工科类专业课程思政中落实新发展理念的探索与实践——以发动机电子控制课程为例

课程思政既是专业课程建设的紧要命题,又是学科建设所面临的发展难题。新发展理念作为十四条新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一,对工科类专业课程思政建设具有重要的指导意义。该文对以新发展理念为引领挖掘工科类专业课程中的思政元素进行初步探索,在发动机电子控制课程中进行具体实践,为我国高校课程思政的推进提供有益的参考。

基于离子液体再生的纤维素热解特性

利用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯([Bmim]Cl)溶解PH-101微晶纤维素,通过不同的再生方法获得两种再生的纤维素,并利用XRD确定其结晶度,场发射扫描电镜(SEM)获得其形貌特征,热重(TG)分析表征其热稳定性。采用Py-GC/MS对不同结晶度纤维素进行快速热解,并对热解挥发分进行在线分析,观察结晶度对纤维素热解特性的影响。研究表明左旋葡聚糖产率随结晶度降低而减少,而小分子产物随结晶度降低而增多。

纤维素热解机理研究进展:以中间态纤维素为核心的纤维素演变

纤维素热解的机理研究对于生物质能的热利用至关重要,能够有效指导工业实际应用。基于著名的Broido-Shafizadeh模型,纤维素热解被分为两步,首先转变为活性的熔融态中间体(中间态纤维素),然后通过解聚和开环生成左旋葡聚糖、5-羟甲基糠醛、羟基乙醛等重要的化工原料。在这两步转变中,主要涉及低温段氢键网络的断裂、中间态纤维素的生成,以及高温段的解聚和吡喃环开环反应。本文从这3个部分对前人的研究进行了综述,着重介绍了中间态纤维素的生成和表征,综述了纤维素热解几个研究方向:结晶度和结晶形态对热解的影响、纤维素解聚反应方式、吡喃环开环方式等,详细阐述了二次反应对纤维素热解的影响,并提出了部分解决方案。关于纤维素热解依然存在诸多未知和争论,需要进一步的实验研究和理论计算对其进行揭示。

基于苯甲酰化的纤维素热解过程中典型脱水糖的定量分析

在固定床中对纤维素进行低温热解实验,采用苯甲酰化的方法,对收集的3种典型的脱水糖进行了深入研究。实验结果表明,基于苯甲酰化的HPLC-UV检测方法是一种快速、有效的糖类物质检测分析方法,满足纤维素热解产物中脱水糖的定量分析研究。纤维二聚糖和纤维三聚糖主要是通过纤维素随机断链形成的,而并非来源于左旋葡聚糖的二次聚合反应。聚合度越高的脱水糖在热解过程中更倾向于进一步反应形成其他产物。

[Bmim]Cl中CrCl_3-AlCl_3催化纤维素降解制取5-羟甲基糠醛

5-羟甲基糠醛是一种具有很高利用价值的化学平台化合物。以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为溶剂,以CrCl_3和AlCl_3为复合催化剂,在油浴加热条件下催化纤维素降解制取5-羟甲基糠醛,研究了催化剂种类、催化剂量、温度、纤维素浓度、气氛、纤维素聚合度、反应规模等不同因素对纤维素降解制取5-羟甲基糠醛的影响。结果表明,[Bmim]Cl用量为10 g,棉花添加量为0.5 g,x(CrCl_3)=25%(mol),x(AlCl_3)=2.5%(mol),反应温度为120℃,反应气氛为N2(dry)气氛,反应时间为4 h时,HMF产率最高,达到59%。此外,反应过程中水的作用机理也被给予了相应解释。

高比例可再生能源电力现货市场中燃煤机组启动成本计算方法研究

基于高比例可再生能源电力系统中燃煤机组启动频率显著升高的现状,旨在对电力现货市场环境下燃煤机组启动成本进行准确评估,本文建立了相应的启动成本计算方法。该方法是在传统计算燃料费用等短期启动成本的基础上,通过中长期成本计算模型计算机组维修费等中长期启动成本,实现燃煤机组启动成本精准计算。燃煤机组启动成本(冷态、温态、热态)计算结果表明,启动过程中燃料等短期成本贡献率约为85%,维修费和等效强迫停运率提升等中长期成本贡献率达到了13%~15%。

纤维素低氧环境下热解特性和糖类生成机制

在最小化二次反应的金属网反应器下对微晶纤维素进行低氧热解实验。采用带有脉冲安培检测的高性能阴离子交换色谱法(HPAEC-PAD)的Dionex ICS-6000离子色谱(IC)对热解后的产物水溶性中间态活性纤维素(WSIAC)和水溶性初生焦油(WSPT)的组成和分布进行分析。重点关注纤维素热解过程中几种脱水糖和糖聚物的生成转化规律。实验发现氧气通过促进中间态纤维素的生成来提前纤维素的分解。氧化气氛下,聚合度越高的脱水糖稳定性越差。氧气的存在一方面促进纤维二聚糖和纤维三聚糖生成,另一方面,它们的破碎或其他分解反应也在一定程度下受到氧气影响。

原糖和脱水糖模型化合物的快速热解特性研究

本研究通过几种纤维素的模型化合物(左旋葡聚糖、纤维二聚糖、纤维三聚糖、纤维四聚糖、葡萄糖、纤维二糖、纤维三糖)在Py-GC—MS上的快速热解实验,通过研究其热解产物的分布规律并比较几种主要产物的峰面积绝对值的变化,来揭示纤维素热解过程中糖类的生成机理及转化途径。实验结果表明,脱水糖和原糖在热解产物分布上存在很大的差异,原糖和脱水糖相比较,产物中糖类的峰面积百分比明显降低,伴随的是呋喃类的峰面积的明显增加;原糖中,5-羟甲基糠醛和糠醛产率均随着聚合度的升高而增加,脱水糖中则相反。两类糖的左旋葡聚糖的产率随着聚合度的升高增加,而左旋葡聚糖酮的产率随着聚合度的升高呈现相反的趋势。

K^(+),Ca^(2+),Fe^(2+)催化β-O-4木质素多聚体模型化合物的快速热解特性研究

为揭示C_(a)官能团和金属离子对木质素热解过程的影响机制,本研究合成了两种β-O-4型木质素多聚体模型化合物(C_(a)上分别连接羰基和羟基官能团),开展了在不同温度(500℃、650℃、800℃)和不同金属离子(K^(+)、Ca^(2+)、Fe^(2+))醋酸盐催化的Py-GC-MS快速热解实验。实验结果表明,C_(β)-O键比C_(a)-C_(β)键更容易断裂发生均裂反应产生较多的酚类化合物;添加K^(+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)金属离子均能降低热解时所需温度,促进酚类产物的生成,抑制茴香基(醛)类和乙酰苯基类产物的生成。