材料化学教育的创新与跨学科融合研究

材料是一切技术发展的物质基础,材料的发展决定着人类社会的文明程度,影响着社会的变革。电子、能源、航空航天、医疗保健等行业的发展在很大程度上都依赖于新型材料的开发,材料的发展直接推动着生产力的进步。因此,材料化学教学工作在新时代背景下有着极为重要的意义,更需要进一步的改革与创新,而跨学科融合模式是当前材料化学教育工作在落实教育改革创新中最重要的方式之一。目前,我国材料化学教育工作在实际落实过程中仍然面临一定问题,文章针对材料化学教育工作的创新和跨学科融合的重要性、问题和策略进行了深入的探究,旨在优化材料化学的教育工作。

基于CFD模拟的强放热反应釜盘管空间排布的优化设计

含能化合物的制备因反应条件苛刻、放热剧烈、易失控而对反应釜传热性能有较高的要求。设计强放热反应釜盘管时,通过减小管间隙和降低安装高度可以增大釜内传热面积,但会阻碍釜内物料的流动,对物料的整体循环不利。今结合某800 L强放热反应釜的设计,利用计算流体力学软件FLUENT对盘管排布较密集,且物料不能浸没全部盘管的工艺条件进行了数值模拟,采用多重参考系法(MRF)和标准k-ε湍流模型考察了盘管管间隙和离底高度对釜内流动情况的影响。结果表明,对所研究的800 L反应釜,在物料不能浸没全部盘管的工况下,管间隙大于等于10 mm,离底高度大于等于75 mm时,盘管空间排布的变化对釜内流动状况的影响较小。根据本研究结果设计的800 L反应釜已用于某强放热反应的生产,运转状况良好。

“理论讲授—应用实践—迁移创新”相结合的结构化学教学模式研究

结构化学是化学学科的一门基础理论课,是联系基础化学与高等化学的阶梯。然而,该课程公式推导复杂、概念抽象、理论性强,且传统的结构化学教学模式存在部分问题,导致学生畏学心理强,不利于知识系统化学习和掌握。文章基于以上特点,通过理论讲授学习与理解知识点,应用实践相关知识,迁移创新的教学活动,完成从具体知识到认知方式,从外部定向到独立操作再到自觉内化的转化。结果表明,“理论讲授—应用实践—迁移创新”相结合的结构化学教学模式一定能提高结构化学的教学质量。

丁酮肟-丁酮、丁酮肟-正己烷体系导热系数的测定

导热系数是重要的化工基础数据。研究者新建了一套瞬态热线法测量液体导热系数的装置,该装置由热导池、恒温系统、电路系统、数据采集系统组成,经标定有效铂丝长度后,实验值与文献值平均偏差在1%以内。为了给丁酮肟合成及丁酮肟下游产品开发提供基础数据,使用该装置测定了丁酮肟-丁酮、丁酮肟-正己烷体系在常压、288～328 K下的导热系数,并将实验数据拟合成关于组成和温度的方程,拟合相对平均偏差分别为0.13%、0.36%。

基于区块链技术的会展数字化创新发展研究

近年来,中国会展行业发展迅速,在疫情期间,会展活动受到了严重影响,催生展会线上发展,呈现出一种线下线上相互结合的发展态势。区块链技术在近几年发展迅速,“区块链+”的应用场景为产业赋能带来了新的可能,会展行业也在向数字化发展。但会展行业在数字化的过程中存在信息安全、知识产权保护、数据平台压力大等问题。基于会展行业在数字化发展的问题,通过讨论区块链加会展融合途径,为解决会展数字化出现的问题和区块链的应用提供思路。

改进CBY桨搅拌釜内单相流体流动与传热特性研究

使用计算流体力学软件FLUENT(V6.3)对自行设计的开槽式翼型搅拌桨—CBY-H桨搅拌釜内单相体系的流动性能进行了数值研究,采用多重参考系法(MRF)和RNG k-ε湍流模型模拟搅拌釜内液体的流动情况,并将研究结果与标准的CBY桨的轴流特性进行了对比。结果表明,CBY-H桨可提高流体轴流循环性能,在桨叶下方和桨叶区流体的轴向速度比CBY桨大,高速运动的流体区域覆盖范围更广,釜内速度分布更均匀。同时CBY-H桨消耗的功率低于CBY桨,节能18.4%。论文还进行了传热实验研究,发现CBY-H桨的釜内对流传热系数略大于CBY桨,获得了传热系数Nu的关联式。

极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症1例并文献复习

目的探讨儿童极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症(very long chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency,VLCADD)的临床特征。方法总结1例VLCADD患儿的临床表现、诊断、治疗过程并结合相关文献进行分析。结果患儿,女, 4岁7个月,表现为反复发作的呕吐、嗜睡、低血糖,肝功能及心肌酶异常,经静脉推注高糖纠正低血糖及护肝降酶等保护脏器及心肺复苏、安定止惊治疗后好转,出院时患儿血糖正常,生命体征平稳。血串联质谱及尿有机酸气相质谱检测分析证实患儿为VLCADD。结论VLCADD为婴幼儿期潜在猝死性疾病之一,需要早期诊断与治疗,预防发作。临床诊断可通过血串联质谱检测血肉豆蔻烯酰基肉碱(C14:1)水平及尿有机酸气相质谱检测二羧酸进行,进一步确诊可通过基因诊断或酶学分析。治疗主要包括避免空腹,减少长链脂肪酸的摄入,补充中链甘油三酯等。肝病型VLCADD予少量多餐喂养,控制低血糖发作,预后良好。

连续反应精馏法合成席夫碱及其动力学研究?

针对间歇法合成席夫碱转化率低、放大效应明显、能耗高等问题,为实现工艺放大并优化工业生产过程,提出测定动力学参数并采用连续反应精馏法进行合成。以2-甲基-6-乙基苯胺和甲氧基丙酮为原料,采用间歇法在不同温度下合成了N-(2-甲基-6-乙基苯基)-1-甲氧基丙基-2-亚胺;同时,对连续反应精馏合成过程中反应的回流比、进料位置、进料速度和反应时间等因素进行了讨论。结果表明该反应为拟二级动力学过程,首次获得了不同温度下的反应速率常数、计算出活化能E_a=17.63 kJ×mol^(-1),指前因子A=0.801 0 L×(mol×min)^(-1),还确定了连续反应精馏法的最佳反应条件。此外,该方法也适用于其他多种席夫碱的合成,所制备的目标产物收率均较间歇法高。

孤独症患儿听觉脑干反应特征与其临床表型的相关性

目的探讨孤独症患儿听觉脑干反应(ABR)特征与其临床表型的相关性。方法选择2018年1月—2019年2月我院收治的60例孤独症患儿,采用儿童孤独症评定量表(CARS)评价患儿临床表型特征,并分为轻中度组(n=40)和重度组(n=20)。均进行ABR检测,分析ABR特征与临床表型的相关性。结果重度组左右耳各波潜伏期较轻中度组明显延长,重度组左右耳Ⅰ~Ⅲ波间期较轻中度组明显延长,差异有统计学意义(P<0.05);左右耳ABR各波潜伏期、Ⅰ~Ⅲ波间期与CARS评分呈正相关(P<0.05)。结论孤独症患儿存在不同程度的ABR异常,ABR异常与其临床表型严重程度密切相关,可反映孤独症患儿病情严重程度,利于疾病早期诊断及治疗。

2-噻吩甲醛缩氨基硫脲衍生物蓝光材料

采用一步缩合法设计合成了六种2-噻吩甲醛缩氨基硫脲类小分子化合物,这类化合物在固态下具有蓝色发光性能,可潜在应用于有机发光二极管三基色的蓝色发光材料中.利用稳态荧光发射光谱研究了不同取代基对2-噻吩甲醛缩氨基硫脲衍生物荧光发射峰位、荧光量子产率以及荧光寿命的影响.选取荧光性能较好的2-噻吩甲醛缩苯基氨基硫脲为活性物质制备了聚苯乙烯薄膜,此薄膜与化合物粉末具有相同的荧光性能,为此类化合物在装饰及防伪领域的应用提供了参考价值.

三种苯并噻吩缩氨基硫脲类化合物的固态光致变色性能研究

本文通过结构修饰,在苯并噻吩缩氨基硫脲侧链的同一位点引入具有不同共轭性的取代基(烯丙基、环已基和苯基),合成了三种具有固态光致变色性能的1-(苯并噻吩-2亚甲基)-4-取代基-氨基硫脲类化合物,并对化合物的结构进行了表征,同时利用紫外-可见吸收光谱和光致变色动力学分析了三种化合物的光致变色性能、热力学变化和抗疲劳性,探讨了该类化合物的构效关系。结果表明,该类化合物光致变色性能随分子共轭性的改变呈规律性变化,一般而言,取代基的共轭性越小,化合物光致变色速率越快,抗疲劳性能越好。研究结果可为探索新颖的有机固态光致变色材料提供参考。

1,3-二苯基-5-吡唑啉酮三种异构体的结构及其发光性能

本文以1,3-二苯基-5-吡唑啉酮(DPP)为研究对象,采用不同溶剂对其进行重结晶,得到了3种不同颜色和不同构型的异构体。通过XRD粉末衍射、IR、1H NMR等确定了3种异构体的组成和结构,通过荧光光谱研究了它们的发光行为。结果表明这类化合物具有聚集诱导发光性能和光异构化性能,而且溶剂对产物的构型及发光性能均有明显的影响。此外,将该化合物与无规聚苯乙烯复合制备的薄膜也具有很好的荧光性能,在防伪领域具有潜在的应用。

超声强化液相中纳米SiO_(2)分布特性的CFD-PBM数值模拟

纳米粒子均匀分散对于纳米复合材料应用在航空航天、汽车等领域具有重要意义。依据目前超声强化纳米粒子固液混合过程中数值模拟存在的不足,基于群体平衡模型建立了考虑颗粒聚并与破碎作用的超声分散过程动力学模型,并采用CFD-PBM耦合的方法对不同超声探头位置、颗粒质量分数、颗粒尺寸下的纳米SiO_(2)颗粒分布特性进行了数值研究。结果表明:该模型能较好描述纳米SiO_(2)颗粒经超声分散后的粒径分布情况;在一定超声探头位置范围内,h对纳米SiO_(2)颗粒分散影响较小;在超声探头位置h=10mm,质量分数为0.1%的悬浮液中颗粒分散更为均匀;此外,SiO_(2)颗粒初始平均粒径越大,其分布越均匀。

碳纤维/环氧树脂复合材料摩擦性能研究

采用液相氧化法合成氧化碳纤维,制备碳纤维/环氧树脂复合材料,研究了复合材料的力学性能和摩擦性能。结果表明,碳纤维经液相氧化后,复合材料的力学强度有所降低,但模量均有明显提高;碳纤维和氧化碳纤维能改善环氧树脂复合材料的摩擦性能,降低摩擦系数和减少磨损率,提高复合材料的耐磨性;复合材料的摩擦系数和磨损率均随着载荷和时间的增加而增大。由材料磨损表面的扫描电镜可知碳纤维/环氧树脂复合材料以磨粒磨损与粘着磨损为主,氧化碳纤维/环氧树脂复合材料以疲劳磨损和磨粒磨损为主。碳纤维和氧化碳纤维可以作为环氧基摩擦材料的增强材料,这一研究对于拓宽摩擦材料领域的研究发展具有重要意义和促进作用。

小儿良性癫痫伴中央颞区棘波患儿的临床分析及其脑电图表现

目的:探讨小儿良性癫痫伴中央颞区棘波患儿的临床分析及其脑电图表现。方法:选取良性癫痫伴中央颞区棘波患儿138例,回顾性分析其临床资料。结果:本组患儿中男85例,女53例,年龄1~12岁,平均(8.5±2.2)岁;发病时间主要集中于刚入睡或凌晨快睡醒时,睡眠过程中痫样放电发生率为61.59%。结论:儿童良性癫痫伴中央颞区棘波的发生受年龄影响,临床发作和睡眠密切相关,发作期间脑电图存在典型表现。

儿童Sturge-Weber综合征继发癫痫的临床脑电图特征及手术治疗

目的总结经手术治疗儿童Sturge-Weber综合征(Sturge-Weber syndrome,SWS)继发癫痫的癫痫发作特点、脑电图特征、手术方式及术后疗效,提高对此类疾病的认识。方法回顾性分析我院儿童癫痫中心自2015年5月—2020年5月经手术治疗7例SWS的患儿资料。收集7例患儿人口学特征、癫痫发作形式、脑电图、头颅影像学、手术方式及预后等。结果共收集患儿7例,其中男1例、女6例。癫痫起病年龄2月龄~1岁6月龄,平均(6.43±5.26)月龄。7例患儿均以局灶性发作起病,2例病程中出现癫痫持续状态(1例为持续性部分性癫痫),1例有痉挛发作,1例表现为丛集性发作的特点。发作间期脑电图特点:(1)随着病程延长,脑电图逐渐加重,表现为患侧慢波逐渐增多(7/7),波幅逐渐变低(7/7),生理波消失(4/7);(2)发作间期脑电图常表现为无癫痫样放电/偶见或少量癫痫样放电。4例行半球离断术,1例颞顶枕离断术,2例行病灶切除术。术后随访时间6个月~5年,平均随访时间(79.29±24.50)个月。6例术后定期随访均EngelⅠa,1例术后3个月EngelⅡ级,术后6个月及1年EngelⅢ级。结论SWS继发癫痫发作形式多样,脑电图具有特征性改变。若为药物难治性癫痫,通过详尽的术前评估,采取合理手术方式,可取的较好的治疗效果。