隐藏于催化剂概念中的化学学科核心素养

随着当今社会和经济的快速发展,环境污染、生态恶化、清洁能源生产不足、资源稀缺等问题日益明显。这些问题的解决大多与催化剂有密切的关系,虽然在现行中学教科书中催化剂专题所占篇幅较少,但若讲授这部分内容时选用分段螺旋式渗透催化剂的相关概念,可提高学生核心素养的培养,能系统地关联无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等各门相关的专业知识体系,是一个综合知识的研究方向。对于“双一流”建设,提高高等学校人才培养和科学研究的创新水平,使之成为知识发现和科技创新的重要力量、培养各类高素质优秀人才的重要基地,具有研究价值。

民国时期中小学化学教科书中的催化概念

民国时期,催化概念藉由中小学化学教科书开始获得较广泛认知。民初壬子新学制下,高等小学阶段的“理科”教科书常于氧气、硫酸等章节隐含涉及催化概念。中学阶段则多在第4学年的化学课进一步详细介绍。壬戌学制施行后,关涉催化概念的课程也有相应变动,小学阶段基本不再具体涉及,而多推至初中和高中。此时期初中化学多含于“自然”或“混合理科”课程中,催化概念的呈现,除氧气、硫酸等传统内容外,也始见于一些新兴催化技术如催化合成氨等。高中化学对催化概念的介绍则多见单列专题式的讲解,陈义较深,真正体现高中的“高级”之处。

基于概念漂移的电站SCR系统催化剂性能的劣化分析

建立有效的电站设备性能监测模型,对指导设备进行预测性维护具有重要意义。以热工过程中的SCR脱硝系统为例,基于海量且连续的运行数据,从概念漂移的角度对催化剂活性进行了监测以及劣化分析。首先建立了SCR系统健康状态的离线模型,其次将实时运行数据输入模型进行了测试,并构造了衡量模型性能的统计指标以反映催化剂性能的劣化程度。将模型仿真算例和SCR系统实际运行数据进行对比验证,验证结果表明,监测指标随时间推移呈指数分布变化关系,可有效跟踪和监测催化剂活性变化,为电厂运行人员适时更换催化剂提供科学指导。