廉价、易得的三氟甲基转化为偕二氟基团,在有机合成中具有重要意义,但是选择性断裂C—F键面临巨大的挑战,因为三氟甲基中C—F键断裂的解离能远高于产物偕二氟基团中C—F键解离能,即难以控制C—F键的选择性断裂,极易发生过度脱氟.相对于传统热反应,在可见光促进下,利用光催化剂敏化底物,创造一条经过激发态的新反应途径,可以更加高效、高选择性地实现C—F断裂.对近三年来利用可见光催化三氟甲基的选择性C-F键断裂制备偕二氟类化合物的研究进展进行了分析和总结,并对其前景进行了展望.

螺[芴-9,9'-氧杂蒽]的溴化和乙酰化衍生物的合成与结构表征

探索了以螺[芴9,9'-氧杂蒽](SFX)为底物的溴化和乙酰化亲电取代反应,以通过溴酸钾、溴化钾与硫酸反应产生的溴为溴源和乙酰氯为酰基化试剂,在0℃和室温条件下获得6种含不同数目溴或乙酰基取代的螺[芴9,9'-氧杂蒽]衍生物。通过产物的NMR分析,确定了螺[芴-9,9'-氧杂蒽]的溴化反应活性位点依次是2'、7'和2位;而乙酰化反应的活性位点依次是2'、2和7'位。这些结果为设计和合成以SFX为构筑单元的有机半导体材料提供了基础。