摘要：培养学生解决复杂工程问题的能力是工程教育的基本任务。化工原理理论实践教学改革中构建了“理论-实践-竞赛”三位一体的教学模式,针对性地设计了培养解决复杂工程问题的教学活动,包括案例教学、设计大作业、综合实验、综合设计、创新设计,循序渐进地培养学生解决复杂工程问题的能力。实践结果表明,以课程竞赛为龙头、培养解决复杂工程问题能力为主线的“理论-实践-竞赛”三位一体的教学模式极大地促进了学生综合能力的提升。

摘要：细菌耐药性问题日益严峻,对人类的健康造成了巨大威胁。面对传统抗菌药物有效性下降的现状,开发新型抗菌材料成为了该领域的重要研究课题。金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是由金属离子与有机配体组成的多孔配位聚合物,具有高比表面积、高孔隙率、高表面活性、结构可调等优势,被认为是一种很有前途的抗菌材料。近年来,国内外学者已设计、制备出不同结构的MOFs及其复合材料。本综述以MOFs材料的作用方式和抗菌机理为出发点,分类概述了MOFs及其涂层在生物抗菌领域的应用研究,并对该领域的发展趋势进行了一定的展望。

摘要：化学反应工程是化工专业的核心课程,教学过程中存在知识掌握难、能力提升难、课程思政融入难等教与学的难点,以气固相反应催化剂中的扩散过程为例,重点探索了加氢脱硫催化剂设计教学案例的应用,通过案例讲解把培养学生知识目标、能力目标和思政目标有机结合起来,更好发挥工科专业课程在培养学生应用能力和立德树人的作用。

摘要：本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了不同Al掺杂浓度β-Ga_(2)O_(3)(即Al_(x)Ga_(1-x)_(2)O_(3))的晶体结构、电荷密度分布、能带结构、态密度和光学性质,并对本征β-Ga_(2)O_(3)和不同Al掺杂浓度的β-Ga_(2)O_(3)的计算结果进行了分析对比。结果表明,随着Al掺杂浓度的增加,(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)的晶格常数和键长均单调减小,而带隙逐渐增大。β-Ga_(2)O_(3)导带底上方存在主要由Ga 4s和Al 3p轨道组成的中间带,Al掺杂在此中间带引入杂质能级,从而导致带隙增加。同时,Al的引入使态密度向高能侧偏移了近3 eV,也导致了带隙的增加。根据光学性质的计算结果,在掺杂Al后,介电函数的虚部和吸收系数均观察到明显的蓝移现象。这是由价带顶中的O 2p态和导带底中的Ga 4s态之间的跃迁产生的。并且,随着Al掺杂浓度的增加,蓝移现象加剧。本文研究可为基于Al_(x)Ga_(1-x)_(2)O_(3)光电器件的设计提供思路和理论指导。

摘要：高分子化学是高分子材料与工程专业的专业核心课之一,将高分子化学实验课与理论课协同进行,互动融合,要求学生能够根据实验方案安全地实施实验,采集实验数据,并从实验现象和实验结果中进一步理解聚合反应理论。以学生为中心的高分子化学实验教学模式,学生作为实验课的主体,教师作为课程的设计者和指导者,为实验课程设计相关考核步骤并提供有效学习资料和学习指导。该探索中通过虚拟仿真实验练习等预习环节和课前考核,规范实验操作,提高了实验课效率,达成了实验课的课程目标,提高了学生在实验课中建构知识、思考问题、分析问题的能力。

摘要：综述了近十年兼具早期腐蚀自预警和自修复功能的智能防腐涂层,分类介绍了这类涂层的制备方法、设计思路和具体应用,分析了典型结构微/纳米容器的优势与不足。微/纳米容器以其规整、精细的结构,能够高效负载、储存和释放功能分子,已被广泛应用于自预警自修复双功能智能防腐涂层的设计和开发。智能响应聚合物型防腐涂层通过弱共价键和超分子作用,也可以实现自预警、自修复客体分子的智能释放,展现出更高的设计灵活性。自预警自修复双功能智能涂层已经逐渐成为智能涂层研究的重要发展方向,未来研究应着力简化微/纳米容器以及智能响应聚合物的制备工艺,提高智能化程度,并探索新的功能设计以满足实际应用需求。

摘要：通过二维和三维CFD-PBM耦合模型对空气-醋酸体系中流体力学参数进行数值模拟,采用表面张力修正曳力模型与聚并模型,考察了醋酸浓度对鼓泡塔内气含率、气泡大小分布及轴向液速等参数的影响,与差压法、光纤探针和电阻层析成像技术(ERT)测量的实验数据进行了对比,并讨论分析了气含率和气泡直径等流体力学参数的模拟结果。结果表明,醋酸浓度在70%~80%(质量分数)范围内平均气含率存在最大值,且平均气含率的预测值在±10%误差内,三维模拟结果和ERT实验值吻合较好,说明修正后的模型在不同浓度醋酸体系中具有较好的预测性。

摘要：自1997年Ellman课题组首次合成并分离得到光学纯手性叔丁基亚磺酰胺以来,叔丁基亚磺酰胺就被广泛地应用于过渡金属催化剂的合成.由于叔丁基亚磺酰胺类过渡金属催化剂具有结构简单、易于合成、催化性能良好等优点,使其成为不对称催化领域的研究热点.国内外许多研究团队陆续设计、合成新型叔丁基亚磺酰胺类过渡金属催化剂,并研究其潜在应用价值.我们综述了将近十年来报道的叔丁基亚磺酰胺类过渡金属催化剂,根据配体配位原子、基团进行分类,分为叔丁基亚磺酰胺-硫配体、叔丁基亚磺酰胺-磷配体、叔丁基亚磺酰胺-烯烃配体以及其他叔丁基亚磺酰胺类配体(配位原子为S、N或S、O)4大类,并对它们的合成方法及应用进行了简要阐述.

摘要：ZnO是第三代半导体的代表之一,可作为紫外光致发光与多共振模式激光的载体,尤其以光学气化过饱和析出法(OVSP)制备的ZnO微米晶近年来在光催化、高效多彩光源、高效电致发光等方面显示出重要优势,但其制备成本较高、生产效率低下,阻碍了其大规模器件化的发展。针对上述问题,基于有限元分析的结果,设计并搭建了一套工作波长在1080nm,功率18%(@2500W)激光加热的微米晶生长装置。以ZnO为原料验证了所研制装置的可行性与实用性。结果表明,该装置制备产物与OVSP法制备产物在形貌、结构、发光性能上非常接近,生产效率得到极大提高(~500%)。利用研制的生长装置,成功制备出了具有完整六边形截面形貌的富受主型ZnO单晶微米棒,其直径约为3.8μm,长度达10~20μm。通过拉曼光谱发现,ZnO微米棒的拉曼峰清晰尖锐,位于437cm^(-1)处的拉曼峰对应E_(2)^(high)模式,所制备微米棒为结晶性较好的六方纤锌矿结构。通过对ZnO微米棒荧光光谱的分析,发现其与OVSP法所制备的ZnO微米管具有类似的紫外双峰结构,表明微米棒内存在大量与锌空位(V_(Zn))相关的受主缺陷。在80~280K范围内,随着温度升高,ZnO微米棒的荧光发光峰强度出现“热猝灭-负热猝灭-热猝灭”的反常行为。研究发现,在166~200K范围内出现的负热猝灭行为与导带底以下477meV处存在的中间态能级(陷阱中心)有关,在200~280K范围内出现的热猝灭现象与导带底以下600meV处非辐射复合中心有关。两者的出现与所制备的ZnO微米棒氧空位(V_(Zn))缺陷相关。所研制的激光生长装置具有较高的可行性与实用性,该制备方法为富受主型ZnO单晶微米棒的快速批量生长奠定了技术基础,同时对其在光电器件领域的应用也具有重要意义。

摘要：2-甲基-1,4-萘醌(2-MNQ)是K族维生素的重要中间体,广泛应用于医药、农药、饲料添加剂等领域。本工作以2-甲基萘(2-MN)为原料,(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为引发剂,用30%H_(2)O_(2)与冰醋酸在硫酸催化下制备过氧乙酸并滴加至反应液中,氧化合成2-甲基-1,4-萘醌(2-MNQ),通过ICIR,GC-MS,LCMS对其结构进行表征,并验证氧化反应机理及中间产物。考察了催化剂、反应温度、反应时间、氧化剂与引发剂用量对产品2-MNQ收率、转化率的影响,采用HPLC (外标法)测定产品2-MNQ的转化率和收率,得到最佳工艺条件为反应温度65℃、反应时间5 h、n(H_(2)O_(2)):n(2-MN)=26:1,此时,2-甲基萘的转化率为99%,产品收率为34%。本工作的创新点是使用原位红外技术验证反应机理和中间过程,即原料2-甲基萘经过氧乙酸氧化,发生环氧化反应生成中间体,之后重排生成2-甲基羟醌,继续氧化生成目标产物2-甲基-1,4-萘醌。该工艺具有简单环保、操作条件温和、原料易得等特点。