家校社协同开展科学教育的形势研判、关键挑战与政策路径--基于中国东中西部21省9199份调查问卷的实证分析

家校社协同开展科学教育,是建设高质量科学教育体系的必然要求,也是科学教育的本质特点决定的。在科学教育的实施中,我国以多元主体推进科学教育内容的开发、家校社基于项目协同开展科学教育、建立科学设施和场馆的科学教育共促渠道,取得良好效果。然而,在高质量科学教育体系建设中,学校科学教育师资薄弱、协同运行机制缺失,家庭科学教育的认知、能力、资源有待改进,社会科学教育布局、联动和共享机制不健全,科学教育多主体协同组织、机制、动力缺失,其制约科学教育的深入开展。这迫切需要顶层设计与基层探索相结合,建立家校社协同开展科学教育组织机制、建立科学教师培养培训一体化制度、建立标准化的科学教师专兼职聘任制度、建立家校社开展科学教育资源拓展机制、建立多元主体互促的科学教育评价体系。

果糖低温快速热解制备糠醛的机理研究

果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛(HMF)的过程中,糠醛(FF)是一种重要的副产物。通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验考察果糖低温快速热解过程中FF的形成特性。结果表明,FF的产率和相对含量都随着热解温度的提高先增大后减小,并在350℃时达到最大值,最高相对峰面积含量达到11.6%。此外,通过密度泛函理论计算,研究果糖热解形成FF的四条可能途径,计算结果表明,果糖热解形成FF的最优途径为路径2,即果糖首先经历一个协同的六元环过渡态,C5-C6键断裂的同时C6位羟基上的氢与C4位的羟基发生脱水反应,脱出一分子甲醛和一分子水,生成含C4=C5双键的二氢呋喃中间体,随后C2位上的羟基与C1位上的氢通过一个四元环过渡态又脱出一分子水,生成的烯醇中间体中烯醇氢与C3位的羟基最后经历一个六元环的过渡态再脱出一分子水,最终形成FF。

甘蔗渣两级快速热解特性研究

利用Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)装置进行了甘蔗渣的两级快速热解实验,考察了甘蔗渣一级快速热解的产物分布特性以及一级热解温度对后续二级热解产物分布的影响。实验结果表明,甘蔗渣低温一级热解产物富含4-乙烯基苯酚(4-VP),在250℃热解时4-VP的选择性最高(相对峰面积百分比高达48.11%),而在300℃热解时4-VP的产率最大。一级热解温度对后续二级热解产物分布有着较大的影响,随着一级热解温度的升高,二级热解产物中左旋葡聚糖(LG)含量显著增加,而多数其他产物的含量则显著降低;根据产物组成可以判断,300℃下的一级热解固体产物进行二级热解所获得的生物油,与甘蔗渣直接在500℃快速热解获得的生物油相比,具有更高的燃料品位。由此可确定甘蔗渣两级快速热解的应用方式应为:首先在300℃下进行一级快速热解制备4-VP,随后对固体残渣在500℃进行二级热解获得高品位生物油。

液相生化法烟气脱硫的研究——微生物的培养及脱硫实验

首先进行了脱硫微生物的培养以及粉煤灰上清液的制备。通过正交实验获得了粉煤灰的最佳浸泡条件 ,以获得最大浓度的Fe3 +离子。并在内径为 65mm ,高 1 5 0 0mm的有机玻璃实验台上进行了冷态脱硫实验 ,研究了不同吸收液、pH值、气液比对脱硫效率的影响。结果显示 ,在相同的条件下 ,粉煤灰上清液的脱硫效率高于蒸馏水 ;加入Fe3 +的吸收液脱硫效率高于粉煤灰上清液 ;加入Fe3 +,同时加微生物DYB1脱硫效率最高。气液比相同时 ,加入微生物DYB1的Fe3

糖基原料热解形成5-羟甲基糠醛的特性与机理综述

5-羟甲基糠醛(HMF)被认为是一种基于生物质资源的新型平台化合物,现阶段主要是通过糖基原料的水解进行制备。实际上,糖基原料热解也会形成HMF,鉴于热解技术具有反应迅速、工艺简单等优点,可望成为HMF的另一种制备方法。本文首先总结了不同糖基原料热解过程中HMF的生成特性,随后总结并分析了不同学者基于实验研究而提出的HMF生成机理,以及近年来通过密度泛函理论(DFT)计算方法所提出的HMF生成路径,最后指出了今后的研究方向以最终确定HMF的形成机理与途径。

基于串口通信的阀门压力测试监测系统

介绍了以ADAM4017为数据采集器、Access为数据库平台、用VC++开发的阀门测试监测系统。实现了流量、压力的数码管显示;压力时间、压力流量曲线的绘制;采样时间、压力、流量、温度、转速的存储、查询及报表打印等功能。其中ADAM4017到工控机及工控机到数码管的数据传输都采用串口通信。此监测系统已在实际中得到应用。

液相生化法烟气脱硫的研究——原理及前景

概述生物法脱硫的历史及现状以及微生物法脱硫和过渡金属Fe3 + /Fe2 + 的催化氧化脱硫机理 ,提出了液相生化法烟气脱硫的崭新构想 ,即合理地把微生物代谢和Fe3 + 催化氧化脱硫结合起来 ,可以有效地降低SO2 的排放量。

果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛的机理研究

提出了一种利用果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛(HMF)并联产糠醛(FF)副产物的方法。通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验,研究果糖快速热解的产物分布特性以及温度对HMF生成的影响。结果表明,HMF是果糖低温快速热解的最主要产物,在350℃下可获得最大产率,在250℃下可获得最高纯度,相对峰面积含量高达81.2%。此外,通过密度泛函理论计算,研究果糖热解形成HMF的五条可能反应途径。计算结果表明,果糖热解形成HMF的能量最优途径为路径1,即果糖首先发生C2位羟基与C1位氢的脱水,再发生C3位羟基与C1位羟基氢的脱水,最后发生C4位羟基与C5位氢的脱水而形成HMF。

生物质气再燃减少流化床N_2O排放的实验研究

以生物质气化气作为再燃燃料,在小型流化床反应器内进行了N2O脱除的实验研究。研究了生物质气化气投入位置、料层高度、再燃燃料比、烟气含氧量和反应温度对N2O排放的影响。结果表明,距布风板200 mm的B喷口较离布风板较近的A喷口(距布风板100 mm)对应的N2O转化率高;反应温度为850℃、按照N2O/N2配置模拟烟气的情况下,B口喷入生物质气量为1%,床料CaO高度为10 mm时N2O接近完全分解;反应温度为850℃,床层高度大于20 mm时,从B口喷入大于0.4%比例的生物质气对应N2O分解率高于95%。

Co-Fe_2O_3[104]铁基载氧体优化体系作用下褐煤化学链燃烧特性

前期研究发现高弥勒指数晶面载氧体Fe_2O_3[104]具有高的化学链燃烧反应特性,且Co对煤及其热解中间产物具有催化气化和催化转化作用。通过正交实验优化制备Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3载氧体体系结构,开展Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3与褐煤的化学链燃烧,揭示载氧体与褐煤发生化学链燃烧的特性。结果表明:形貌控制制备的高弥勒指数晶面铁基载氧体Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3(质量分数10%)促进了褐煤化学链燃烧过程中氧的迁移速率以及载氧体的还原程度,进而显著提高了载氧体与褐煤化学链燃烧的反应速率及反应效率。进一步通过CO多循环化学链燃烧反应、XRD和TEM表征了Co-Fe_2O_3[104]/Al_2O_3(10%)的可再生性及反应稳定性。

负载型镍基催化剂上乙酸蒸汽重整制氢反应研究

采用浸渍法制备Ni/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂中活性金属含量、焙烧温度、反应温度、反应空速、助剂(钇或锂)对乙酸蒸汽重整制氢反应的影响。研究结果表明,在镍质量含量为12%,焙烧温度为800℃,反应温度为600℃,质量空速为3.0h-1时,Ni/γ-Al2O3表现出较好的催化活性;添加助剂钇和锂的催化剂上重整反应氢选择性降低,乙酸转化率升高;添加碱金属锂的催化剂抗积碳性能明显提高,这表明在生物质油蒸汽重整制氢反应中添加碱金属助剂对提高Ni/γ-Al2O3催化剂的抗积碳性能有很大作用。

Mn-Fe_2O_3载氧体作用下CO化学链燃烧特性及动力学研究

采用共沉淀法制备不同物质的量比Mn掺杂的铁基载氧体(Mn-Fe2O3),并进行XRD、BET和TEM表征。开展不同温度下Mn-Fe2O3与CO的化学链燃烧实验,研究载氧体的反应特性,确定较优的掺杂量和反应温度。结果表明,适量的Mn掺杂有助于改善铁基载氧体的反应活性,Fe∶Mn物质的量为50∶1时燃烧反应转化率最高。多循环化学链燃烧实验证实了载氧体稳定性较好。不同升温速率(30、40、50℃/min)下反应动力学分析表明,Mn-Fe2O3与CO的化学链燃烧还原反应均属于随机成核和随后生长的Avrami-Erofeev方程模型,并依据模型分别计算出了该模型的活化能和频率因子。

载氧体与氯化氢反应的热力学分析和实验研究

针对生活垃圾化学链式燃烧过程中可能出现的污染和腐蚀问题,研究了金属载氧体和HCl之间的相互作用.采用热力学平衡方法,分析了NiO、Fe2O3、CuO和CaSO4四种载氧体在不同温度下,水分和碳参与反应时氯气的生成情况;并进行了HCl和Fe2O3的高温反应实验.结果表明:温度对氯气的生成影响显著;水分的加入会减少氯气的生成;在有水分参与的反应中,碳的加入会使氯气生成量降低.从氯气生成量角度考虑,温度在700～900K时,Fe2O3可用作生活垃圾化学链式燃烧过程的载氧体.

助剂锂对乙酸蒸汽重整制氢反应积碳的影响

采用浸渍法制备Ni/γ-Al_2O_3催化剂,考察了催化剂助剂锂或钇对乙酸蒸汽重整制氢反应的影响。结果表明:添加碱金属锂的Ni/γ-Al_2O_3表现出较好的抗积碳性能和热稳定性,是较好的制氢选择催化剂。实验采用程序升温氧化(temperature programmed oxidation,TPO)、差热分析(differential thermal analysis,DTA)、比表面积分析(BET)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)和程序升温还原(thermogravi-metric analysis-temperatureprogrammed reaction,TGA-TPR)对催化剂表征发现:添加锂的Ni/γ-Al_2O_3催化剂促进了积碳的气化反应,抑制了积碳的石墨化,其原因是助剂Li的添加一方面抑制了高温下活性组分Ni的烧结积碳;另一方面,Li的添加抑制了酮化聚合反应的发生,从而减少积碳的形成。

烟气成分及NH_3对生物质气再燃还原N_2O的影响

在小型立式流化床反应管中采用化学反应动力学模型,考察生物质气化气再燃还原减少烟气中N2O排放的过程。通过改变反应条件(初始O2浓度、初始H2O(g)浓度、初始N2O浓度、NH3浓度),分析了烟气组分及NH3选择性非催化对N2O还原分解的影响。结果表明,烟气初始含H2O(g)量和NH3与N2O摩尔比的升高均会抑制N2O的还原和分解,当烟气初始含H2O(g)量在0%～20%内增大,NH3与N2O摩尔比在0.5～1.5内增大时,N2O的还原分解率均降低。

生物质气再燃脱除燃煤流化床N_2O的研究进展

N2O是一种温室效应很强的氮氧化物气体,对臭氧层能产生较大的破坏作用。介绍了温室气体N2O的排放和危害、生物质再燃脱除N2O技术的研究现状,分析了再燃温度、再燃比、过量空气系数、停留时间等因素的变化对N2O还原分解的影响,并讨论了目前N2O减排的主要方法,其中利用生物质气化气催化还原是今后N2O减排的主要发展方向。

影响生物质锅炉炉膛温度相关参数的主成分分析

生物质电站锅炉由于入炉燃料多样化,导致运行操作参数需要不断地进行调整和优化。运行操作参数中隐藏了大量信息,研究采用主成分分析方法,对某生物质电站锅炉运行操作参数进行分析,结果表明,采用四个主成分可以获得空气分配、工质、燃烧用空气入口参数对锅炉运行温度的影响作用,并通过建立回归模型,对主成分的贡献度进行了定量分析。

玉米秸及玉米芯的燃烧动力学参数分段研究

生物质能源因其储量大、可再生、CO2净排放为零等特点,可以作为化石等传统能源的替代能源为人类提供能源。为了能够充分利用生物质能,对其燃烧过程中的动力学参数进行研究具有重要意义。本研究利用TG-DTG技术对玉米秸及玉米芯进行热重实验,选用五个机理函数,按照挥发分析出、挥发分燃烧和焦炭燃烧三个主要阶段分别对玉米秸和玉米芯的燃烧过程进行动力学参数计算。研究结果表明,玉米秸与玉米芯燃烧规律大致相同,可以分为三个主要阶段,两者的质量快速减少区间都在250℃至500℃区间。玉米秸燃烧第一个阶段使用机理函数F2二级化学反应得到的模型精度最高,剩余两阶段宜使用机理函数F1一级化学反应,活化能最高为第一阶段19.56 kJ/mol。而对于玉米芯来说第一个阶段及第三个阶段宜使用F3三级化学反应机理函数,第二个阶段宜使用D1一维扩散机理函数,活化能最高在第三阶段为114.80kJ/mol。玉米芯燃烧过程比玉米秸更加复杂,燃烧过程涉及基本化学反应机理和扩散机理,且活化能较高。

“融合创新思维导图”教学模式在住院医师规范化培训麻醉教学中的效果评价

麻醉学知识繁多且晦涩难懂,在传统教学模式下住院医师往往无法建立良好的临床思维。思维导图作为一种展示思维过程的教学工具,将其与团队为基础的教学模式(TBL)、问题为导向的教学模式(PBL)、案例为基础的教学模式(CBL)相融合可弥补各自的不足。思维导图贯穿于整个教学过程,可优化整合知识点,从而建立完整的知识框架体系。本文旨在探讨融合创新思维导图在非麻醉专业住院医师麻醉教学中的作用,培养住院医师独立的临床思维能力,提高教学质量,实现“教”与“学”的双赢,从而推动住院医师规范化培训教学改革。

中小学国家安全教育的问题、成因及对策

中小学国家安全教育是国民教育体系的重要组成部分。依据《大中小学国家安全教育指导纲要》,以X省46所中小学为样本,调查显示:中小学国家安全教育存在专门课程开设不到位、学科渗透不系统、师资力量薄弱、基地建设不足和考核体系不健全等问题。建议从完善国家安全教育宣传网络体系,构建国家安全教育课程体系、教师培养体系、考核体系,推动国家安全教育基地建设和加强国家安全教育经费保障等方面,推动中小学国家安全教育高质量开展。