摘要：热防护涂层可以有效阻止高温、高压、高速等严苛环境造成的高温氧化、疲劳失效等问题,被广泛用于航空发动机与燃气轮机热端部件的热防护。在热防护涂层体系中,MCrAlY(M代表Co、Ni或两者的组合)涂层作为抗氧化、抗热腐蚀覆盖层以及热障涂层系统中的粘结层,以其优异的抗热腐蚀性能及灵活的选择性得到广泛应用。为进一步提高MCrAlY涂层热稳定性及延长其使用寿命,满足使用温度超过1000℃的要求,众多制备与改性方法应运而生。为进一步拓展MCrAlY涂层的应用,本文系统总结了MCrAlY涂层的发展历程及制备方法,重点梳理了掺杂元素、氧化物分散强化、纳米涂层、真空热处理、激光表面处理及梯度结构设计等改性方法,并在此基础上对MCrAlY涂层的未来发展方向进行了展望。

摘要：孔雀石作为典型的氧化铜矿物,浮选过程中表面易与水形成水化层,亲水性增强,常规浮选捕收剂和浮选工艺难以对其进行较好地选择性浮选分离。设计合成出一种新型双亲矿物结构噁二唑硫酮捕收剂——5-己基二硫代氨基甲酸甲酯-1,3,4-噁二唑-2-硫酮(MHCODT),可以与孔雀石表面形成双配位活性中心,从而提高对其浮选效果。纯矿物和混合矿物浮选试验结果表明,MHCODT的浮选分离效果比辛基羟肟酸(OHA)好,可以实现孔雀石与脉石矿物石英和方解石的高效分离。吸附试验结果表明,MHCODT可以选择性吸附在孔雀石表面,实现对孔雀石的浮选富集。DFT计算进一步表明,MHCODT中的二硫代氨基甲酸酯和噁二唑硫酮基团是反应的活性中心。孔雀石表面的Cu与MHCODT中的S和N原子结合形成MHCODT-Cu配合物,实现孔雀石的疏水化和富集浮选目的。

摘要：在化学实验教学中,鉴于学生实验安全意识和自我防护意识相对薄弱的现状,有必要研发一些自制教具,以提高实验的安全性和效率,确保化学实验课程的顺利进行。在这其中,试管、滴管等基础化学仪器作为化学实验室中最常见的玻璃用品,规范它们的使用和妥善放置是培养教师和学生安全意识的必要环节,也是新课程改革背景下提升学生科学素养的基本要求。为了解决化学实验室安全问题中不可忽略的小环节,文章针对一种实验室多功能试管架的设计与应用装置进行研究,其目标旨在解决实验过程中可能导致试剂污染、腐蚀等带来的安全问题。该装置不仅能够增强师生实验课程的安全性,还有助于在规范使用过程中培养学生自律和严谨的科研态度,从而提高教学效率。

摘要：针对传统“高分子化学实验”课程教学中,存在综合性、研究性实验项目少,不能支撑“新工科”人才实践和创新能力培养要求等问题,开发了硬质聚氨酯泡沫材料制备与性能表征综合实验项目。采用全水发泡体系,通过调节发泡剂和阻燃剂用量,制备了七组聚氨酯泡沫材料,然后采用国标方法表征了材料的表观密度、压缩强度和氧指数,分析了发泡剂和阻燃剂不同配比对泡沫材料性能的影响及原因。本实验贴近高分子产业发展,突出综合性和研究性,教学过程实现了基本实验技能与科学研究方法训练的有机结合,有助于提升高分子化学实验课程“创新性、高阶性和挑战度”,支撑“新工科”人才培养。

摘要：甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的大宗化学品,用于生产有机玻璃、功能高分子材料、涂料等。基于石油化工和煤化工原料的C3/C4法被认为是生产MMA的绿色工艺,其中甲基丙烯醛(MAL)氧化为甲基丙烯酸(MAA)是该工艺的关键步骤。对催化该反应所使用的催化剂进行了总结和分析,介绍了目前工业上所用的以Keggin结构磷钼钒酸盐为基础的催化剂,对催化剂的活性物种、不同组分的作用、负载型催化剂目前存在的问题进行了总结并提出了相应的解决方案,介绍了可催化该反应的非金属碳催化剂的研究进展。对于非金属碳催化剂,指出未来应从2个方面展开研究:1)设计制备高活性和稳定性的碳催化剂;2)利用表征手段构建催化剂的结构模型,探究碳催化机理。

摘要：立足课堂教学中化学学科核心素养的落实,以海带提碘的微项目教学为例,通过学生课前收集资料、设计方案、实验探究,课中展示汇报、讨论优化,完善方案,建构“从天然产物中提取微量成分”的模型,并运用模型设计“从茶叶中提取茶多酚”的实验方案,使学生切身体会化学学科知识的应用价值,增强学生应用化学知识解决实际问题的能力,培养学生“证据推理、模型认知、科学探究”等化学学科核心素养。

摘要：高效的非贵金属基电催化剂对于提升氢气析出反应(HER)、氧气析出反应(OER)、氧气还原反应(ORR)等电催化反应的整体效率、促进能源转换技术的发展及应用起着至关重要的作用。近年来,对现有的电催化剂进行表/界面调控以诱导其产生新的理化性质,从而提高催化活性的研究受到了广泛的关注。本文综述了近年来利用形貌尺寸调控、缺陷调控、杂原子掺杂、异质结结构等表/界面调控策略在设计非贵金属基电催化剂方面的研究进展,揭示了催化材料体系改性对优化和提升催化性能的关键特性。从催化剂制备、先进表征手段、理论计算、应用性评价等方面展望了非贵金属基电催化剂在实际应用中存在的挑战和未来的研究方向,为实现清洁能源的大规模应用提供参考。

摘要：随着社会经济的快速发展,能源短缺与环境污染已成为当前人类面临的两大难题。人们一直致力于开发新的清洁可再生替代能源,其中,太阳能被认为是理想且具有发展潜力的清洁能源。光催化作为一种新型的“绿色技术”,可直接利用太阳能将环境中的有机污染物降解为无害物质,进而有效解决上述问题。然而,要实现这个过程关键在于合理地设计和构筑高性能的光催化剂。铁酸镍(NiFe_(2)O_(4))作为一种磁性材料,兼具快速的磁响应性和良好的光化学稳定性,将其与能带匹配的半导体光催化剂复合,不仅能够获得活性高的光催化剂,而且实现了光催化剂的磁分离,从而使其在光催化领域展现出极为广阔的应用前景。本文主要综述了近5年来国内外NiFe_(2)O_(4)基复合材料的制备和光催化应用方面的最新研究进展,这将为新型高效磁性复合光催化材料的合成及应用提供新方法和新思路。最后,对NiFe_(2)O_(4)基复合光催化材料未来的发展前景做了展望。

摘要：燃料电池是一种高效的清洁能源技术,可缓解当今社会面临的能源和环境问题。质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件,起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用。质子交换膜燃料电池在低温下存在许多难以解决的问题,升高工作温度可以解决这些问题。因此需要开发高温低湿度下工作的膜材料。本文综述了高温质子交换膜的主要类型、制备与改性方法和质子传导机制,指出质子导体掺杂的聚苯并咪唑(PBI)类膜材料在高温低湿度下作为质子交换膜适用的巨大潜力,并探讨了复合PBI高温质子交换膜的制备、掺杂的质子导体类型和性能提升方法。最后本文归纳了高温质子交换膜面临的挑战,并指出了该类材料未来的研究方向,如设计合成新型质子导体、改善PBI抗氧化稳定性、调控膜微观结构来提升性能和开发新型聚合物电解质。

摘要：化工过程设计是化工专业开设的一门兼具综合性和实践性的课程,主要是让学生综合应用化工专业的基础知识和理论来完成某一化工项目从原料到产品的设计过程。文章分析了面向解决复杂工程问题能力培养的化工过程设计实践现状,在此基础上提出将“双创”理念融入该课程线上线下协同教学中,并对教学内容和评价体系的建设情况进行了阐述。此次课程教学改革有助于学生增强创新创业意识、树立正确的设计思想、提升解决复杂工程问题的能力。