“双碳”目标下氢能科学与工程新兴专业课程体系建设探索

氢能产业的高质量发展,有助于我国实现“双碳”目标。但目前氢能产业人才短缺的问题突出,加快氢能产业人才培养已迫在眉睫。氢能科学与工程专业是教育部批准设立的新兴专业,该专业的课程体系建设是个全新的课题。文章基于北京化工大学氢能科学与工程专业的建设思路,从大化工领域本科人才培养的视角,探讨了氢能科学与工程专业课程体系建设方案,以期为高校新兴专业的建设提供参考。

基于数字孪生技术及大数据驱动的化工原理课程教学改革探索

随着我国工业发展逐步进入“智能工业”时代,化工行业也必将沿着智能化方向发展。化工发展是从认识单元操作的规律到抽象的“三传一反”规律,即动量传递、热量传递、质量传递和反应过程,进而发展到从整体和系统的角度认识化工过程,实现了从个体到共性、从微观到宏观的发展历程。化工原理是化工专业本科必修基础课程,该课程主要内容为“三传一反”,是一门基础理论和工程实践结合性非常强的课程。文章以应用数字孪生技术进行单元操作教学效果分析为例,探讨了应用数字孪生技术进行化工原理教学改革的意义及方法,为化工原理教学方式创新及新型化工人才培养提供了一种思路。

全面健康视域下的国外社区公共空间体系发展研究

社区公共空间作为居民日常生活的重要载体,其内在结构体系的演变体现着不同时代背景下居民的健康需求变化。研究基于“全面健康”发展视角,追溯国外社区公共空间理论及实践演化过程,对不同健康维度下社区公共空间的体系结构进行关联性对比分析,将其总结为三个阶段:生理健康满足的“单维”探索期、注重人文思想的“双线”发展期、关注生活品质的“多维”拓展期;探究了不同时期社区居民健康诉求调整与社区公共空间结构体系演变的对应关系,揭示了社区公共空间体系由单一物理空间影响向心理、环境、社会等全面健康影响的发展演化趋势和规律。

PDADMAC对CPAM助留助滤的促进作用

研究了自制的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)在高DCS、高无机盐电解质、高剪切力作用和一定pH值下对CPAM助留助滤效果的影响。研究结果表明,PDADMAC对DCS有较强的捕集能力,用量为0.1%时,滤水时间缩短22%,滤液浊度降低58.9%。在高盐含量下,CPAM的助滤功能基本丧失,加入PDADMAC能强化CPAM对浆料的滤水性能和降低滤液浊度。剪切力对PDADMAC滤水时间和滤液浊度影响较小,pH值在7～8之间、PDADMAC用量0.075%左右时,CPAM对浆料的助留助滤效果较好。

聚二甲基二烯丙基氯化铵用于控制纸浆中的胶体和溶解性物质

论文对实验室自制的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)在胶体和溶解性阴离子物质(DCS)干扰下的环境适应性、对CPAM助留助滤和AKD施胶的增效作用,以及对纸张性能的影响进行了研究,结果表明:PDADMAC的电荷密度不受pH值及无机盐含量的影响,适合作为阴离子DCS的电中和剂、固着剂;对AKD施胶有明显的增效作用;可有效地抑制DCS对CPAM的干扰,协同CPAM发挥更好的对细料的助留助滤效果,提高纸的强度和不透明度,且用量为0.075%时效果最好。

聚二甲基二烯丙基氯化铵在造纸中的应用

对实验室自制的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)在胶体和溶解性阴离子物质(DCS)干扰下的环境适应性,阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)助留助滤和烷基烯酮二聚体(AKD)施胶的增效作用,以及对纸张性能的影响进行了研究.结果表明:PDADMAC的电荷密度不受pH及无机盐含量的影响,适合作为阴离子DCS的电中和剂、固着剂;对AKD施胶有明显的增效作用;可有效地抑制DCS对CPAM的干扰,协同CPAM发挥更好的对细料的助留助滤效果;提高了纸的强度和不透明度;且用量为0.075%时效果最好.

用于氧还原反应的Fe-N-C单原子催化剂的缺陷工程

过渡金属M-N-C单原子催化剂(SACs),特别是Fe-N-C催化剂.已被认为是替代铂族金属进行氧还原反应(ORR)的最佳候选材料之一.实验研究和理论计算均表明,FeN_(4)配位结构是Fe-N-C材料的活性中心,但实验合成不可避免的构型缺陷明显影响了FeN_(4)中心的物理性质和催化活性.目前有些技术能可控地产生缺陷,这为原子级调控Fe-N-C催化剂局部结构提供可能.目前关于缺陷对Fe-N-C材料ORR活性影响的计算研究仍存在一些不足,如未考虑Fe位点的预吸附行为,没有系统考察各种缺陷结构对FeN_(4)中心的ORR活性的影响.因此,探索不同缺陷类型及其位置对ORR活性的影响,揭示缺陷Fe-N-C催化剂的结构-性能关系,对于进一步指导实验调控局部结构以获得高性能的Fe-N-C氧还原催化剂具有极其重要的意义.本文在FeN_(4)位点周围的二、三、四壳层内构建了13种含555777缺陷的Fe-N-C模型、16种含5775缺陷的Fe-N-C模型和14种含585缺陷的Fe-N-C模型,研究了缺陷对Fe-N-C材料ORR活性的影响,以及缺陷种类和位置对FeN_(4)位点ORR活性的影响.首先通过DFT计算确定了缺陷Fe-N-C材料在ORR过程中真正的活性位点结构,即当Fe-N键长>2.10Å时,Fe位点不会预吸附任何中间体,其活性中心为FeN_(4),速率决定步骤(PDS)为*OH质子化为H_(2)O(*OH+H^(+)+e^(-)→*+H_(2)O);而当Fe-N键长<2.10Å时,Fe位点会预吸附*OH物种形成Fe(OH)N_(4)活性中心,其PDS为O_(2)质子为*OOH(*+O_(2)+H^(+)+e-→*OOH).预吸附的*OH会通过调节Fe(OH)N_(4)位点(特别是Fe-dz^(2)和dyz轨道之间)和再吸附的*OH中间体之间的电子分布,降低Fe中心的吸附能力,从而提高ORR活性.也进一步揭示了Fe(dxz)-O(px)、Fe(dyz)-O(py)和Fe(dz^(2))-O(pz+s)轨道的杂化是缺陷Fe-N-C材料ORR活性的来源.为了在不进行DFT计算的情况下实现结构-性能关系的预测,基于Fe(OH)N_(4)位点的LFe-OH(Fe-OH的键长)和LFe-defect(Fe原子和缺陷的距离),建立了一个通用的仅与材料本征性能相关的结构描述符φ,该描述符可以准确和定量地预测缺陷Fe-N-C催化剂的ORR活性.研究发现,5775和585缺陷的大环毗邻Fe-N-C五边形环时通常会增加LFe-OH和LFe-defect,这显著调节了Fe-dyz轨道在费米能级上方的峰值位置,以接近最佳能级,从而提高了ORR性能.此外,提出了与Fe-N键长相关的指数α,以确认实验中是否形成主动设计的缺陷.综上,本文揭示了缺陷Fe-N-C材料的ORR活性来源,建立了一个内在的结构描述符φ,可以无需DFT计算准确预测ORR活性,为通过缺陷工程提高Fe-N-C的ORR性能提供了新思路.

基于城市规划引导的资源型城市转型策略

论文从城市规划学与经济学角度入手,结合当前国内经济改革发展的新形势,探讨了在"新型城镇化"大背景下,城市规划在资源型城市转型过程中所承担的重要作用,强调了政府部门在转型机制中引导作用的必要性,并将基本理论与具体成功案例相结合,提出了城市规划在引导资源型城市转型中相应的一般策略框架与具体途径。

资源型小城镇转型过程中的产业选择——以西乌旗巴拉嘎尔高勒镇为例

我国资源型小城镇经济发展的共同特点是极度依赖资源型产业。经济结构单一、资源枯竭问题是制约其可持续发展的巨大阻碍。怎样摆脱"资源诅咒"实现资源型城镇可持续发展的经济转型,是摆在我国经济健康发展、实现"新型城镇化"面前的难题。本文结合内蒙古西乌旗巴拉嘎尔高勒镇产业发展的转型实践,从现状实际问题出发探讨了资源型小城镇转型过程中产业选择的基本路线和战略,并提出了具体产业路径选择。

碳四炔烃选择性加氢催化剂研究进展

对碳四(C_(4))馏分中的炔烃进行选择性催化加氢是实现混合C4资源高附加值利用的有效途径,具有显著的经济效益和社会效益。通过介绍C4炔烃的利用现状,并从选择性加氢机理入手,对国内外现有C_(4)炔烃催化剂的研究与应用进行了概述;对非贵金属镍(Ni)、铜(Cu)催化剂与贵金属钯(Pd)催化剂的优缺点进行了对比,指出了Pd系列催化剂是目前最适合作为C_(4)炔烃选择加氢的催化剂。针对Pd系催化剂目前存在的不足,提出了一些改进策略与今后的研究方向。分析研究表明,Pd系纳米催化剂的载体预处理、助剂改性、微观调控以及单原子催化剂的可控制备是国内C4资源充分利用的重要途径。

Al_(2)O_(3)载体改性对乙炔加氢催化剂的影响

对1100℃高温焙烧的Al_(2)O_(3)载体进行不同温度水热处理后,采用等体积浸渍法负载Pd,Ag组分制备了一系列PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂,并研究了PdAg/Al_(2)O_(3)催化剂对乙炔选择加氢性能的影响。利用XRD,N_(2)吸附-脱附,NH_(3)-TPD,XPS,HRTEM等方法对催化剂进行表征。表征结果显示,水热处理后载体的比表面积、孔体积、孔径等均发生变化;随着水热处理温度的提高,载体表面酸量增加,催化活性有了大幅提升。实验结果表明,Al_(2)O_(3)载体在160℃水热处理后,制备的催化剂性能最优;在一定反应条件下,乙炔转化率可达98.88%,乙烯选择性为90.23%,丙炔与丙二烯的混合物转化率为54.83%。

乙炔选择性加氢催化剂研究进展

乙烯是石化工业中最重要的工业原料之一,然而乙烯产品中少量乙炔杂质的存在会直接影响乙烯的下一步应用。乙炔选择性催化加氢被认为是脱除乙炔杂质最有效的方法之一。本文综述了乙炔选择性加氢催化剂近年来的研究进展,介绍了乙炔选择加氢的反应机理,归纳总结了活性组分、助剂、载体以及结构对乙炔加氢催化剂性能的影响。鉴于Pd基催化剂仍然是工业应用的主流催化剂,文中综述了Pd基催化剂的研究现状和目前存在的一些挑战,同时提出了催化性能优化的建议。最后,就如何进一步提高乙炔选择性加氢催化剂性能的发展趋势进行了归纳,主要从单原子合金催化剂、催化剂微观调控以及电化学炔烃加氢方面进行论述,为未来提高乙炔加氢催化剂的性能提供了指导方向。

我的老师真酷

我们的这位酷老师姓张,大家都爱叫他“张大酷”。他戴着一副大约厚1厘米的眼镜,穿一套灰色的西服,看上去真像一位文质彬彬的秀才。只是那肥大的身躯害得他走路不得不踱鸭步。他的课真可以被誉为有声有色。如果我们学的是一篇较悲的课文,那么,教室里就没了笑声,有时甚至会传来抽泣的声音;如果学的是一篇优美动人的文章。

虎王的复仇——狐假虎威之后

虎王跟着狐狸在百兽面前转了一圈后非常疑惑怎么这百兽之王的位子说改就改了呢?

用于乙烯环氧化反应的CuCs掺杂银基催化剂设

最近的理论研究筛选出CuCs掺杂Ag基催化剂是一种高效的乙烯环氧化催化剂[ACS Catal.11,3371(2021)].然而,该工作是基于研究表面建模预测Ag基催化剂的性能,在实际反应过程中,Ag基催化剂是颗粒状的.本文结合密度函数理论、Wulff构造理论和微观动力学分析来研究Ag基催化剂在颗粒模型上的催化性能、研究表明,CuCs掺杂Ag基催化剂在选择性和活性方面都优于纯Ag基催化剂,这一点通过实验得到了证明,进一步地表征分析发现,CuCs掺杂能促进颗粒的生长以及颗粒的分散,从而形成富含晶界的Ag颗粒.此外,CuCs促进了催化剂表面亲电氧的形成,这均有利于环氧乙烷的形成和解吸.本工作为理论与实验相结合的催化剂设计提供了一个案例研究.

氢氧直接合成过氧化氢用钯基催化剂研究进展

开发高活性、高选择性的催化剂是实现氢氧直接合成过氧化氢(DSHP)工业化应用的关键。本文系统性地综述了Pd基DSHP催化剂的设计、制备与开发,从催化作用机理、活性组分优化、形貌与尺寸调控、载体选择、制备方法改进、反应添加剂选择、反应环境调节等角度,着重讨论了目前对Pd基催化剂的活性和选择性的优化策略。最后对DSHP用Pd基催化剂的研究进展进行了总结,并对其未来发展前景进行了展望。

330MW机组开停机辅助管理系统的研发

通过对330MW机组开停机系统的现状调查,指出了存在的主要技术问题,并对滑参数停机、调停状态确认、冷态开机等进行了研究,提出了滑参数停机、调停机组节能、开机前准备、冷态开机的技术方案.该程序系统运行良好,机组开停机经济、规范、有序.

挤牙膏的故事

星期日，我在家翻看旧相册，无意中，眼帘里映出一张熟悉的照片。望着它，我不禁哑然失笑。十年前的那件事像电影一般在我的脑海里放映出来。