“3060双碳”愿景下现代分离工程教学改革探索

在“3060双碳”愿景下,化工行业是碳排放的主体,也是落实“双碳”目标的核心力量,而化工专业核心课程担负着本专业人才培养的重任,同时促进化工行业转型低碳发展具有重大作用。针对化工专业核心课程《现代分离工程》的教学现状,提出优化课程教学内容、采用PBL案例教学、多样化考核形式和运用模拟软件辅助教学等措施,提升课堂教学效果,同时培养学生“低碳环保”意识、“绿色发展”理念,加强社会使命感。

卡宾与苯环加成反应机理的理论研究

用限制的Hartree-Fock从头算分子轨道理论研究了单重态卡宾与苯的环加成反应机理,采用HF/3-21G方法计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量。结果表明,该反应途径由两步组成(1)两反应物首先生成一复合物(CM),它是一无势垒的放热反应,放出的能量为9.77kJ·mol-1;(2)CM经过渡态(TS)异构化为产物P,其势垒为14.99kJ·mol-1。

生物质气化技术的研究进展

生物质能是一种理想的可再生能源,由于其储量大、低污染、热值高等优点,现已被广泛开发利用。论述了生物质气化技术的基本原理,反应过程及影响气化特性的因素,如温度、气化介质、催化剂。并对当前国内外生物质气化技术应用现状进行概括,最后就生物质气化技术存在的问题提出几点建议。

粉尘爆炸的研究进展

粉尘爆炸作为一种典型的事故类型,对人类的生产生活危害性极大。论述了粉尘爆炸的定义、机理及特点,影响粉尘爆炸的特性参数如环境温度、点火能量、最低爆炸限度、粒径和质量浓度等。并对目前国内粉尘爆炸的防爆措施研究现状进行概括,最后就粉尘爆炸防护措施方面存在的问题提出几点建议。

大气环境中Br自由基与HONO分子反应机理的理论研究

用非限制性二阶微扰理论研究了大气环境中Br自由基与亚硝酸分子反应的机理.在6-311++G**和6-311G**基组水平上,优化得到了反应途径上反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;在UMP2/6-311++G**优化的构型基础上,利用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ方法得到各驻点的高级单点能量;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明,Br自由基与HONO的反应有4种反应机制,第1种是通过过渡态TSC1-P1和TSC3-P1生成产物P1的直接H提取机制.第2种是Br自由基加成到HONO分子羟基O原子上消去NO的加成-消除机制.第3种是Br自由基进攻HONO分子N原子生成产物P3.第4种是Br自由基对HONO分子末端O的进攻.其中生成产物P1的反应途径R→C3→TSC3-P1→P1是主反应通道,并且反式HONO分子的反应竞争性更强.

多媒体技术在炼焦工艺学教学中的应用

探讨多媒体技术在煤化工专业课炼焦工艺学教学中的作用与地位.

二氟卡宾与苯环加成反应机理的量化研究

用限制的Hartree-Fock从头算分子轨道理论研究单重态二氟卡宾与苯的环加成反应机理,采用HF/3-21G*方法计算势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量。结果表明该反应途径由2步组成:①两反应物(R1+R2)首先生成一复合物(CM),它是一无势垒的放热反应,放出的能量为6.35 kJ/mol;②复合物(CM)经过渡态(TS)异构化为产物(P),其势垒为199.90 kJ/mol。

工科化工原理实验教学改革探索和实践

为了提高化工原理实验教学的质量,针对化工原理实验教学存在的问题,结合我校在化工原理实验教学中的实际,从重新编写实验教材,强化实验前预习、调整实验课开设时间、增加实验设备套数和课时、改革考核方法等方面对化工原理实验教学改革进行了探索和实践.

二氟亚烷基卡宾与丙酮环加成反应的量化研究

用量子化学的二阶微扰和密度泛函理论研究了单重态二氟亚烷基卡宾和丙酮环加成反应的机理.在MP2/6-31G*和B3LYP/6-31G*基组水平上,优化得到了反应途径上反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;计算并考察了5种可能的反应途径,势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明,二氟亚烷基卡宾与丙酮环加成反应的主要反应通道由3步组成:(1)两反应物首先生成一富能中间体INT1b,它是一无势垒的放热反应,放出的热量为122.1kJ/mol;(2)中间体INT1b经过过渡态TS3a1异构化为另一中间体INT3a,其势垒为14.3kJ/mol;(3)中间体INT3a又经过过渡态TS4异构化四元环产物P4,其势垒为4.6kJ/mol.

单重态卡宾与甲酰氯环加成反应机理的理论研究

用限制的H artree-Fock从头算分子轨道理论研究了单重态卡宾与甲酰氯环加成反应的机理。在HF/3-21G*基组水平上,计算了反应势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量。计算结果表明,该反应的主反应途径由两步组成:首先,两反应物通过一无势垒的放热反应生成一富能中间体INT a,放出的热量为36.47 kJ.m o-l 1;然后该中间体经过渡态TSa异构化为一三元环产物P,其势垒为23.22 kJ.m o-l 1。该反应途径与其竞争反应途径相比具有很好的选择性。

大气中F与ClNO_2/ClONO反应机理的理论研究

用B3LYP理论研究了大气中F与硝酰氯(ClNO2)及顺/反亚硝酸氯(ClONO)分子反应的机理.在6-311++G**的基组水平上,优化得到了反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型,通过振动分析对过渡态和中间体构型进行确认.计算结果表明:F与ClONO分子的反应有三种不同的反应机制,而对ClNO2分子的进攻有两种不同的反应方式.其中F与cis-ClONO发生的直接Cl提取反应是主反应通道,产物P1(NO2+ClF)为主要产物.

化工原理教学中需要注意的环节

《化工原理》是化工类及相近专业的一门重要的专业基础课.由于它综合了多门学科的知识,学习起来有一定的难度,学生容易出现开小差,缺乏学习积极性等现象.针对这种情况,笔者结合教学实践经验,探讨了化工原理教学中需要引起注意的几个环节.

苯与单重态卡宾及其取代物环加成反应的量子化学研究

用量子化学的Hartree-Fock理论在3-21G*水平上对单重态卡宾及其取代物与苯的环加成反应机理进行了研究.用IRC对过渡态进行了确认.结果表明,卡宾及其取代物分别与苯的环加成反应具有相同的反应途径.该途径均由两步组成:⑴卡宾及其取代物分别与苯反应生成各自相应的中间体(INT),它们均为无势垒的放热反应;⑵各中间体(INT)分别又经过相应的过渡态(TS)异构化为相应的产物(P).同时还发现,取代基的电负性和吸电子能力越大,卡宾取代物与芳香族化合物环加成反应的反应活性越小.

二氟亚烷基卡宾与甲醛环加成反应机理的理论研究

用二阶微扰理论研究单重态二氟亚烷基卡宾与甲醛发生的环加成反应机理 ,采用 MP2 /6-3 1 G*方法计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量 .结果表明 ,单重态二氟亚烷基卡宾与甲醛的环加成反应主要有两种反应通道 ,通道 1中 ,两个反应物经 a,b和 c三条反应途径生成三元环构型的产物 P1 ,其中途径 c是主反应途径 ,该途径有两步组成 :( )二氟亚烷基卡宾与甲醛生成了 1个富能中间体 ( INT1 c) ,是无势垒放热反应 ,放出能量为 2 1 9.1 8k J/mol;( )中间体 ( INT1 c)异构化为产物二氟亚烷基环氧乙烷 ,其势垒为 1 3 4.71 k J/mol.通道 2的反应途径由三步组成 :( )反应物首先生成了 1个富能中间体 ( INT1 b) ,为无势垒的放热反应 ,放出的能量 1 42 .77k J/mol;( )中间体 ( INT1 b)异构化成另一中间体 ( INT2 ) ,其势垒为 2 2 .3 1 k J/mol;( )中间体 ( INT2 )异构化成四元环构型产物 P2 ,其势垒为 1 1 .98k J/mol.

亚烷基卡宾与丙烯环加成反应机理的理论研究

用二阶微扰理论研究了单重态亚烷基卡宾与丙烯环加成反应的机理 ,采用MP2 /6 3 1G 方法计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量 .根据所得势能面上的能量数据可以预言 ,反应 ( 1)的a途径和反应 ( 2 )的b途径将是单重态亚烷基卡宾与丙烯环加成反应的两条相互竞争的主反应通道 ,两反应途径均由两步组成 ,(I)两反应物分别生成了富能中间体INT1a和INT2b ,它们均是无势垒的放热反应 ,放出的能量分别为 60 2 8和 2 6 3 3kJ·mol-1 .(II)中间体INT1a和INT2b分别通过过渡态TS1a和TS2b异构化为三元环产物P1和四元环产物P2 ,其势垒分别为 16 43和 12 73kJ·mol-1 .

二氯卡宾与苯环加成反应机理的量化研究

用限制的Hartree-Fock从头算分子轨道理论研究了单重态二氯卡宾与苯的环加成反应机理,采用HF/3-21G*方法计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量.结果表明,该反应途径由两步组成:(I)两反应物(R1+R2)首先生成一复合物(CM),它是一无势垒的放热反应,放出的能量为5.70 kJ mol-1;(II)复合物(CM)经过渡态(TS)异构化为产物(P),其势垒为78.93 kJ mol-1.

“化工热力学”有效课堂教学的探索

“化工热力学”是化学工程专业的一门基础核心课程,课程内容抽象、概念公式繁多、理论性强,导致学生畏难情绪重,学习热情不高。课堂高效利用是教学的重中之重,而有效课堂教学是实现教与学统一的必要条件。作者探讨了有效课堂教学,通过注重师生间思想交流、教学内容优化、实例讲授,调动学生参与课堂讨论、丰富教学手段、注重课堂教学环节如课堂练习、章节测试等方法促使学生克服学习惰性,提高课堂教学效果和质量。

H与CH_2OH自由基反应机理的理论研究

利用量子化学计算方法,采用密度泛函理论(DFT)研究了H与CH_2OH自由基反应的机理。在6-311++G**基组水平上,优化得到了反应途径上的反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;在B3LYP/6-311++G**优化的构型基础上,采用CCSD(T)/aug-cc-pvtz方法对所有的驻点及部分选择点进行了单点能校正,并得到各驻点的高级单点能量;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认。计算结果表明:H与CH_2OH自由基的反应有两种不同的反应机制。其中,H原子加成到CH_2OH自由基中O4原子上消去H2的反应是主反应通道,P1(CH_2O+H_2)为主要产物。

硝酸氧化煤系硫铁矿生产聚铁工艺条件及氧化机理初探

对HNO3氧化煤系硫铁矿以及放出NO和引入O2 催化氧化FeS2 和FeSO4 生产聚铁进行了试验 ,得出较佳工艺条件 ,并通过试验结果来分析了有关FeS2

化工原理课程教学中思政建设的探索与思考

高校核心课程教学与思政元素的无缝衔接是实现全程育人、全方位育人,落实立德树人培养目标的重要途径。化工原理是化工类专业的一门基础核心课程。本文探讨了该课程思政建设的必要性,并对教学内容与思政元素的结合进行了设计,同时从爱国主义、工匠精神、科学精神以及绿色环保等方面介绍了实施思政元素融入课程教学的具体措施,最后探索了课程思政落地的形式。