三乙醇胺和油酸反应,生成三乙醇胺油酸皂。加热油酸后再缓慢加入三乙醇胺。这是一种表面活性剂 .而且还存在一个最佳配比问题油酸与三乙醇胺反应,其反应比例不同所生成的酯也就不同.油酸的量越多,反应后生成的酯的羟基就越少,生成物的水溶性也就越差.. 由于酯1反应的比例为1:2,三乙醇胺过量,所以反应产物为油酸三乙醇 对于酯2来说,由于反应比例油酸比三乙醇胺为l:1, 反应产物为油酸三乙醇胺单酯 对于酯 3来说反应比例油酸比三乙醇胺为1:3:1,反应产物为油酸三乙醇胺单酯与油酸三乙醇胺双酯.
它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解对非离子表面活性剂来说,亲水性取决于醚键的多少,醚与水分子的结合是放热
生成物为主要为:油酸三乙醇胺酯 油酸乙酯 我是油品公司化验员,经常做这个实验,主要做水性切削液!QQ408220075
这个论文实在太简单了,其实你关键需要了解原料采用什么:什么油原料(椰子油、椰子酸、大豆油、大豆油酸、棕榈油、棕榈酸等等)、什么碱(NaOH、KOH还是其它什么),然后就是皂化过程,你要根据不同原料确定不同的皂化条件,酸类原料就短一些(一般4小时),油脂类原料就长一些(一般要12小时左右),长链烷基的时间长一些,短链烷基的短一点,温度一般以不冲料为准,即在95度左右即可,最好是在反应釜中进行,反应完成后要进行检测,主要是PH控制,油脂(游离酸)的含量等等,只能大致给你说这些,有关的文献还是很多的,也有专门的书籍可以参考!
乙二胺和所有的胺类一样,它具有弱碱性,虽然不能使紫色石蕊试液变成蓝色,但能和酸反应生成盐类。例如,它和盐酸、硫酸、硝酸反应,生成盐酸乙二胺、硫酸乙二胺和硝酸乙二胺。C2H4(NH2)2+2HCl=C2H4(NH3)2Cl2C2H4(NH2)2+H2SO4=C2H4(NH3)2SO4C2H4(NH2)2+HNO3=C2H4(NH3)2(NO3)2盐酸乙二胺、硫酸乙二胺、硝酸乙二胺都是易溶于水的,它们的水溶液和强碱反应时,又重新析出乙二胺。这一点和铵盐和强碱反应的现象类似。C2H4(NH3)2Cl2+2NaOH=2NaCl+2H2O+C2H4(NH2)2C2H4(NH3)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+C2H4(NH2)2C2H4(NH3)2NO3+2HNO3=2NaNO3+2H2O+C2H4(NH2)2希望我能帮助你解疑释惑。
应用化工Vol.41No.4Apr.2012AppliedChemicalIndustry乙二胺二硝酸盐的合成方法研究12宋磊,李钊鑫(1.陕西红旗民爆集团股份有限公司,陕西宝鸡721013;2.陕西应用物理化学研究所,陕西西安710061)摘要:采用乙醇稀释后的乙二胺与较高浓度硝酸合成乙二胺二硝酸盐,考察了反应物初始浓度、稀释剂、加料顺序及搅拌对提高合成工艺的安全性及产物得率的影响。结果表明,用初始浓度22.55%乙二胺和65%~68%硝酸反应,可以使EDD产率达到84.46%,且具有很好的安全性。关键词:乙二胺二硝酸盐;合成;安全性中图分类号:TQ201文献标识码:B文章编号:1671-3206(2012)04-0742-03ResearchonthesynthesisofethylenediaminedinitrateSONGLei1,LIZhao-xin2(1.ShaanxiHongqiIndustrialExplosiveGroupCo.,Ltd,Baoji721013,China;2.ShaanxiAppliedPhysicalChemistryInstitute,Xi’an710061,China)Abstract:Ethylenediaminedinitratewassynthesizedbyethanol-dilutedethylenediamineandhighercon-centrationnitricacid.Theeffectofinitialreactantconcentration,diluent,feedingorderandstirringonre-actionsafetyandproductyieldwasstudied,itwasconcludedthatwhenoriginalconcentrationofethylene-and65%~68%nitricacidwereappliedtoreaction,theyieldofEDDcouldreachdiaminewas22.55%,84.46%andshowanicesafety.Keywords:ethylenediaminedinitrate;synthesis;safety乙二胺二硝酸盐(EDD)是一种稳定的单质炸270℃不分解,360℃药,易溶于水,不溶于有机相,不爆炸,主要用作低共熔体系分子间炸药(主要由EDD、EAK)中的一个低共熔组硝酸铵、硝酸钾组成,分。含EDD的分子间炸药爆轰能量高于任一组分而相当于B炸药,具有撞击感度较低、原料成本低、[1-4]。密度高、易损性低等优点EDD作为炸药最早见于1915年,1932年Dyna-mit公司取得了EA体系炸药的专利。FedoroffBT[5]、Askt[6]、Lee[7]、Robert[8]、赵省向[9]、田大[10][11][12]年、王晓川、戴荣继等对EDD的合成进行了研究,虽各有优点,但也存在部分合成安全性低、生产周期长、产物得率和纯度不高等问题,本文将就这些合成中的问题进行研究。硝酸(W≈65%~68%)置于三口烧瓶内,插入温度计后进行搅拌。滴加乙二胺溶液,反应平稳,没有剧出现白色不溶物后,再加入150mL烈反应的声响,无水乙醇,同时加强搅拌,直到反应完全,并冷却。整个反应过程循环水浴控制在20℃以下。该反应反应迅速而剧烈,大量的热将导致乙二为放热过程,胺挥发和反应产物结块,须采用冷却手段导出反应热以确保安全性。合适的酸度能促使乙二胺二硝酸盐从溶液中析出,反应完毕后测得反应液pH值3.0左右,所得EDD为片状白色晶体。H2NCH2CH2NH2+2HNO3=H2NCH2CH2NH2·2HNO3+163.1kJ/mol反应液抽滤,粗产品用无水乙醇洗涤,洗涤液pH4.0~5.0,抽滤。在70℃水浴内,用150mL70%乙醇溶解粗品EDD,冷却后抽滤,得到一次产品。滤液里加入1.5倍体积无水乙醇,再次析出EDD晶体。收集两部分EDD产品,干燥,产率为81.77%。[9]11.1实验部分试剂与仪器乙醇,分析纯;乙二胺、硝酸均为化学纯。烧杯、三口烧瓶(1000mL)等基本仪器。1.2实验方法6.5mL去离子水、34.5mL取11.0mL乙二胺、无水乙醇,配成乙二胺/水/乙醇溶液(乙二胺质量分数22.55%),水浴冷却到常温备用。取22.5mL22.1结果与讨论初始浓度对反应安全和产率的影响反应物浓度对合成安全性及产率有重要影响。02-1703-02收稿日期:2012-修改稿日期:2012-作者简介:宋磊(1984-),男,河南商丘人,陕西红旗民爆集团股份有限公司助理工程师,主要从事工业炸药
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毕业设计开题报告 题 目:论新型能源发展与环境保护关系分析 院 部:专 业: 汽车检测与维修 学 号: 学生姓名: 指导教师: 二O一O年 四 月 十二 日 一、题目:论新型能源发展与环境保护关系分析二、题目来源:网络参考三、题目类型:毕业设计四、[摘 要]:机动车业的发展和普及,为人们的生活带来许多方便。但是,随着机动车数量的不断增加,排气污染对城市环境的影响越来越明显。对机动车污染现状的分析,探讨如何控制机动车排放物的措施和方法。将针对城市环境污染,新能源汽车,和新型能源汽车发展与环境保护关系展开讨论,提出相关新型能源汽车在环境保护方面的建议。 五、[关键词]:环境污染,汽车废气,新能源汽车六、阅读的主要参考资料:[1]康龙云.新能源汽车与电力电子技术. 北京:机械工业出版社 [2]边耀璋. 汽车新能源技术. 北京:人民交通出版社 [3]邵毅明. 压缩天然气汽车改装与维修. 北京:人民交通出版社 [4]蔡凤田. 汽车节能与环保实用技术. 北京:人民交通出版社 [5]崔胜民. 新能源汽车技术. 北京:北京大学出版社 [6]绍毅明. 汽车新能源与节能技术. 北京:人民交通出版社 [7]黄家诚. 汽车新能源技术. 北京:人民交通出版社 七、解决思路通过查找资料,最终实现理论与实际相结合,达到真正数据的准确,操作的可行。八、设计的主要阶段与进度安排年3月10日至3月15日:毕业论文选题目。年3月16日至2010年3月30日:阅读相关资料和网络上考察。年4月1日至4月10日:根据阅读和考察的资料开始撰写论文。年4月11日至4月12日:修改并装订论文。九、指导老师审阅意见 。。。。。。。。。。。。毕业论文任务书 汽检 专业 2007级1、毕业论文(设计)题目:论新型能源发展与环境保护关系分析 2、学生完成全部任务期限: 2010 年 04 月 12 日3、任务要求:(1)进程要求1提出选题的初步设想。2搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料,扩充查阅范围。3分析、筛选已有的信息资料,提出研究设想与计划。4向指导教师提出开题报告(见附页)。5 构思论文框架,编写论文提纲,撰写论文初稿。6 提请指导老师审阅,并根据老师的指导意见做进一步修订,装订成册。(2)成果要求1 毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规范、完整、清晰、正确,格式符合国家标准的要求;说明书须规范、详实,应包括:任务书、开题报告、正文(摘要、正文内容,结语,参考文献)、附录等。书写认真、清楚,字数不少于8000字。主要包括:前言、摘要、正文内容2 毕业论文应包括:任务书、开题报告、正文(前言、摘要、关键词,正文内容、结语、参考文献)、附录等;书写认真、清楚,字数以15000字左右为宜。4、实验(调研)部分内容要求:(1)实验内容与论文题目一致,数据真实。(2)调研内容详实,调研结论应具备普遍性。5、文献查阅及翻译要求:(1)参考文献应与论文内容相一致。(2)参考文献不少于8篇。(3)参考文献的格式参考抚顺职业技术学院毕业论文格式要求。(4)翻译文献应与原文内容一致。6、发出日期: 2009年 2月 27日 指 导 教 师: (签名)学 生: (签名) 论新型能源发展与环境保护关系分析 毕业院校: 系 别:机电系专 业:汽车检测与维修指导老师: 姓 名: 学 号: [摘 要]:机动车业的发展和普及,为人们的生活带来许多方便。但是,随着机动车数量的不断增加,排气污染对城市环境的影响越来越明显。对机动车污染现状的分析,探讨如何控制机动车排放物的措施和方法。将针对城市环境污染,新能源汽车,和新型能源汽车发展与环境保护关系展开讨论,提出相关新型能源汽车在环境保护方面的建议。 [关键词]:环境污染,汽车废气,新能源汽车 目 录前 言----------------------------------------------------------11.汽车不断增加造成城市空气污染------------------------------22.机动车尾气排放中的主要污染物的危害及产生机理一氧化碳(CO)- 氮氧化物(NOx)---------------------------------------------- 碳氢化合物 铅----------------------------------------------------------33.汽车污染对人体健康的危害-----------------------------------34.新型能源汽车种类与原理醇类燃料汽车醚类燃料汽车气动汽车以植物油为燃料的汽车太阳能汽车纯电动汽车池汽车混合动力汽车------------------------------------------------65.中国的能源生产能力有多少,能源制品到底有多少------------76.中国石油紧缺到什么程度,解决石油问题的出路何在---------87.能源节约的作用到底有多大------------------------------98.中国重视新型能源清洁汽车的研制------------------------99.中国新能源产业前景乐观------------------------------------10 10.新型能源轿车环保技术大盘点------------------------------10 混合动力车双燃料车氢燃料电池车----------------------------------------------1011.新能源汽车目前发展现状------------------------------1012.新能源汽车离百姓多远--------------------------------11 总结------------------------------------------------------------12 参考文献--------------------------------------------------------13 前 言从1885年世界上第一辆内燃机汽车诞生以来,石油燃料汽车推动了人类一百多年来的汽车文明,为社会的进步作出了巨大贡献,这些都是客观存在的事实,不容否定。但汽车也与世间其他任何事物一样,具有两面性,这就是在为人类带来巨大利益的同时,也产生了不可忽视的负面影响。汽车污染主要是指汽车尾气的污染,其次是噪声污染一、汽车尾气 中国预防医学科学院最近对汽车尾气作了详尽分析,发现汽车尾气含有上千种化学物质,但主要成分是: 一氧化碳 它是燃油不充分燃烧的产物。汽车对环境的污染不可小视。 发展新型能源汽车保护环境的问题已迫在眉睫。1.汽车不断增加造成城市空气污染经过20年的改革开放,中国私人汽车数量迅速增加,汽车开始进入普通人的家庭生活。2001年后加入世界贸易组织(WTO),中国已经将汽车的进口关税从70-90%降低到44-51%,到2005年将进一步降低到25%。随着汽车价格的下降以及中国人较低的汽车拥有量,中国的汽车市场将会进一步繁荣。从而使汽车废气排放问题更加严重。中国有2000万辆汽车和1亿辆摩托车,而其中大多数都在城市。在城市环境污染物中,汽车所排放的氮氧化物占到了45至60%,而一氧化碳则占到了85%。因此,中国城市居民所吸入的劣质空气主要是由汽车所排放的废气造成的。我国现在的能源结构以煤炭为主,近年来煤炭消费量已占能源消费总量的75%以上。由于煤炭消费量的80%是原煤直接燃烧,由此造成的环境污染问题,已经影响到了国民经济的可持续发展。改善以燃煤为主的能源消费结构,是我国发展经济和保护环境的迫切要求。但是,中国以煤为主的能源消费结构是由能源资源条件决定的。在中国的能源资源中,煤炭占绝对的优势。若以常规能源资源总量为100,那么煤炭资源量在85以上,水能占12,石油和天然气仅占2-3。长期以来我国形成的能源生产格局就是以煤炭为主,未来煤炭工业仍将在整个能源过程中发挥不可替代的作用。为了完成《“十一五”计划和2010年远景目标纲要》提出的“改善能源生产和消费结构”的任务,我们应当着重在煤炭生产、加工和利用上作文章,其重点是提高原煤的入洗比例,减少原煤直接燃烧的数量,增加煤炭用于发电、制气等二次能源生产的数量,加快洁净煤技术的研究和应用。其核心是通过结构优化,提高能源利用的经济效益,最大限度地减轻环境污染,使经济与环境保持协调的可持续发展。2.机动车尾气排放中的主要污染物的危害及产生机理一氧化碳(CO)CO是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,对空气的相对密度为0.9670,它的溶解度很小。吸入过量的CO会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。长期吸入CO对城市居民身体健康是一个潜在威胁。其生成主要受混合气浓度的影响,在局部缺氧或低温条件下,燃烧中的碳不能完全氧化生成C02,而CO作为中间产物生成。 氮氧化物(NOx) NOx是在内燃机汽缸内大部分气体中生成的,NOx的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物进人肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。 碳氢化合物 碳氢化合物尽管在汽车尾气中含量不多,但其构成成分中含有一种已被世界公认的强致癌物质。 铅 汽车主要靠燃烧汽油(柴油)行驶.而汽油是一种易燃易爆的液体,为了防止爆炸,人们往往在汽油里添加一种抗爆剂——四乙基铅。汽车尾气中的铅很容易通过血液长期蓄积于人的肝、肾、脾、肺和大脑中,进而产生慢性危害,尤其是铅,一旦进入人的大脑组织,便紧紧粘附在脑细胞的关键部位,从而导致人的智能发育障碍和血红素制造障碍等后果。 3汽车污染对人体健康的危害 汽车污染主要是指汽车尾气的污染,其次是噪声污染一、汽车尾气 中国预防医学科学院最近对汽车尾气作了详尽分析,发现汽车尾气含有上千种化学物质,但主要成分是: 一氧化碳 它是燃油不充分燃烧的产物。车速越慢,排放量越多,大城市中90%的一氧化碳来自汽车尾气。它与人体血红蛋白的结合能力是氧气的250倍;对人的呼吸和循环系统危害严重。氮氧化物 其中主要是在高温燃烧条件下生成的二氧化氮。它对人和植物都有很强的毒性,能引起呼吸道感染和哮喘,使肺功能下降。它还会与碳氢化合物一起生成光化学烟雾,损伤人的眼睛。柴油机车辆排放的氨氮化物远比汽油机车辆严重,废气中的颗粒物比汽油机车高2-40倍。 苯并а芘 目前已从汽车尾气中分离出300多种环芳烃化合物,其中苯并а芘是公认的强致癌物质,在交通繁忙路口及其附近,苯并а芘污染特别严重。 铅 长期吸入含铅空气,可以引起慢性铅中毒,症状有头痛、头昏、全身无力、失眠、记忆力减退等。此外,还有甲醛、二氧化硫等多种有毒物质。 二、噪声 汽车发动机产生的噪声会对人的听力、生理功能等造成不良影响,使人烦躁不安,长期生活在噪声污染严重的环境中会影响学习、工作和健康。4新型能源汽车种类与原理 醇类燃料汽车 醇类燃料汽车以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料,有良好的汽化性和可燃性,是燃油很好的等效替代品。甲醇在与汽油均匀搀混以实现长期稳定使用时必须选用相应的添加剂,以抑制其所表现的极性与活性。而乙醇的制取技术相对更成熟,其最新的技术可利用几乎所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物作为原料,使用较广泛。它可以与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动,既不需要改造发动机,又具有较高的热效率,能起到良好的节能、降污效果,使汽车尾气污染减少30%以上。当然这种掺和燃料如要获得与汽油或柴油相当的功率,则必须加大燃油喷射量,并相应改变发动机的压缩比和点火提前角。现在国际上用玉米、小麦、糖蜜作乙醇,再勾兑乙醇汽油的技术已经比较成熟。美国在20世纪70年代起用玉米造乙醇汽油,到2003年底已拥有230多万辆乙醇汽车。而巴西的汽车更是全部都用乙醇汽油作为清洁燃料。 醚类燃料汽车 醚类燃料汽车主要指的是二甲醚汽车(DMEV),使用二甲醚(DME)作为燃料。DME是一种无色无味的气体,具有优良的燃烧性能,动力性能好,稍加压即为液体,非常适合作为压燃式发动机的代用能源。同时,DMEV清洁、污染少,不会排放黑色气体污染环境,产生的NOX比柴油少20%,可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司早已成功开发出用劣质煤生产二甲醚的设备,并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验。 气动汽车 气动汽车是以压缩空气、液态空气、液氮等为介质,通过吸热膨胀做功来供给驱动能量的汽车。它不发生燃烧或其他化学反应,排放的是无污染物辐射的空气或氮气,真正实现了零污染。目前开发比较成功的有压缩空气动力汽车(APV),能量来源于方便、清洁的高压空气,对发动机材料要求低,结构简单,研发周期短,社会基础设施建设费用也不高,设计和建造都比较容易。但缺点是能量密度和能量转换率还不够高,续驶里程仍然较短,其整车性能与传统汽车相差太远,只能在较小的范围内应用于特定场合。2000年MDI公司推出的APV质量仅700kg,速度达120km/h,一次充满压缩空气可行驶200km,充气费用仅为美元。 我自己写的,绝对原稿。。。。
我的论文题目是 轿车市场销售现状调查与分析
楼主你好!很高兴能回答你的问题!国际油价破百之后,新能源再次被人们关注。然而,新能源在缓解能源危机这个大舞台上,到底能发挥多大的作用?哪些新能源又值得消费者期待呢? 面对高油价和潜在的石油供应危机,各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说,摆在各国政府面前的有两条道路:一是开源节流,寻求更多的石油供应渠道,并提高石油的使用效率;二是开发新能源。 为了促进新能源的开发利用,2006年1月1日,我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定,即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施,旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。 2007年,国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》,描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。 乙醇汽油推广范围逐渐扩大 在众多新能源中,目前我国唯有乙醇汽油真正得到了推广,并且范围逐渐扩大。现在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽五省及湖北、山东、江苏、河北、广西五省的部分地区都在使用乙醇汽油。 乙醇俗称酒精,车用乙醇汽油是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的一种新型汽车燃料。它基本不影响汽车的行驶性能,还可以减少有害气体的排放量。 虽然乙醇汽油的技术成熟,推广也一直稳步进行,但就在国务院2007年举行的一次关于可再生能源的会议上决定,我国将停止新建的粮食乙醇燃料项目。据了解,出台这一政策是为了保证粮食安全,保证玉米、小麦和其他农产品的种植比例平衡。农业部农村经济研究中心的有关专家认为,由于利用率最高、价格最为低廉,以木薯资源制造酒精前景广阔,我国燃料乙醇由此向非粮乙醇转折。 中国汽车技术研究中心高海洋博士认为,从长远角度讲,推广乙醇汽油是节约能源,提高环保质量的有力举措,但就试点情况来看,在全国范围推广则要在成本、价格、政策等方面加以规范,这需要整个供求市场的磨合,而不是一朝一夕的事。 生物柴油三年后进入正规加油站 生物柴油作为传统柴油的替代能源已经得到世界各国的重视,我国的中国石油、中国石化、中国海洋石油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。有关方面预测,三年后生物柴油能进入正规加油站。 生物柴油是以动植物油脂为原料的可再生能源,与传统石化柴油相比,生物柴油具有润滑性能好,使用安全等优势,目前全球生物柴油的主要应用领域是为汽车提供动力燃料。使用生物柴油车辆无需改装,只要与普通柴油按照一定比例调和即可。 2006年,国家颁布《中华人民共和国可再生资源法》。虽然已有法规确定生物柴油的合法地位,但广大消费者近两年内还很难在正规加油站购买到。 据了解,国家对成品油的监管非常严格,而目前生物柴油的质量参差不齐,如果在加油站销售,质量无法保证。另外,产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。国家发改委对生物柴油今后的推广已经有初步的计划,就是按照乙醇汽油的推广方式来分区域封闭式推广。 中国工程院博士冀星透露,根据国家发改委的整体规划和四大集团研究实验进度,预计三年后生物柴油才能进入正规加油站。 氢能源应用在车上有待时日 与生物质能源相比,氢能源的发展势头略显弱势,但世界各国的研究机构和汽车制造企业在研究开发氢技术方面都取得了一些成绩。美国的通用汽车公司把远期目标定位在氢能源车,“雪佛兰Sequel”是该公司最新一代的氢能源概念车。 氢能源是一种二次能源,目前主要的来源是利用水资源制取的。我国氢的来源极为丰富,制造提取的技术水平也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法都已形成规模。 虽然氢能源来源广泛,但作为新能源在车辆上推广还有一定难度。首先,提取氢能源的成本极高;第二,需要对车辆进行较大改造;第三,大量提取氢能源的难度较大;第四,需要广泛建造氢加注站点。业内专家认为,获得大量廉价的氢,是实现氢能利用的根本。 太阳能汽车的美好前景 1999年,巴西圣保罗大学的科研人员设计出一款新型太阳能汽车,这种汽车全部使用太阳能作为能源,发动机和车轮之间没有传输装置,最高时速超过100公里。这是世界上有报道的第一款真正意义上的太阳能汽车。 2003年,由日本大学生制造的氢(hydrogen)和太阳能汽车成功穿越澳洲。该车从柏斯穿越沙漠行驶到悉尼,行程4084公里。汽车的排放物包括纯净水,悉尼市长特恩布尔在汽车抵达悉尼后,将水一饮而尽。 南京理工大学车辆工程系吴小平教授分析说,太阳能汽车进入商业时代,至少还要30-50年,但太阳能在汽车上的局部应用,10年之内应可见到。比如随着汽车上空调、多媒体等大量需要耗用发动机动力供电的电器设备的使用,燃油发动机已经越来越难以满足需要,那么用太阳能电池替代发动机的部分功能,就既可减少汽车尾气排放量,又可提高发动机工作效率。另外,高尔夫球场、风景区等对环保要求较高,而对动力要求不高的场所,可能会使用太阳能小车做工作车或游览车。 神秘的“可燃冰” 在全世界寻找替代能源的努力中,一种神秘的物质逐渐浮出水面,它就是深藏在海底的比石油、煤燃烧值高数倍,被称为后石油时代能源的“可燃冰”。 这种天然气水合物的晶体叫“可燃冰”,学名为“天然气水合物”,它透明无色,形似笼状的独特的冰结晶体,点火即燃烧,常温下分解出天然气,所以又叫“气冰”、“固体瓦斯”,是一种高能量的能源。我国在西海北部已经发现可燃冰的存在。 目前,很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源,但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底,因此勘探起来有很大难度,至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样,通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。 “采集实物样本还具有一定的难度,‘可燃冰’的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出,开发“可燃冰”非常危险,由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放,释放过程中一旦失控,难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。 电动汽车蓄势待发 电能汽车也称电动汽车,其工作原理是依靠蓄电池的电力使汽车发动机运转,使电能转化为机械能,从而驱动汽车。 电能汽车可以有效解决传统汽车燃油的污染问题,很多国家和机构都在研究电能汽车,而电能汽车的主要问题是蓄电池的蓄电能力大小,它直接影响着汽车的行驶速度和行驶距离。 现在,国内外各知名汽车厂商都开始下大力气开发电能汽车。 比亚迪首款电动汽车F3e使用电能驱动,没有排放,没有污染,甚至没有汽缸发动机的噪音,充足电以后以140-150公里/小时的速度可行驶570公里,这种环保汽车的远景变得越来越清晰。 电能汽车的发展将有效缓解能源危机,成为新能源动力车的重要组成部分。 编后 石油仍是当前最廉价的车用能源 除了燃料乙醇、生物柴油和氢能源以外,风能、太阳能、水能等都可以作为替代能源用于车辆,但目前它们还停留在概念的范畴,石油仍是当前最廉价的车用能源。 石油价格上涨已经变成了不可逆转的趋势。除非找到真正具有市场实用价值的替代能源,否则整个世界都将不可避免地沦为“石油的奴隶”。 寻找新能源的意义不在于最终完成了什么样的研发,而在于它给我们提供了一种全新的思路、一种可能。 希望我能够帮到你!呵呵~
实验步骤: ①在一个大试管里注入乙醇2mL,再慢慢加入浓硫酸、2mL乙酸,连接好制备乙酸乙酯的装置。 ②用小火加热试管里的混合物。把产生的蒸气经导管通到3mL饱和碳酸钠溶液的上方约2mm~3mm处,注 意观察盛碳酸钠溶液的试管的变化,待有透明的油状液体浮在液面上,取下盛有碳酸钠溶液的试管,并停 止加热。振荡盛有碳酸钠溶液的试管,静置,待溶液分层后,观察上层液体,并闻它的气味。 ③加热混合物一段时间后,可看到有气体放出,在盛碳酸钠溶液的试管里有油状物。 实验注意问题; ①所用试剂为乙醇、乙酸和浓硫酸。 ②加入试剂顺序为乙醇---→浓硫酸----→乙酸。 ③用盛碳酸钠饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯。 ④导管不能插入到碳酸钠溶液中(防止倒吸回流现象)。 ⑤对反应物加热不能太急。 几点说明: a.浓硫酸的作用:①催化剂 ②吸水剂 b.饱和碳酸钠溶液的作用:①中和蒸发过去的乙酸;②溶解蒸发过去的乙醇;③减小乙酸乙酯的溶解度。 提高产率采取的措施: (该反应为可逆反应) ①用浓硫酸吸水平衡正向移动 ②加热将酯蒸出 提高产量的措施: ①用浓硫酸作催化剂、吸水剂。②加热(既加快反应速率、又将酯蒸出)。③用饱和碳酸钠溶液收集乙 酸乙酯(减少损失)。
乙酸乙酯的制备 一实验目的 1.学习从有机酸合成脂的一般原理及方法 2.巩固蒸馏,洗涤,干燥等基本操作 二.实验原理 乙醇过量 浓H2SO4除催化作用外,还能吸取反应生成的水,有利于脂化反应的进行. 因乙酸乙酯容易挥发和在水中溶解度较大等因素,精制过程中不可能避免的损失,产率一般不会超过70% 三.实验药品及理论产量 无水C2H5OH;6mlCH3COOH; 浓H2SO4 四.物理常数 M mp bp d S(100mlH2O) 乙酸 60 任意混溶 乙醇 46 - - 乙酸乙酯 88 - 乙酸乙酯,乙醇,水能形成多种恒沸混合物,其恒沸物的 组成及沸点如下: 沸点 乙酸乙酯 乙醇 水 - 69 31 - 五.实验装置 回流装置,蒸馏装置. 六.实验步骤流程图 七.实验步骤 1.取料 C2H5OH + 6mlCH3COOH + mlH2SO4 2.回流 保持缓慢回流1/2 h 3.蒸馏 得粗品(含H2O,C2H5OH,CH3COOH,(C2H5)2O等杂质)(约一半体积) 4.洗涤 (1)中和 用饱和Na2CO3洗,除CH3COOH(至pH 6--7) (2)用饱和NaCl洗 除CO32- (3)用5ml饱和CaCl2洗 除C2H5OH (4)干燥 用无水硫酸镁,除H2O (5)蒸馏 精制产品,除乙酸,收集纯产品. 八.注意事项 1.回流温度要适宜,回流时间不宜太短. 2.用CaCl2溶液洗之前,一定要先用饱和NaCl溶液洗,否则会产生沉淀,给分液带来困难. 九.思考题 1.酯化反应有什么特点?在实验中如何创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向进行? 2.本实验若采用醋酸过量的做法是否合适?为什么? 3.蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质?如何除去? 4.本实验能否用氢氧化钠代替饱和碳酸钠溶液洗
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化学工程与工艺专业论文范文
在平平淡淡的日常中,大家都经常接触到论文吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。还是对论文一筹莫展吗?以下是我精心整理的化学工程与工艺专业论文,希望能够帮助到大家。
一、化学综合实验教学的思考和改革。
1、实验方法绿色化。
结合我院的实际情况,我们对化学综合实验内容进行了合理的选择。首先,在溶剂、原料及产品的选择方面,尽量使用无毒或低毒试剂、少用或不用剧毒的有机物,如不选用苯、甲苯、二氯甲烷作为溶剂或原料进行实验,不选用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸盐作为氧化剂,不选用硝基苯或苯胺作为产品的实验等,并努力实现半微量或微量反应。
其次,在化学反应方面,积极探索无溶剂反应和超声波、微波催化等新型实验,如使用微波催化合成乙酸乙酯不仅可以降低乙酸、乙醇及催化剂浓硫酸的用量,缩短反应时间,而且收率可达90%以上。最后,在实验“三废”处理方面,主要实行“统一回收、循环使用、综合处理”的原则,最终实现“三废”无害排放。
2、实验内容现实化。
在化学综合实验过程中应增加与日常生活相关,以及对化学、社会发展的紧密联系的内容,以提高学生自我钻研、创新的意识和兴趣。膏霜类化妆品已经完全渗透人们的生活,其配制实验也是学生极为感兴趣的综合性实验之一。化妆品原料种类繁多,性能特点各异,在配方中所起的作用不同,一般而言:油脂和蜡及其衍生物为基础组分;为使形成稳定乳化体,需加乳化剂,如司盘类、吐温类;为保证外观和流变性,应加水溶性高分子聚合物;此外,还应根据实际情况加入保湿剂、营养添加剂、防腐剂、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。
完成一个具有优良性质的膏霜类化妆品的设计,需要掌握原料的性质特点、性质影响因素及相互影响;实验方案的设计、改良和优化;产品性质评价等多方面的内容。膏霜类化妆品设计方案与学生日常生活密切相关,学习兴趣浓,在实验过程中可以体味到科研实践的价值,很好地调动了学生的科研积极性。学生在实验完成后,积极主动地对实验进行总结和分析,对比不同方案优化实验方案,受到多方面的锻炼,实验思路、动手能力得到了有效的培养。
3、实验学科交叉化。
化学综合实验应综合体现有关知识:理论知识和实验知识;单元实验方法和实验操作技能;基础实验知识和科研创新能力训练;实验室实验能力和工业化生产能力训练等。化学合成属无机化学和有机化学的内容,是验证、巩固和加强理论知识,培养学生正确选择化合物的合成方法、条件优化以及一般的分离和鉴定方法,如重结晶、熔点测定等,应该注重合成方法的适用范围、实际条件、应用领域等。
化合物分析包括分析化学和仪器分析,培养学生的基本分析方法和原理、化合物结构解析的基本知识、分析方法的有关计算,应该注重分析方法的合理选择和初步具备对数据的评价能力。化学工程与工艺专业的学生除了掌握化合物合成和分析等自然科学领域的有关知识外,还应具备工程技术科学领域的有关知识和技能。在化学综合实验过程中渗入化工原理实验,回答过程和设备的问题,使学生熟悉工艺流程和操作设备,掌握单元操作的过程规律和典型设备,学会利用理论知识分析操作变量对过程的影响,调整操作参数以完成指定工艺要求,还应启发学生积极思考过程实验装置和操作规范所蕴含的科学依据,为工业化生产奠定基础。如在合成分析纯乙酸乙酯的实验中,使用的化工原料是什么?反应原理是什么?影响因素有哪些?工业上如何除去反应过程中生成的水?产品如何进行纯化,使用何种设备?设备的设计应该满足什么条件?产品纯度如何检测?在回答所有问题时,学生必需掌握合成、设备、分析等有关学科内容,实现学科交叉,对分析纯乙酸乙酯的从合成到工业化产品就有了非常深刻的认识。通过化学综合实验使学生初步具备查阅文献、选择合成方法、拟定实验方案、建立产品分析方法和基本工程操作能力,培养观察、分析和解决问题的能力,为研究性实验和创新性实验打下基础。为了满足实验需要,还应补充其他教学内容,如文献检索、波谱解析、试验设计方法等。
4、实验项目科研化。
化学综合实验除承接基础实验的提升外,还应为科研创新性实验的开展奠定基础,因此必然需要在综合实验中渗透科研的方法和技能。化学综合实验一般在第三学期,开设时间为两周,对一个实验项目不能进行特别深入的研究,因此选题就显得尤为重要,应该注意选题的难度控制和选题的意义。根据我院情况,题目来源主要有:教师科研项目中可分割的、难度适宜的试验部分;教研组开发的综合实验;学生提出可实行的实验项目等。科研实验对于本阶段的学生来说有一定难度,因此教师要从文献的查阅、实验方案的确定、实验条件优化、实验仪器操作、数据采集和处理分析等各个环节对学生进行指导,提高学生的动手能力,培养其实践和创新的能力,有利于提高其综合素质,培养其交流协作能力和团队精神。
二、结语。
化学综合实验教学的目的是夯实学生基本理论,培养学生掌握实验技能,提高学生动手能力,使学生具有较强的独立解决问题的能力和良好的专业素质,还要重视对学生实事求是的工作作风,严谨的科学态度和具有创新性的科学思维方法的培养。因此,我们必须不断精选和更新实验内容,重视和加强实验教学研究工作,探索新的实验方法,增加现代的实验技术和手段,努力提高学生的综合素质,以期为社会培养出合格的应用型人才。
一、精心选择教材和教学内容。
我校化学工程与工艺专业英语课程的参考教材是华东理工大学胡明、刘霞编写的《化学工程与工艺专业英语》。笔者选取该教材里具有代表性的五个单元作为基础部分,让学生掌握化学化工常见专业词汇,了解专业英语构词规律,掌握专业英语中常见句式和翻译技巧。同时,从ACS、ScienceDirect、RSC、JohnWiley等数据库出版的化学化工方向的专业杂志中,精选近三年的文献作为学生的参考教材,进行大胆的尝试。常见的化学化工英文文献有三种:全文、快报和综述。这三种文献的写作风格和各组成部分(题目、摘要、关键词、引言、各级标题、结果与讨论、结论、参考文献等)都有各自的特色。在第一次讲述一篇美国人发表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上面的文献时,同学们都很好奇,课堂气氛顿时变得活跃起来。
很多学生反映,这是他们首次接触到英文文献。好奇之余,也暴露了一些问题。比如,在短短的三页文献上有太多不认识的英文专业词汇、较多的长难句和定语后置等,给阅读带来了极大的不便,论文的写作风格与教材上面的单元有较大差别,同学们一时间难以适应等。随着教学时数的增长,同学们逐渐适应了英文科技文献写作的风格和格式。比如,美国人写的科技文章(美式英语)和英国人写的科技文献(英式英语)的写作风格就有较大的差别。
二、激发学生学习的兴趣,营造宽松、愉悦的课堂氛围。
兴趣是最好的老师,是学业成功最重要的心理动力。因此,要让学生充分认识到学习专业英语的重要性和必要性。在第一次上课时,笔者就试图从以下几个方面培养学生学好专业英语课程的兴趣和紧迫感:
(1)让学生了解中国化学工业和世界化学工业的状况。中国化学工业在深化改革中取得重大的发展,但是与世界发达国家相比还有一定的差距,在技术方面还远远落后于发达国家,这就需要同学们发扬“师夷长技以制夷”的爱国主义精神。
(2)让学生了解中国化学工业日益成为世界化学工业发展中一支充满生机和活力的重要力量。许多跨国公司把中国作为投资和贸易合作的对象,如:巴斯夫、陶氏、联合利华、杜邦等。毕业生要想在这些公司谋得一席之地,就必须具有良好的语言能力和丰富的专业知识。
(3)让学生认识到专业英语在本科最后两年学习中的重要性。专业英语知识掌握的好坏,将直接影响着我校化工专业学生学习化工热力学(双语和英语)的效果。此外,本科生毕业论文(设计)的环节要求学生翻译一篇和毕业论文相关的英文文献(译文字数不少于3000字),撰写毕业论文的英文摘要,熟悉本专业的几种主要外文期刊。
最后,在研究生面试时,很多高校和研究所都要求翻译一篇或者几段英文文献。尝试将课堂交给学生,营造宽松、愉悦的教学氛围。不论什么课,如果只是老师一味地讲解,学生没有参与到其中,那么课堂气氛一定很沉闷。有些老师希望通过提问的方式促进师生之间的互动,但又发现,中国的学生,尤其是大学高年级的本科生,很少有学生在课堂上愿意主动回答问题。笔者采取的做法如下:明确地告诉学生,本课程的平时成绩占35%,每个同学至少在课堂上回答一次问题才能得到平时成绩,回答问题次数越多,平时成绩越高。这样一来,就使得本来很沉闷的教学课堂,气氛一下子变得非常活跃,甚至出现多个学生争抢回答一个问题的现象。
三、以公平为原则,改革单一的考核模式。
专业英语考试的重点应放在考察学生综合利用专业英语知识从英文资料中获取信息的能力。其关键在于学生能否理解英文文献资料。笔者认为,能够用自己的语言,将一篇文献中的工作描述出来,并且能让同学们听懂,就可以称之为“理解”。基于这种观点,笔者采取了全新的考核方式。在第一次课的时候,就将同学们分成不同的小组(5人一组),老师给出几十篇英文文献,要求每个小组从中选择一篇,并以之为基础,制作PPT。当本学期课程快结束时,由其中一个学生上台讲解他们制作的幻灯片(时间约6min)。
讲解完毕后,该小组的其他成员和其他小组的学生均可补充,并回答同学们和老师提出的问题。最后,根据学生在报告中所体现的对文献的理解程度和回答问题的情况给出考核成绩。这种模拟学术报告及问答的过程,不仅对学生专业英语的应用能力进行了考察,还锻炼了他们制作幻灯片和现场演讲的能力。通过这种考核方式,学生不仅学到了知识,而且也锻炼了人际交往和团队协作的能力,为以后的应聘求职奠定了良好的基础。
四、结语。
所谓“授人以鱼,不如授之以渔”,在有限的化工专业英语教学课时内,笔者采用这样的教学方法对我校化工专业连续三届学生进行教学,取得了良好的教学效果。学生不但掌握了基本的化学化工类专业词汇,还掌握了较为完整的专业英语知识、扩大了学生的适应面,为学生日后的应聘求职和研究生生涯奠定了一定的基础。
自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。
不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。
基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。
1、调整培养计划,进行培养规范的整体设计
专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。
应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。
2、加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作
化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:
(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。
(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。
(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。
(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。
(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。
结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:
(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。
(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。
(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。
(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。
3、灵活设定培养方向
专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。
4、优化各级结构,提高培养质量
当前,大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的'一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。
我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。
通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。
1、化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则
以市场为导向
随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。
发扬创新精神
只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。
稳定发展原则
化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。
2、建设煤化工特色的对策
创新教育观念
专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。
创新课程体系
煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。
理论与实践相结合
化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。
建立健全质量保障体系
完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。
3、结语
化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。
乙酸钾用于插层高岭土,插层速率较快,复合物的稳定性相对较高,且乙酸钾无毒,便于操作,易于工业化生产,因而,高岭土-乙酸钾复合物是最具有利用前景和最可能先实现工业化生产的复合物之一。因此,本节采用研磨法和浸泡法制备高岭土-乙酸钾插层复合物,讨论了插层时间、浓度、水量、温度以及高岭土-乙酸钾配比等因素对插层的影响,并对高岭土-乙酸钾插层复合物(Kao-KAc)进行了表征,对今后工业生产和科研具有重要的参考价值。
一、实验用主要原料
高岭土:萍乡硬质高岭土,≤200目。乙酸钾:分析纯,含量≥。无水乙醇:分析纯,含量≥。
二、制备Kao-KAc的工艺流程
分别采用了浸泡法、研磨法等不同的工艺,对高岭土样品的预处理、浓度、温度等作了较多的研究。总体来看,制备高岭土-乙酸钾的工艺流程为:高岭土样品的预处理→配料混合→反应→过滤与洗涤→烘干→试验产品。
对高岭土样品的预处理,以往的常用做法是分选出粒度<5μm的样品并进行钠饱和处理或150℃~200℃的烘干处理。本实验中,经过对几种方法进行的对比试验,发现钠饱和处理或150℃~200℃的烘干处理对插层反应速率影响不大,细磨到-200目的样品其插层效果也很好。因此,除个别试验外均采用200目筛下的样品直接配料。
反应物配料后,要充分搅拌使之混合均匀。
在反应过程中可用静置或搅拌、室温或加温等反应条件,以考察不同条件下的插层效果,最终选择出经济、实用、高效的插层方法。
过滤可采用离心沉淀、抽滤、滤纸过滤等方法,本论文所做实验大多数均用定量或定性滤纸过滤,因此除特别说明外,为滤纸过滤。
洗涤是制备插层复合物的关键步骤之一,洗涤的目的是为了除去高岭石表面吸附的多余的插层剂分子,其关键在于洗涤剂的选择。由于大多数有机插层复合物不稳定,洗涤剂选择不当,则不能除去多余的插层剂分子或使插层的分子脱嵌。以往的试验有很多采用风干或加温烘干的方法以除去多余的插层剂,往往残留插层剂较多,表征效果往往不甚理想。对高岭土-乙酸钾复合物来说,经试验用酒精洗涤效果很好,且酒精的回收和再利用在工业上也容易实现。
烘干的关键在于温度的控制,插层复合物在一定温度范围内稳定,超过某一温度将发生脱嵌。有一些复合物的稳定性极差,如水合肼以及脲插层的复合物,经风干或50℃以下烘干,将发生严重脱嵌。高岭石-乙酸钾复合物的稳定性较好,在100℃以下很稳定,超过150℃才有明显的脱嵌作用发生,因此该复合物的烘干操作比较容易,可用较高的温度快速烘干而得到样品。
三、制备Kao-KAc的方法
研磨法:高岭土和乙酸钾按不同比例混合均匀,温和研磨15min左右至黏稠状,加适量水搅拌均匀,静置一定时间后用酒精洗涤,滤干后在50℃下烘干24h。
浸泡法:用水作溶剂制备一定浓度的乙酸钾溶液,将高岭土样品置于其中,充分搅拌,使样品尽量分散混匀。放置一定时间后,加无水乙醇洗涤。过滤,将固体在60℃下干燥24h。
四、结果与讨论
1.插层工艺条件选择
(1)插层时间选择
高岭石是层状结构的硅酸盐,其层状晶体结构是由硅氧四面体片和铝氧八面体片沿c轴方向堆叠而成。高岭石层间插入有机分子后,层间距将增大。XRD的d001值可直接反映出这种变化。
乙酸钾插层高岭石后,高岭石的晶体c轴方向上的层间距d001从膨胀扩展到左右。可以根据高岭石插层前后d001衍射峰强度变化的比值(RI)来衡量插层反应进行的程度,即插层率:
RI=Ic/(Ic+Ik)
式中:Ic和Ik,分别表示插层复合物中膨胀高岭石的d001衍射峰强度和插层复合物中残留未膨胀高岭石的d001衍射峰强度。
1)研磨法:按高岭土,乙酸钾,混合均匀后研磨至黏稠状,分别放置不同的时间,用XRD法检测。插层不同时间复合物的XRD图谱见图3-1。
图3-1 研磨法反应不同时间插层复合物的XRD图谱
(a)高岭石原样;(b)天;(c)1天;(d)3天;(e)7天;(f)28天
根据衍射峰强度,计算出不同插层时间的插层率(RI)。由时间-插层率关系曲线图(图3-2)可知,随着放置时间的延长,初始阶段高岭土的插层率迅速增大,放置到一定时间后,插层率的变化开始变缓,并基本趋于稳定。插层时间以3d以上较好,3d以内插层率升高较快,超过3d以后插层率变化较慢,7d达到。时间太长,插层率反而有一定程度降低,如插层28d的插层率反而降到。
图3-2 研磨法插层时间-插层率曲线
2)浸泡法:高岭土3g,乙酸钾饱和溶液7ml,将高岭土分散于溶液中,搅拌10min后分别放置不同的时间。插层不同时间复合物的XRD图谱见图3-3。
图3-3 浸泡法反应不同时间插层复合物的XRD图谱
(a)高岭石原样;(b)1d;(c)4d;(d)10d;(e)25d;(f)38d
根据衍射峰强度,计算出插层率(RI),插层率随时间变化的关系见图3-4。可以看出,用乙酸钾溶液插层时间超过4d左右较为合适,随着浸泡时间的延长,高岭石的插层率不是升高,反而先快速降低,而后趋于一稳定值80%左右。这与以往文献报道的规律互为佐证。可见,为提高插层率仅依靠延长插层时间有其局限性。
图3-4 浸泡法插层时间-插层率曲线
(2)乙酸钾浓度的选择
有机物插层高岭土时存在着浓度阀值,为考察乙酸钾插层高岭土的合适浓度,根据乙酸钾在水中的溶解度(表3-1)配制了不同浓度的乙酸钾溶液。
表3-1 乙酸钾在水中的溶解度[1]
由于乙酸钾室温下在水中的溶解度约为,因此分别配制10%、20%、30%、40%、50%以及饱和乙酸钾溶液,插层时间为3d。XRD图谱见图3-5,浓度与插层率关系曲线图见图3-6。
图3-5 乙酸钾不同浓度插层的XRD图谱
(a)高岭土原样;(b)10%;(c)20%;(d)30%;(e)40%;(f)50%
图3-6 乙酸钾浓度-插层率曲线图
插层结果表明,乙酸钾插层高岭石存在最低浓度阀值,其值约为8%;乙酸钾浓度在50%以下插层效果不明显;乙酸钾浓度达到饱和时插层效果较好,与50%浓度溶液相比,插层率由增加到,插层速率较快。可见,用乙酸钾溶液浸泡高岭石插层时用饱和溶液为最优选择。研磨法只加入少量水或不加水利用乙酸钾的吸湿性使混合体呈浆状,其插层率较高的原因正是能够保证乙酸钾溶液能处于饱和状态所致。
(3)水量的选择
水在插层中起着关键的作用,没有水插层作用难以进行,少量的水对插层有利,大量的水则减缓了插层作用。水量少时乙酸钾为浆状,水多时为乙酸钾溶液,按水在乙酸钾和水中所占百分比考察水量与插层率的关系,不同水量的插层率见图3-7和表3-2。样品的制备方法为:高岭土3g,乙酸钾,混合均匀后研磨15min,分别加入不同的水量,搅拌均匀,静置3d。
图3-7 水量-插层率曲线图
表3-2 不同水量的插层率
由图上显示的规律可知,水量控制在5%~10%插层效果最好,10%~30%之间插层率变化不大,超过30%插层率快速降低。在水量为10%~30%时插层率基本不变的原因是由于水为30%时为乙酸钾饱和溶液,水量在此变化区间,混合物始终保持着乙酸钾饱和溶液状态;水量继续增加则为非饱和溶液,水对插层的不利作用则凸现出来,插层率随水量增加而急剧降低。同时也可看到,在乙酸钾溶液状态中,插层率最大可达84%;而在乙酸钾过量成浆状的混合液中,在适量水5%~10%的情况下,插层率可达90%左右,而且插层速度快。由此可见,为达到好的插层效果,至少应保证反应物始终处于乙酸钾饱和溶液状态。
(4)温度的选择
温度是影响反应速率的主要因素之一。在一定的范围内,加温可大幅度提高插层效率。乙酸钾饱和溶液在不同温度下插层8h的XRD见图3-8,温度与插层率的关系见图3-9。
图3-8 不同温度下插层的XRD图谱
(a)20℃;(b)60℃;(c)80℃;(d)100℃;(e)120℃
图3-9 插层温度-插层率关系曲线图
由图3-9可知,在室温至100℃的范围内,温度对插层率的影响较小,插层率的变化幅度不大,以60℃为较好条件。当插层温度超过100℃时插层率大幅度降低,这是由于乙酸钾在100℃以上时不稳定,会发生脱嵌作用。从经济效益和操作简便性看,以室温下插层为最优温度条件。
(5)高岭土与乙酸钾的配比试验
确定插层中乙酸钾合适的加入量是工业化生产的关键参数之一,乙酸钾的合适用量应是加入较少的乙酸钾达到较高的插层率和较快的插层速度。选取不同配比的高岭土和乙酸钾,研磨10min后加适量水至正好浆状,再研磨10min使之混匀。然后用XRD评价插层效果。乙酸钾不同加入量的插层效果见图3-10,不同比例与插层率的关系见图3-11。可以看出,高岭土和乙酸钾的配比不同,插层率也有较大变化。随着乙酸钾比例的升高,插层率也相应增高,插层率在乙酸钾加入量为高岭土重量的40%~60%之间发生突变,在加入量60%以下插层率较低;在乙酸钾加入量为60%之后插层率变化不大,插层率随乙酸钾含量增加略有提高,处于相对稳定状态。由以上分析可得到最佳的乙酸钾加入量为高岭土重量的60%。
图3-10 不同的乙酸钾-高岭土比例的插层XRD图谱
(a)4∶10;(b)6∶10;(c)8∶10;(d)10∶10;(e)15∶10
的红外光谱分析
高岭石、乙酸钾和高岭土-乙酸钾复合物的红外光谱的振动峰特征及其属性列于表3-3。
在高岭石晶体中,内羟基与内表面羟基的数量比为1∶3。由于两类羟基在晶格中所处的环境不同,在红外图谱中,它们所对应的位置也就不同。内表面羟基因为直接暴露于层间,易受层间环境变化的影响,在插层前后强度和位置有较大变化。而内羟基由于位于高岭土层状结构单元内部,受层间环境变化的影响比较小,在插层前后仅有微弱变化。
图3-12为高岭土和高岭土-乙酸钾插层复合物的羟基伸缩振动区的红外图谱。在图3-12中,高岭石在羟基振动区有4个峰。其中,3694、3667、3647cm-1吸收峰对应于内表面羟基的伸缩振动峰,3694cm-1为同相振动,后两个为异相振动。而3620cm-1则归属于内羟基的伸缩振动。
图3-11 乙酸钾和高岭土的不同比例与插层率曲线图
表3-3 高岭石、乙酸钾和高岭土-乙酸钾复合物的红外光谱
图3-12 高岭土和高岭土-乙酸钾复合物高频区的红外光谱
(a)高岭土原样;(b)高岭土-乙酸钾复合物
高岭石经插层后,在高岭土-乙酸钾插层复合物中,内表面羟基的同相伸缩振动峰(3693cm-1)与内羟基的伸缩振动峰(3620cm-1)的相对强度和位置与高岭土相应振动峰的强度和位置相比,发生了变化,特别是强度发生了明显变化。内表面羟基的两个异相振动峰在插层前后均很微弱。内表面羟基的3个振动峰插层后分别位移至3693、3668、3651cm-1,与内羟基的伸缩振动峰的位移相比,变化幅度较大。而内羟基的强度与位置基本无变化。红外分析还表明,复合物在3500~2500cm-1之间出现一个很宽的谱带,在3449cm-1之间存在一个水的OH振动峰,一般认为主要是水与乙酸钾一起插入高岭石层间,水含量增加所致。
图3-13为高岭土及高岭土-乙酸钾插层复合物中低频区的红外图谱。在中低频区,复合物的红外光谱中1032cm-1为Si-O伸缩振动峰,913cm-1为Al-OH的振动峰。792cm-1、753cm-1OH为平动振动峰,这些平动振动峰解释为羟基基团靠近或远离八面体层的运动。542cm-1为Si-O-Al的弯曲振动峰。471cm-1为骨架内Si-O-Al的弯曲振动峰。436cm-1为Si-O振动峰。在高岭土-乙酸钾插层复合物,新增加多个峰,在1583、1415cm-1处有2个强峰,1345cm-1处的振动峰则较弱。其中,1583cm-1处为CH3COO-的反对称伸缩振动峰,1415cm-1处为CH3COO-的对称伸缩振动峰。而1345cm-1处为C-O振动和O-H的面内变形的振动耦合的结果。这3个振动峰的存在以及前述3605cm-1处的内表面羟基与乙酸根的氢键(OH)振动峰说明复合物层间有乙酸根存在。
红外分析表明,乙酸钾已经插入高岭土层间,对高岭石的内表面羟基产生了显著影响,并可能与高岭石的内表面羟基形成了氢键。内羟基的微弱变化是由于乙酸钾分子中的H原子插入高岭石层间的复三方空洞后对内羟基引起的扰动所造成。插层复合物中水的HOH变形转动峰说明水可能以不同形式存在,可能有吸附水、与硅氧面或与内羟基面形成氢键的插层水,插层物中水的存在形式需要借助其他测试如差热等详细分析才能辨别。
的稳定性
(1)Kao-KAc在不同介质中的稳定性
对同一样品分别用水、乙醇、乙醇与水的混合液洗涤样品,用XRD检测淋洗效果,不同洗涤液洗涤后的插层率见表3-4。
图3-13 高岭土和高岭土-乙酸钾复合物中低频区的红外光谱
(a)高岭土原样;(b)高岭土-乙酸钾复合物
表3-4 插层复合物在不同介质中的稳定性
由此可看出,高岭土-乙酸钾插层复合物在无水乙醇中非常稳定。而水的存在,则会使插层复合物遭到破坏,甚至彻底分解。
(2)Kao-KAc的热稳定性
乙酸钾的热分析(图3-14)表明,60℃左右的吸热峰为乙酸钾的晶化,其后至200℃以下的吸热峰伴随失重属于脱水作用,290℃的吸热峰则是由于乙酸钾的熔化引起,436~517℃之间的强放热峰伴随着失重为乙酸钾的燃烧[3]。
图3-14 乙酸钾的热分析曲线[3]
高岭土-乙酸钾插层复合物的热分析(图3-15)表明,高岭土-乙酸钾插层复合物200℃以下的曲线与乙酸钾的相类似,但乙酸钾的晶化温度稍高。℃的吸热峰为乙酸钾的熔化。从℃~550℃之间曲线较为复杂,高岭石脱羟基的吸热反应和乙酸钾燃烧的放热反应叠加在一起,强烈的脱羟基作用发生在℃,比高岭土原样强烈脱羟基的温度(℃)低约130℃。由热分析可看出,高岭土-乙酸钾复合物在67℃以下基本稳定,结构不变。℃发生脱水后结构有变化,将形成不同相的高岭土-乙酸钾复合物。到℃之后乙酸钾熔化将发生脱嵌。因此,高岭土-乙酸钾插层复合物若要保持结构和性质不变,应在60℃以下环境存放。
图3-15 高岭土-乙酸钾复合物的热分析曲线
的形貌特征
Kao-KAc的扫描电镜照片(图3-16、图3-17)显示,经乙酸钾插层后,复合物的形貌与高岭石原样相比变化不大,但片层结构明显,并且薄片状高岭石的数量增加,说明插层时有相当一部分片状高岭石从大颗粒上剥离。
图3-16 Kao-KAc的扫描电镜照片
图3-17 Kao-KAc的扫描电镜照片
的分子结构
根据高岭土-乙酸钾插层复合物层间距约为以及红外光谱分析结果,乙酸根在高岭石层间的结构如图3-18所示,水参加了插层,乙酸根与水分子形成氢键,而后通过水分子中的氧原子与内表面羟基形成氢键。
图3-18 高岭石层间乙酸钾-水分子结构模型
综合以上分析,将乙酸钾插入高岭石层间,插层率可高达90%左右。要得到好的插层效果,乙酸钾加入量至少要保证反应混合物中为乙酸钾饱和溶液,乙酸钾过量的浆状体可获得较高插层率,可达90%以上。少量的水对插层有利,水以5%~10%为最优条件;过量的水使插层率降低,大量水的存在会破坏高岭土-乙酸钾插层复合物,插层剂存在插层最低浓度阀值。红外光谱分析显示,乙酸钾插入高岭石层间,并与高岭石内表面羟基形成氢键,水有可能以吸附或插层水的形式存在于复合物中。
姐姐,你是伍平凡老师教的吧
有机化学发展介绍及前景一.发展介绍1806年首次由瑞典的贝采里乌斯(—1848)提出,当时是作为无机化学的对立物而命名的。19世纪初,许多化学家都相信,由于在生物体内存在着所谓的“生命力”,因此,只有在生物体内才能存在有机物,而有机物是不可能在实验室内用无机物来合成的。1824年,德国化学家维勒(�hler,1800—1882)用氰经水解制得了草酸;1828年,他在无意中用加热的方法又使氰酸铵转化成了尿素。氰和氰酸铵都是无机物,而草酸和尿素都是有机物。维勒的实验给予“生命力”学说以第一次冲击。在此以后,乙酸等有机物的相继合成,使得“生命力”学说逐渐被化学家们所否定。 有机化学的历史大致可以分为三个时期。 一是萌芽时期,由19世纪初到提出价键概念之前。 在这一时期,已经分离出了许多的有机物,也制备出了一些衍生物,并对它们作了某些定性的描述。当时的主要问题是如何表示有机物分子中各原子间的关系,以及建立有机化学的体系。法国化学家拉瓦锡(—1794)发现,有机物燃烧后生成二氧化碳和水。他的工作为有机物的定量分析奠定了基础。在1830年,德国化学家李比希( Liebig,1803—1873)发展了碳氢分析法;1883年,法国化学家杜马(—1884)建立了氮分析法。这些有机物定量分析方法的建立,使化学家们能够得出一种有机化合物的实验式。 二是经典有机化学时期,由1858年价键学说的建立到1916年价键的电子理论的引入。 1858年,德国化学家凯库勒(—1896)等提出了碳是四价的概念,并第一次用一条短线“—”表示“键”。凯库勒还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合,且碳原子之间不仅可以单键结合,还可以双键或三键结合。此外,凯库勒还提出了苯的结构。 早在1848年法国科学家巴斯德(—1895)发现了酒石酸的旋光异构现象。1874年荷兰化学家范霍夫('t Hoff, 1852—1911)和法国化学家列别尔( Bel,1847—1930)分别独立地提出了碳价四面体学说,即碳原子占据四面体的中心,它的4个价键指向四面体的4个顶点。这一学说揭示了有机物旋光异构现象的原因,也奠定了有机立体化学的基础,推动了有机化学的发展。 在这个时期,有机物结构的测定,以及在反应和分类方面都取得了很大的进展。但价键还只是化学家在实践中得出的一种概念,有关价键的本质问题还没有得到解决。 三是现代有机化学时期。 1916年路易斯(—1946)等人在物理学家发现电子、并阐明了原子结构的基础上,提出了价键的电子理论。他们认为,各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子中,则形成离子键;两个原子如共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用原子的外层电子都获得稀有气体的电子构型。这样,价键图像中用于表示价键的“—”,实际上就是两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的运用,赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。 1927年以后,海特勒(—)等人用量子力学的方法处理分子结构的问题,建立了价键理论,为化学键提出了一个数学模型。后来,米利肯(—1986)用分子轨道理论处理分子结构,其结果与价键的电子理论所得的结果大体上是一致的,由于计算比较简便,解决了许多此前不能解决的问题。对于复杂的有机物分子,要得到波函数的精确解是很困难的,休克尔(ückel,1896—)创立了一种近似解法,为有机化学家们广泛采用。在20世纪60年代,在大量有机合成反应经验的基础上,伍德沃德(—1979)和霍夫曼(—)认识到化学反应与分子轨道的关系,他们研究了电环化反应、σ键迁移重排和环加成反应等一系列反应,提出了分子轨道对称守恒原理。日本科学家福井谦一(1918—1998)也提出了前线轨道理论。 在这个时期的主要成就还有取代基效应、线性自由能关系、构象分析,等等。二.21世纪有机化学的发展在21世纪,有机化学面临新的发展机遇。一方面,随着有机化学本身的发展及新的分析技术、物理方法以及生物学方法的不断涌现,人类在了解有机化合物的性能、反应以及合成方面将有更新的认识和研究手段;另一方面,材料科学和生命科学的发展,以及人类对于环境和能源的新的要求,都给有机化学提出新的课题和挑战。有机化学将在物理有机学、有机合成学、天然产物学、金属有机学、化学生物学、有机分析和计算学、农药化学、药物化学、有机材料化学等各个方面得到发展。 物理有机化学 物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学的科学。主要的研究发展方向有: 1.运用现代光谱、波谱和显微技术表征分子结构,探索其与性能(物理、化学、生理、材料……)的关系;新分子和新材料的设计和理论研究。 2. 反应机理(协同、离子、自由基、卡宾、激发态、电子转移……) 和活泼中间体。 3. 主—客体化学;分子间弱相互作用和超分子化学;分子组装和识别;功能大分子和小分子相互作用及信息传递。 4. 新的计算化学方法、分子力学和动力学、分子设计软件包的开发;与实验的互补与指导。有机合成化学研究从较简单的前体小分子到目标分子的过程和结果的科学。有机合成化学是有机化学的主要内容。70年代以来,有机合成步入了一个新的高涨发展时期。 有机合成的基础是各种各样的基元合成反应,发现新的反应或用新的试剂或技术改善提高已有的反应的效率和选择性是发展有机合成的主要途径。 合成反应方法学上的一个重大进展是大量的合成新试剂的出现,特别是元素有机和金属有机试剂。利用光、电、声等物理因素的有机合成反应也要给以适当的重视。 高选择性试剂和反应是有机合成化学中最主要的研究课题之一,其中包括化学和区域选择控制,立体选择性控制和不对称合成等。后者是近年来发展得较快的领域,包括了反应底物中手性诱导的不对称反应,化学计量手性试剂的不对称反应,手性催化剂不对称反应,利用生物的不对称合成反应和新的拆分方法等。反映过渡态反应部位的构象是反应选择性的关键因素 复杂有机分子的全合成一直是最受关注的领域,体现合成化学的水平,与生物科学相结合,重视分子的功能则是合成化学家的新热点。有机合成化学的发展方向有: Z n& V& a+ 1.合成方法学 新概念、试剂、方法、反应的运用,实用的在温和条件下经过较简单的步骤高选择性高产率地转化为目标分子。 2. 具独特性能(生理、材料、理论兴趣)的分子的(全)合成。 3. 资源可持续利用的无害原料、原子经济和环境友好的反应介质、过程和工艺路线、绿色安全的产品。 4. 学科新生长点、交叉点的扩展和手性、仿生等新技术的运用。化学生物学在分子水平上研究生物机体的代谢产物及其变化规律性;利用有机化学的方法研究调控生命体系过程的科学。化学生物学是顺应20世纪后半叶生物学日新月异的发展,在化学学科的原有的几个分支——生物有机学、生物无机化学,生物分析化学、生物结构化学以及天然产物化学的基础上提出的新兴学科。化学生物学研究目前大致包括以下几个部分:1.从天然化合物和化学合成的分子中发现对生物体的生理过程具有调控作用的物质,并以这些生物活性小分子作为探针和工具,研究它们与生物靶分子的相互识别和信息传递的机理。2.发现自然界中生物合成的基本规律,从而为合成更多样性的分子提供新的理论和技术。3.作用于新的生物靶点的新一代的治疗药物的前期基础研究。4.发展提供结构多样性分子的组合化学。5.对于复杂生物体系进行静态和动态分析的新技术等。金属有机化学研究金属有机化合物[各种不同类型的C—M(杂原子)]的结构、合成、反应及其应用的科学。主要的研究发展方向有:1. 金属有机化学基元反应及其机理;各种不同类型的C—H(C、杂原子)的选择性形成、切断。2. 导向合成化学和聚合反应的金属有机化学;金属有机化合物的新型高效催化作用及其应用。药物化学和农药化学药物化学是有机化学的一个重要分支,与生命科学密切相关。它是研究与人类疾病和健康、植物保护等生命现象有关的创新药物研制的科学。药物化学的发展领域:1. 高通量生物活性筛选;药物作用靶点和基于构效关系指导下的分子设计和组合化学学库设计。2. 生化信息学的应用和创新、仿生及先导药物的发现、开发。3. 非传统机制的药物合成、分析和功能测试。有机新材料化学有机材料化学是研究以有机化合物为基础的新型分子材料的开发的科学。现代科学技术突飞猛进的发展,尤其是信息技术的发展,对材料科学提出了更高的要求,迫切需要研究新材料。相对于其他功能材料,以有机化学为基础的分子材料具有以下的特点:1.化学结构种类繁多,给人们提供了很多发现新材料的机遇;2.运用现代合成化学的理论和方法,能够有目的的改变分子的结构,进行功能组合和集成;3.运用组装和质组装的原理,能够在分子层次上组装功能分子,调控材料的性能。有机材料化学的发展方向有以下:1. 有机固体、半导体、超导体、光导体、非线性光学、铁磁体、聚合物材料。2. 具有特殊和潜在光、电、磁功能分子的合成和器件有序组装。3. 功能分子的结构、排列、组合和物化性能、机制的关系,新分子材料的设计和应用。有机分离分析化学研究有机物的分离、定性定量分析和结构解析的科学。研究方向:1. 基于近代光谱、波谱、色谱技术的进步对微(痕)量有机物的高效分析鉴定。2. 复杂的生物活性大分子和混合物中的有效组份及环境样品的分离分析方法的建立。绿色化学面对环境保护的重大压力,绿色化学提出来一些新的观念,起基本点是,通过研究和改进化学化工反应以及相关的工艺,从根本上减少以至消除副产物的生成,从源头上解决环境污染的问题。以此为目的的研究所带来的新的高效化工工艺也会大大提高经济效益。可以看出,绿色化学是对世纪化学化工研究的重要发展方向,是实现可持续发展的重要保障。本领域的发展和研究:1.发展高效、高选择性的“原子经济性”反应其中,催化的不对称合成反应仍是获得单一性分子的方法之一,应加强有关的新反应、新技术、新配体及催化剂的研究,加强开发和改进与绿色有关的生物催化的有机反应的研究。2.开发符合绿色化学要求的新反应以及相关的工艺降低或者避免使用对环境有害的原料,减少副产物的排放,直至实现零排放。3. 环境友好的反应介质的开发和利用其中可包括水、超临界流体、近临界流体、离子液体等,以替代传统反应介质的研究。4.可重复使用材料、可降解材料和生物质的利用以及生活中废弃物的再利用。在我们的生活中,有机化学的身影无处不在。能否好好的利用和发展有机化学也将在一定程度上影响着我们生活水平的高低。相信随着科学理论的发展,更多的基础学科相互交融,将在更多的领域发挥更大的作用。