“双一流”行业特色高校现代产业学院建设的探索与实践

面对新一轮科技革命和产业变革,产教融合协同育人成为高校教育教学改革的重要内容。现代产业学院是一种新型的混合型办学组织,打破了传统的封闭办学模式。“双一流”行业特色高校建设现代产业学院具有得天独厚的优势和底蕴,建设的根本核心是以培养一流人才为使命,紧密对接产业需求,通过建设培养目标定位、运行管理机制、人才培养模式、工程教育团队、工程教育资源、工程教育模式的全方位系统改革创新,培养适应和引领现代产业发展的高素质人才。

苯胺和甲苯二胺本质安全合成技术研究进展

针对目前硝基苯、二硝基甲苯催化加氢生产苯胺、甲苯二胺工艺存在的安全隐患和催化剂金属原子利用率低等问题,基于原子尺度金属催化剂和液相有机氢载体构建具有本质安全、环境友好及贵金属减量化等特征的硝基苯、二硝基甲苯催化加氢反应体系。介绍了不锈钢基单原子铂金属催化剂制备方法及在硝基苯加氢反应中的应用,异丙醇为氢源的二硝基甲苯加氢-异丙醇脱氢耦合液相反应催化剂及合成甲苯二胺反应性能,活性金属烧结膜反应器及液相微连续流催化加氢合成苯胺、甲苯二胺反应性能,以及锆基材质上纳米管(坑)阵列铂催化剂制备及合成甲苯二胺反应性能等方面的研究结果;为苯胺、甲苯二胺的绿色安全生产提供了基础。

离子液体在非光气法合成异氰酸酯过程中的应用

综述了以离子液体为催化剂、助催化剂、溶剂和热载体,在采用氨基甲酸酯催化热分解路线制备异氰酸酯反应过程中的应用研究进展,阐述了离子液体阴阳离子种类及取代基等对其应用效果的影响规律,总结了离子液体在该路线各步骤中作为不同角色发挥作用的效果与机理,以期为异氰酸酯合成过程的绿色化研究提供参考。

水热法制备ZrO_(2)催化甘油酯交换反应性能

采用水热法制备了ZrO_(2)催化剂,用于催化甘油(GLY)与碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成碳酸甘油酯(GC)。考察了焙烧温度对催化剂性能的影响,并采用粉末X射线衍射(XRD)、N_(2)等温吸附-脱附、程序升温脱附(TPD)等手段对ZrO_(2)催化剂进行了表征。结果表明,ZrO_(2)催化性能高度依赖于其表面中强碱性位点密度,当焙烧温度为600℃时,所制备的ZrO_(2)-600催化剂表面中强碱性位点密度较大;在反应温度90℃下反应90 min, GLY转化率为96.1%,GC选择性为86.2%。重复使用第3次时,由于ZrO_(2)表面碱性位点密度减小、孔道坍塌以及部分ZrO_(2)样品溶解在DMC中,GLY转化率和GC选择性均显著下降。

Co-Ru/HAP的制备及其催化乙二醇氨化反应

为提高乙二醇氨化反应中乙二胺的选择性,以羟基磷灰石(HAP)为载体、Co为主活性组分,引入第二金属组分制备了一系列负载型双金属催化剂。结果表明,Co-Ru/HAP催化效果较优,适宜制备条件为:制备HAP的pH值为10、金属总质量分数为9%、Co与Ru质量比m(Co):m(Ru)为10:1、还原温度为500℃。此时,乙二醇转化率为30.2%,乙二胺选择性为35.4%,乙二胺和乙醇胺选择性之和为58.0%。结合催化剂表征和活性评价结果可知,金属Co主要促进氨化过程中脱氢和加氢步骤,而金属Ru主要是抑制NH3在金属Co表面的吸附,以保证有较多的Co金属位活化乙二醇;催化剂的酸碱活性位点存在明显的协同作用。采用气相色谱-质谱联用技术对乙二醇氨化反应液进行了定性分析,在此基础上,建立了Co-Ru/HAP催化乙二醇氨化的反应网络。

离子液体辅助合成纳米金属氧化物的研究进展

离子液体的物理化学特性和氢键作用能够辅助纳米金属氧化物的定向生长,具有传统溶剂所不具备的优点,在纳米金属氧化物材料合成方面受到重视。综述了离子液体辅助合成TiO_(2),ZnO,γ-Al_(2)O_(3),ZrO_(2)四种纳米金属氧化物的最新研究进展,重点结合离子液体阴阳离子的影响及诱导机制进行讨论。最后总结了离子液体辅助合成纳米金属氧化物可能面临的挑战和未来的研究方向。

CeO_(2)催化CO_(2)与甲醇合成碳酸二甲酯

针对CO_(2)和甲醇绿色合成碳酸二甲酯路线进行热力学计算分析。在反应压力0.1—8.0 MPa和反应温度293.15—473.15 K分别研究反应温度和反应压力对吉布斯自由能Δ_(r)G、平衡常数K和平衡转化率C的影响。在此基础上,以CeO_(2)为催化剂分别固定反应压力8.0 MPa或反应温度413.15 K,在不同反应温度或压力下进行反应,并将实验结果与热力学计算结果进行对比。结果表明:CeO_(2)在反应温度为373.15—473.15 K内表现出良好的催化性能,增大反应压力可以有效降低Δ_(r)G,并提高K和C,促进反应正向进行。此外,热力学计算结果显示,较低温度不同反应压力条件下,增加反应压力对反应平衡常数的增大更显著,且为开发高活性催化材料在较低温下催化CO_(2)和甲醇高效合成碳酸二甲酯提供理论参考。

基于威胁发现的APT攻击防御体系研究

APT攻击的未知性和不确定性使得传统防护体系难以快速检测防御,其持续进化能力也使得基于特征检测技术的传统防护手段无法满足日益增长的安全需求。文章基于红蓝对抗思想构建了APT攻防模型,并基于杀伤链分类总结出常见网络攻击的步骤和技术。文章结合APT攻防实践经验提出一种以APT威胁发现为核心的防御思想模型和“云、管、端、地”协同的综合安全技术框架。

[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应性能及机理

采用红外光谱、核磁共振氢谱等实验手段,通过催化剂筛选和单因素实验对[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化甲苯二胺(TDA)与碳酸二甲酯(DMC)合成甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)反应进行研究。结果表明,[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)为该反应的较优催化剂,[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)中乙酸锌为单齿配位结构;在80℃下反应3 h,制得的[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化性能较好。在物质的量比n(TDA):n(DMC)=1:30,质量比m(TDA):m([Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2))=1:0.95,160℃,反应6 h的条件下,TDC收率达94.50%。[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)催化合成TDC的反应机理为:[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_(2)中的Zn^(2+)与DMC中的羰基氧作用形成新配合物,同时活化了羰基碳;乙酸根与TDA中的氨基作用形成氢键,并活化TDA;被活化的TDA进攻新配合物中被活化的羰基碳,促进了甲氧羰基化反应的进行,生成产物TDC。

传统发酵酸鱼中乳酸菌的分离筛选及其表型分析

为了从传统发酵酸鱼中筛选出具有良好发酵性能和益生性能的乳酸菌,采用高通量测序技术分析2个产区的16份酸鱼样品的细菌多样性。采用透明圈法筛选乳酸菌,通过生理生化试验和16S rDNA序列分析进行鉴定。对获得菌株的发酵性能(产酸速率、耐酸性、耐盐性、氨基酸脱羧酶活性)和益生性能(耐胆盐、疏水性、自聚集性、耐药性、抑菌性)进行系统分析。结果表明,乳杆菌属、四联球菌属和魏斯氏菌属是酸鱼中的优势菌属,相对丰度分别为40.73%,34.27%和6.42%。共筛选出24株乳酸菌,包括13株植物乳植杆菌,1株福菜乳杆菌,2株福菜伴生乳杆菌,3株消化伴生乳杆菌,3株屎肠球菌,1株粪肠球菌和1株戊糖片球菌。其中,福菜乳杆菌和福菜伴生乳杆菌C.futsaii为在酸鱼中首次分离到。所得乳酸菌菌株的表型差异显著,其中植物乳植杆菌S18、S21和福菜伴生乳杆菌S20具备较好的发酵性能,菌株S18和S21具有良好的益生性能。菌株S18、S20与S21有潜力作为酸鱼的发酵剂。

污水重金属离子选择性吸附的研究进展

重金属离子因具有生物不可降解性,对水环境系统和生态体系的污染严重威胁人类及其他动物的生命安全,已受到广泛关注。吸附法是一种操作简单、方便有效的方法,在污水重金属离子去除领域得到广泛研究,但多数工作主要关注吸附性能和去除效果。近年来,人们开始重视对污水中金属离子的回收再利用,因为这不仅能够缓解或解决环境污染,还可以实现废物的资源化利用,而吸附剂的选择性对目标金属离子的回收利用效果具有决定性作用。本文从软硬酸碱理论(HSAB)、离子印迹技术以及其他影响因素三个方面论述了污水中重金属离子选择性吸附的研究进展,详细总结了改善吸附剂选择性的方法并分析了当前存在的问题,最后对金属离子选择性吸附研究的发展方向进行了展望。

CuO-CeO_(2)/TiO_(2)高效催化CO低温氧化反应性能

利用等体积浸渍法制备了CuO-CeO_(2)/TiO_(2)催化剂,用于低温CO氧化反应。考察了焙烧温度、Cu-Ce负载量和Ce/Cu摩尔比等对CuO-CeO_(2)/TiO_(2)催化性能的影响,利用XRD、N_(2)等温吸附-脱附、XPS、H_(2)-TPR等方法对催化剂进行了表征。结果表明,当nCe/nCu为1.6,Cu-Ce负载量为30%时,经500℃焙烧所制得催化剂具有最佳催化活性;当空速为24000mL/(g·h),在该催化剂上90℃时CO可完全氧化。表征发现,CuO-CeO_(2)/TiO_(2)催化剂表面较高的Ce^(3+)、Cu^(+)和吸附氧含量有利于催化CO氧化反应。制备条件通过影响催化剂表面的Ce^(3+)、Cu^(+)和吸附氧含量,影响催化剂活性。其中,焙烧温度、Cu-Ce负载量和nCe/nCu均会影响CuO-CeO_(2)/TiO_(2)表面Cu^(+)和吸附氧含量,而催化剂表面Ce^(3+)含量仅受Cu-Ce负载量的影响较大。

离子液体催化合成2-氰基呋喃反应动力学研究

2-氰基呋喃(CF)是一种具有广泛潜在应用的重要生物基衍生物,是合成糠胺、糠酸等产品的关键原料,但目前对于合成2-氰基呋喃的研究甚少。本研究采用离子液体为催化剂,探究了糠醛与离子液体型羟胺盐反应制备2-氰基呋喃的动力学过程。考察了反应温度和反应时间对产物收率的影响,建立了反应动力学模型,对动力学参数进行了有效性验证。实验结果显示:当反应温度为120℃,反应时间为2 h时,糠醛转化率和2-氰基呋喃收率均为100%。通过计算得到了活化能、指前因子及动力学方程,对比了计算值和实验值,发现平均误差为0.34%,从而验证了该反应动力学方程的准确性,为2-氰基呋喃的后续应用提供了理论指导。

保留取代基团的苯环选择加氢反应催化剂研究进展

具有复杂取代基团苯基衍生物的苯环选择加氢属于原子经济反应,不仅可以消除苯环对人体健康的潜在危害,而且能够赋予所合成材料以特殊功能。该文综述了保留取代基团苯环选择加氢反应的催化剂、操作条件及反应性能的研究进展,主要包括芳香二胺、芳香酯类、芳香族氨基甲酸甲酯、聚苯乙烯、联苯及双酚A等的苯环催化加氢反应。为了使苯环上取代基团不发生反应,多采用Rh、Ru、Pd和Pt等贵金属催化剂。Ni等非贵金属催化剂的活性和选择性有待进一步提高。因此,今后研究重点应是开发减量或替代贵金属的高性能催化剂。

美国软件供应链安全政策的演进及对我国的启示

软件供应链是基于供应关系的网链系统,通过资源和过程将软件产品或服务从供应方传递给需求方。然而,近年来频繁爆发的软件供应链安全事件,如SolarWinds后门注入、Apache Log4j2远程代码执行漏洞,以及最新的“微软蓝屏”事件,因其影响范围广、危害损失大、隐蔽性强、溯源困难,对全球网络空间安全造成严重威胁。为应对软件供应链安全挑战,美国联邦政府自2021年5月起制定了一系列政策和标准来提升软件供应链的安全性。截至2024年3月,这些工作已进入实施阶段,对我国软件供应链安全工作的相关实践具有一定的借鉴意义。

合成氨工艺及事故应急演练3D虚拟仿真实验

基于装置安全、工艺安全和应急安全演练不同角度的安全理论要求,构建了合成氨工艺及事故应急演练3D虚拟仿真实验。该仿真实验面向我校化工学院安全工程系的学生,包括合成氨工艺、液氨泄漏中毒及合成氨塔顶泄漏着火应急演练。学生不仅可以学习工厂的整体布局、工艺流程及特定设备的结构原理,还可以学习紧急安全处置技能。通过学习,可提升学生对合成氨工艺流程、设备布置、安全生产技术的理解,强化学生工程设计能力。

生物质甘油催化氨化制备有机胺的反应过程分析

针对生物柴油产业中副产甘油过剩的问题,提出基于甘油直接制备高附加值有机胺的方法。采用γ-Al_(2)O_(3)为载体,以Co为主金属组分制备负载型双金属催化剂,对甘油催化氨化反应进行了探索性研究。结果表明,甘油氨化反应体系复杂,其中Co-Ni/γ-Al_(2)O_(3)更有利于催化甘油氨化生成伯胺,伯胺的选择性之和为54.2%。采用气相色谱-质谱联用技术对甘油氨化反应体系进行定性分析,建立了反应网络,明晰了直链胺类以及哌嗪类衍生物的合成路径,得出生成乙二胺和1,2-丙二胺反应分别有2条可能路径。利用Aspen Plus对甘油催化氨化合成二元胺—乙二胺和1,2-丙二胺的反应路径进行了热力学分析,根据结果确定甘油氨化合成乙二胺很可能按照以3-氨基-1,2-丙二醇为中间产物的路径进行;对于甘油氨化合成1,2-丙二胺反应,在较低温度下,2-氨基丙醇路径和1-氨基-2-丙醇路径2种反应路径并存,而随着反应温度的升高变为以1-氨基-2-丙醇路径为主。

CaTiO_(3)催化正戊醛羟醛自缩合反应性能

将酸碱活性位点丰富的钙钛矿氧化物用于催化正戊醛羟醛自缩合反应。采用XRD、SEM、NH_(3)-TPD、CO_(2)-TPD对催化剂进行了表征,优化了催化剂制备和反应条件,明晰了催化剂酸碱活性位点之间的作用关系。结果表明,采用溶胶-凝胶法,在分散剂聚乙二醇(PEG-1000)加入量为2.5%[以Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O质量为基准,下同]、500℃焙烧1h条件下,可以得到纯相CaTiO_(3),此时其分散性和催化性能较优。CaTiO_(3)催化正戊醛羟醛自缩合反应的适宜反应条件为:反应温度190℃,反应时间8 h,催化剂加入量15%(以正戊醛质量为基准,下同)。在该反应条件下,正戊醛转化率可达97.0%,产物2-丙基-2-庚烯醛的选择性可达99.1%。CaTiO_(3)催化剂使用4次后,其催化活性无明显下降。酸碱活性位点之间存在明显的协同催化作用。

尿素与甲醇均相催化合成碳酸二甲酯的研究

在对尿素与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)反应进行热力学分析的基础上较详细地研究了乙酸锌和二丁基氧化锡对该反应的催化作用。实验表明,以乙酸锌作催化剂时,DMC收率随尿素浓度增加而增加,但随催化剂用量的增加而下降,而且以尿素浓度的影响为更强;结合观察催化剂在反应前后的色泽、形态变化和XRD分析,证明存在着乙酸锌与甲醇作用生成氧化锌、乙酸甲酯和水的副反应。水分是抑制催化剂活性的主要因素。以正交实验评价了各因素对二丁基氧化锡催化作用的影响,得到以下较佳因素水平:甲醇/尿素摩尔比44,二丁基氧化锡/尿素摩尔比0.2,反应温度180℃,反应时间6h。由极差分析该4因素的重要性次序为:反应温度>反应时间>原料摩尔比>催化剂用量。最后,就乙酸锌、二丁基氧化锡、异丙醇铝和氯化锌均对尿素和甲醇合成DMC反应有催化活性,认为该反应为Lewis酸催化反应。提出了其反应机理为甲醇在催化剂表面上发生解离吸附,形成的甲氧基进攻氨基甲酸酯的羰基碳与氨基进行交换形成碳酸二甲酯。

金属氧化物催化剂上尿素与甲醇合成碳酸二甲酯

考察了不同金属氧化物对尿素与甲醇合成碳酸二甲酯 (DMC)反应的催化性能。在具有较高催化活性的ZnO催化剂上适宜的反应条件是 :甲醇与尿素摩尔比为 2 0 ,反应温度为 180℃ ,反应时间为 9h ,ZnO用量为反应体系质量的 8%。DMC的最高收率为 2 2 6 %。活性中心被覆盖是造成ZnO催化剂失活的主要原因 ,失活的ZnO催化剂可通过简单焙烧的方法得以再生。采用不同方法制备了一系列二元金属氧化物催化剂并对其反应性能进行了评价 ,发现ZnO PbO和ZnO La2 O3 的催化活性分别为ZnO的 1 4和 1 13倍。此外还考察了焙烧温度对二元金属氧化物催化剂活性的影响。