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关键词： 绿色节能   低碳   萃取精馏   工艺控制   效果强化  

摘要： 为解决传统萃取精馏工艺高能耗、低分离率问题，提升高黏度体系物质分离效率，文章基于目标导向视角，以绿色环保节能效果最优化呈现为发展引擎，基于萃取精馏工艺现实作业原理，从过程强化、萃取剂精准选取、工艺参数优化设计等三个层面出发，提出针对性工艺设计强化思路。以期为后续更快速地实现高效分离提供方向指引，真正达到经济与社会效益的双赢。

关键词： 高中化学   核心素养   有机化学   教学策略  

摘要： 当前的教育重点是培养学生的核心素养。因此，在进行高中有机化学的授课时，教师需要对教学观念和教学设计进行彻底更新。在教学观念上，教师应秉持“以学生为中心”的原则，着力于创建自主的学习氛围，引导学生自觉完成布置的任务，以提高学习效率。在教学方法上，应依据教学目标营造有趣的教学氛围，以激发学生的学习兴趣。本文通过研究核心素养背景下高中化学有机化学教学的实践策略，以期为一线教师提供有益的教学启示，促进学生全面发展，为我国培养更多具有创新精神和实践能力的优秀人才。

关键词： 参与式教学   有机化学   操作技能   实训教学   PTM  

摘要： 课堂中促进学生深度参与一直是提升教学质量的重点命题。PBL、CBL、TBL、IL等各种创新教育模式应运而生。然而，高职学生受基础和习惯的制约，动手能力有限，这些教育模式在实训教学中处于两难境地：将学习置于解决问题或调查复杂现象中学生参与度并不高，教学效果往往不尽如人意。参与式教学是一种在建构主义理论下倡导学生主动学习和合作学习的教学模式，解决了高职学生在内容知识、认知实践和软技能如协作和自主学习方面的融合问题。在高职药学有机化学实训教学中开展PTM教学是一项有益的探索。基于学生操作准确性评估和自评数据等分析显示，PTM教学方法在有机化学实训教学中有利于激发学生的自主学习与思考能力，培养学生的合作精神和创新能力，目标达成好，学生满意度高。

关键词： 课程思政   有机化学   醇   酚   醚  

摘要： 教育的核心目标在于培养德才兼备的人才，高校课程思政教育是实现这一目标的关键途径。将思政教育与高校课程内容紧密结合，可以确保学生在掌握专业知识的同时，也能树立正确的世界观、人生观和价值观。《有机化学》是医科院校医学专业本科生必修的基础课程，不仅承载着传授专业知识与技能的任务，更肩负着培养学生科学精神、人文素养及社会责任感的使命。本文以醇、酚、醚的教学为例，从多方面深入挖掘思政育人元素，潜移默化地融入课程教学的各个环节中，让学生在收获专业知识的同时，提高思政水平及医德素养，从而落实立德树人根本任务。

关键词： 钼   细长孔   电化学抛光   电场仿真   工艺试验  

摘要： 高纯度钼（Mo）金属具有高熔点、耐磨损、耐腐蚀及导电、导热性强、膨胀系数小等特殊性能,广泛应用于钢铁、核工业及电子工业等高端制造领域。针对精密设备中钼制孔内高表面质量的要求,机械抛光、能量束抛光等技术在狭长空间抛光的自适应差、表面质量达成性单一等问题。而电化学抛光技术具有抛光效率高、表面质量优异及非接触式抛光等优点,目前对于钼金属的电化学抛光机理和模型、工艺参数对表面质量的影响机制等研究有待补充。因此,本文以纯度为99.95%的钼制Φ4×58mm的细长孔为研究对象,开展了钼制细长孔电化学抛光界面反应机理研究,建立了钼金属电化学界面反应动力学模型。进行了电化学抛光过程中阳极电流密度分布的电场仿真研究,提出了线性变截面抛光电极的小间隙电化学抛光方法,优化了细长孔电化学抛光电极的结构,实现了钼制细长孔内表面粗糙度、洁净度一致性优异的电化学抛光。具体研究内容如下: 为实现钼金属高表面质量的电化学抛光,对钼金属固液界面电化学反应机理展开研究,研究了钼金属电化学反应机理和界面电化学光整机理,探讨了不同pH值抛光液的钼金属电化学阳极产物属性;建立了基于扩散双电层理论的钼金属电化学界面反应动力学模型,开展了钼金属电化学抛光仿真研究,揭示了抛光电压、抛光液浓度和抛光时长对阳极质量反应速率的影响规律。研究表明:抛光电压是抛光效率的主导因素,而钼表面洁净度则受制于抛光液pH值。 针对钼制细长孔狭长结构的抛光难度大、孔内表面质量一致性差的问题,开展了钼制细长孔电化学抛光仿真研究,剖析了棒状抛光电极极间氢气群屏蔽阳极表面电流密度分布的规律;提出一种变间隙补偿阳极表面电流密度的电化学抛光方法,优化了细长孔电化学抛光电极的结构;采用线性变截面的电化学抛光电极解决了由阳极表面电流密度分布不均导致孔内表面各向异性蚀除的问题。 以钼制细长孔内表面粗糙度和表面洁净度为评价要素,建立了以表面粗糙度、洁净度梯度标准差SDG评价孔内表面质量一致性的评价方式,在电化学抛光综合试验平台上进行钼制细长孔电化学抛光单因素试验研究,揭示了抛光电压、抛光液浓度和抛光时长对表面粗糙度及洁净度标准差的影响规律;采用正交试验的方法获得了一组最优抛光参数为:抛光电压12V,抛光液为1.8wt%的Na OH水溶液,抛光时长为80 s。实现了内表面粗糙度从Ra0.847μm降至Ra0.207μm,表面洁净度钼质量百分数从57.04%升至95.64%;表面粗糙度和洁净度的标准差SDG分别为0.000362μm/mm和0.0385%/mm。

关键词： 有机化学   临床医学   芳香烃   科学探究   课程思政   混合式教学  

摘要： 科技创新是推动社会进步的重要动力，也是国家竞争力的核心。培养当代大学生的知识应用能力、科学探索思维已经成为自然科学基础课程的重要教学目标之一。详细分析目前《医用化学》教学中面临的实际问题，结合教学内容及临床医学专业的培养目标，对医用化学课程中“芳香烃”章节进行重构和拓展，采用探究式教学方法，充分借力线上教学资源，融入课程思政，结合实验演示，开展线上线下混合式教学实践。课堂通过设计多个环环相扣、层层深入的问题，培养学生具备独立思考、融会贯通的科学探究意识，激发了学习兴趣。

关键词： 卤代烃   有机化学   化学性质   思维导图   系统掌握  

摘要： 卤代烃类化合物的化学性质比较丰富，可以发生多种化学反应从而转化成其他种类的有机化合物，如发生亲核取代反应可以转化为醇、醚、胺等，脱卤化氢可以生成烯，脱卤素可以生成炔，因此在有机化学课程中起着桥梁作用，掌握其化学性质尤为重要。但是因其化学性质复杂，学生常出现知识点记忆不清、思维混乱、难以完全掌握等情况。将思维导图可视化工具应用到卤代烃化学性质的教学过程中，阐述了如何构建卤代烃化学性质的思维导图，以及其在各个环节的具体应用方式，线性呈现问题解决的思路，帮助学生系统掌握理论知识，提升学生的学习效率。

关键词： 光电催化水分解   Ta3N5光阳极   NbN导电层   阳极氧化   电化学抛光  

摘要： 随着全球资源日益枯竭和环境持续恶化,人类社会正面临前所未有的可持续发展挑战。在此背景下,光电催化（Photoelectrochemical,PEC）水分解因其能够直接利用太阳能制备氢气等清洁可再生能源,成为备受关注的研究方向。构建高效PEC水分解体系的关键在于开发性能优异的光阳极材料,其需同时满足以下要求:能带结构与水分解电势相匹配,具备高效可见光吸收能力,实现光生电子-空穴对的有效分离,并具备优异的水氧化催化活性。氮化钽（Ta3N5）因其适宜的带隙（约2.1 eV）和优越的能带位置,成为PEC光阳极材料研究的热点。理论计算表明,其在标准太阳光照下的最大光电流密度可达12.9 mA cm-2,对应的太阳能-氢能转换效率（STH）高达15.9%。然而,Ta3N5薄膜的常规制备依赖金属Nb等导电基底,而此类基底表面粗糙度较高,且与Ta3N5存在晶格失配问题,限制了薄膜的结晶质量与光阳极性能的提升。本研究围绕提高Ta3N5薄膜的结晶性及其PEC性能,开展了以下两方面的探索: （1）采用电化学抛光结合高温氮化工艺改善Nb基底表面形貌,获得致密均匀的NbNx导电层。随后,利用双源电子束共蒸结合高温氮化技术,在其上成功制备了梯度Mg掺杂的Ta3N5（Mg:Ta3N5）薄膜。研究表明,基于经抛光处理的Nb基底所制备的Mg:Ta3N5薄膜具有更优异的结晶性。在析氧助催化剂修饰下,该光阳极在1.23 V ***下实现了7.8 mA cm-2的光生电流密度,偏压辅助光电转化效率（ABPE）达到3.42%,性能显著优于未处理基底上的对照样品。 （2）进一步通过阳极氧化与调控高温氮化条件,在抛光Nb基底表面构建了单一晶相的NbN导电层。在其上沉积Mg:Ta3N5薄膜后发现,靠近NbN界面形成致密层,而外层为多孔结构。XRD分析表明,NbN（100）与Ta3N5（004）,以及NbN（101）与Ta3N5（113）晶面之间的晶格匹配度分别高达99.8%与99.6%,显著增强了Ta3N5薄膜在相关晶面的择优取向与结晶度。该背接触结构在外加电场作用下可有效促进光生载流子的分离,使体电荷分离效率接近100%。在助催化剂修饰下,Mg:Ta3N5/NbN/Nb光阳极在1.23 V ***下获得8.7 mA cm-2的光生电流密度,对应ABPE值高达4.18%。 本研究为制备高结晶性、高性能的Ta3N5光阳极提供了新思路和有效方法,并为构建高效、稳定的PEC水分解体系提供了重要的理论依据与技术支持。

关键词： 有机化学   微通道反应器   硝酸异丙酯   IPN   硝化反应   异丙醇   二氯甲烷  

摘要： 为了解决传统工艺制备硝酸异丙酯(IPN)存在的反应过程不易控制、反应温度过高及收率低等问题，采用心型微通道反应器，以异丙醇为原料、二氯甲烷为溶剂，经发烟硝酸和乙酸酐的作用合成了硝酸异丙酯(IPN);考察了异丙醇、发烟硝酸和乙酸酐摩尔比、发烟硝酸质量分数、总流速、反应温度等因素对硝化反应的影响。结果表明，在温度10℃,总流速60mL/min,发烟硝酸质量分数98%,异丙醇、发烟硝酸和乙酸酐的摩尔比1∶1.2∶0.9,异丙醇和二氯甲烷质量比1∶1的条件下，转化率可达99.83%。建立了均相IPN硝化反应动力学模型，拟合得到活化能为37.05kJ/mol,指前因子为4.93×10～4L/(mol·s)。

关键词： 离子液体   萃取精馏   过程强化   量化计算   分子动力学  

摘要： 在全球能源消耗年均增长2.1%与IPCC碳中和目标的双重约束下,化工分离过程的能耗优化已成为制约流程工业低碳转型的核心挑战。共沸物体系分离能耗较常规物系高出3-5倍,开发兼具能效提升与环境友好的分离技术成为国际化工界的研究焦点。 针对这一难题,本研究构建离子液体夹带剂筛选-工艺模拟优化-分子作用机制解析的三维研究框架。针对二元共沸物体系,以糠醛工艺生产中形成的的丙酮-甲醇二元共沸物为例:基于COSMO-RS模型计算了144种离子液体对分离体系的选择性,进而确定[EMIM][TF2N]作为最优夹带剂。测定了离子液体和待分离物系的等温相平衡数据,拟合得到NRTL模型参数,用于Aspen Plus流程模拟,通过灵敏度分析优化得到最佳工艺参数。采用DFT计算,探究分离过程中分子间相互作用机制。结果表明,最优工艺条件下甲醇和丙酮纯度分别为99.99 mol%与99.98 mol%,范德华力和静电相互作用是[EMIM][TF2N]打破共沸的主要驱动力。 针对三元共沸体系,以正己烷/丙酮/氯仿三元共沸物（药物洗脱）为例:基于COSMO-RS模型计算了56种离子液体的选择性,开发[EMIM][AC]+DMSO混合离子液体夹带剂。使用UNIFAC-Lei模型参数进行Aspen Plus流程模拟,并通过遗传算法得到最优工艺参数。通过量子化学计算和分子动力学模拟,在微观层面探究分离过程中分子间相互作用机制。结果表明,在最优工艺条件下正己烷、丙酮和氯仿的纯度均可达到99.9 mol%,最优的年总成本为1.47×10～6（?）/y,环境排放为1506.6 kg/y,[EMIM][AC]与氯仿、正己烷和丙酮的结合能由大到小的顺序为氯仿、丙酮和正己烷,DMSO的加入强化了对轻组分的选择性,流程模拟结果和量化计算结果一致。 本研究的离子液体夹带剂筛选与多尺度研究方法,为实现丙酮共沸物的低能耗分离和高附加值溶剂回收提供了工程化路径,其分子作用机制解析为新型绿色夹带剂的设计提供了理论支撑。