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关键词： 有机化学   试题分析   证据推理与模型认知   新高考  

摘要： 2014年9月4日,国务院发布了《国务院关于考试招生制度改革的实施意见》,这是恢复高考以来最为全面和系统的一次考试招生制度改革。现如今,全国已有29个省区市启动新高考改革。新高考的命题原则指出要加强对学生学科核心素养的考查,而“证据推理与模型认知”是化学学科中重要的思维方法,它的培养有助于学生逻辑思维、推理论证能力和化学思维的形成。有机化学是化学学科重要的分支学科,是中学化学知识体系的重要组成部分,且与学生的生活实际关系密切。在高考试题中,涉及有机化学基础知识的考题所占的比例较高。同时,2024年是广西地区高三学生第一次参与新高考,因此,对已经实施新高考省市的高考化学试题进行研究和分析是很有必要的。把握历年新高考中有机化学板块试题的变革,挖掘试题中所蕴含的化学学科核心素养,依据高考试题命题的走向和趋势,将“证据推理与模型认知”素养巧妙地融入课堂教学之中,旨在发展学生的化学学科核心素养,以期为一线教师的教学提供参考。 本研究基于国内外文献研究,分析并总结当前化学学科核心素养和高考化学试题研究现状,阐述从学科核心素养视角研究高考化学试题的目的与意义,确定研究内容和方法,进一步奠定理论基础。依据《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》对“证据推理与模型认知”素养的描述以及结合学业质量水平的要求,编制该素养的评价量规,将“证据推理与模型认知”素养划分为:“获取证据推理”“基于证据推理”“建立认知模型”“基于认知模型”4个维度,旨在使化学学科核心素养的评价更加贴近教学实际,从而切实有效地落实化学学科核心素养的培养目标。 结合新课标中提出的试题命题框架和高考评价体系的考查内容,从试题的真实情境、实际问题、必备知识、“证据推理与模型认知”素养和“证据推理与模型认知”素养的评价量规的多个维度建构基于“证据推理与模型认知”的新高考有机化学试题分析框架。利用该试题分析框架对2021—2023年的14套新高考有机化学试题或高考题模拟试题进行详细的文本分析,得出有机化学试题考查的特点。 通过问卷调查和访谈两种质性研究了解有机化学复习中高中生“证据推理与模型认知”素养的认知和培养现状。调查结果表明,当前高中学生在“证据推理与模型认知”素养方面的表现与新课标的要求相比,尚存在显著的差距。高中化学教师对“证据推理与模型认知”素养的理论与方法的认识较为欠缺,以此作为本研究的现状基础。在理论基础和现状基础上,构建基于“证据推理与模型认知”素养试题的教学策略:(1)创设情境,发现问题,培养学生的证据意识;(2)实践探究,获取证据,培养学生的逻辑推理能力;(3)教具辅助,认识模型,培养学生认知模型的能力;(4)运用模型,结合实际,培养学生解决问题的能力。 为了将基于“证据推理与模型认知”素养试题的教学策略的教学效果可视化,选择了有机化学模块的复习课进行教学案例设计与实践。基于试题分析框架和“证据推理与模型认知”的评价量规,编制前、后测试题。通过对实验班与对照班的学生进行教学实验前、后纸笔测验,对比分析实验班与对照班在教学实验前、后“证据推理与模型认知”素养的表现,分析教学效果。研究结果表明:经过教学实验,在“证据推理与模型认知”素养的整体水平上,实验班比对照班的进步更大,但差距不明显;在不同维度的“证据推理与模型认知”素养上,实验班与对照班在“获取证据推理”维度上存在显著差异。 本研究构建的基于“证据推理与模型认知”素养的教学策略在一定程度上可以促进学生“证据推理与模型认知”素养的发展。但是由于研究时间和研究者自身能力和水平的局限,本研究在高考试题的分析和教学实验测试题编制上仍存在许多不足,有待在进一步的探索与研究中不断改进与完善。

关键词： 离子液体   汽液平衡   萃取精馏   热集成   流程模拟及优化  

摘要： 工业上,乙酸正丙酯（NPAC）通常由正丙醇（NPA）和醋酸（AC）在酸性条件下通过酯化反应得到,因此会产生正丙醇和乙酸正丙酯的混合物,二者在常压下存在共沸点,常规精馏难以对其实现分离。因此,本文针对该共沸体系,选择离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM][OAC]）、1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯（[MMIM][DMP]）和常规有机溶剂二甲基亚砜（DMSO）作为萃取剂,对正丙醇和乙酸正丙酯的分离开展了如下研究: （1）利用UNIFAC基团贡献法,综合考虑选择性和溶剂能力,从9种离子液体和2种有机溶剂中筛选了[EMIM][OAC]、[MMIM][DMP]和DMSO作为萃取剂。 （2）利用Othmer汽液平衡釜,测定了正丙醇-乙酸正丙酯、正丙醇-乙酸正丙酯-萃取剂（[EMIM][OAC]、[MMIM][DMP]和DMSO）的汽液相平衡（VLE）数据。通过NRTL、UNIQUAC和Wilson模型回归实验数据,得到实验和回归数据的平均相对偏差ARD（三种模型的ARD依次为1.17%、1.47%、2.23%）,结果表明NRTL模型回归效果最佳。 （3）开发了含两种离子液体的萃取精馏工艺方案（[EMIM][OAC]-ED、[MMIM][DMP]-ED）,并用序贯迭代法优化得到最佳工艺参数。进一步对两种方案的热集成设计[EMIM][OAC]-HIED和[MMIM][DMP]-HIED进行比较,[EMIM][OAC]-HIED工艺的TEC、总CO2排放量相较于[MMIM][DMP]-HIED工艺分别降低了8.71%和10.77%,热力学效率提升了10.72%。 （4）进一步开发了以常规有机溶剂DMSO作为萃取剂的萃取精馏工艺（DMSO-ED）和不含任何夹带剂的双塔变压精馏工艺（PSD）,用序贯迭代法得到最佳工艺参数后,完成两种工艺热集成方案（DMSO-HIED、HIPSD）的设计,DMSO-HIED工艺的TAC、TEC和总CO2排放量分别比HIPSD工艺减少45.52%、57.27%和36.15%。 （5）通过4E指标综合对比了[EMIM][OAC]-HIED、[MMIM][DMP]-HIED、DMSO-HIED和HIPSD四种工艺,发现[EMIM][OAC]-HIED工艺的TAC、TEC、总CO2排放量和热力学效率综合占优,优势顺序是[EMIM][OAC]-HIED>[MMIM][DMP]-HIED>DMSO-HIED>HIPSD。 综上所述,针对正丙醇-乙酸正丙酯共沸体系,本工作在完成萃取剂的筛选、VLE数据测定和模型回归的基础上,开发了针对该物系的[EMIM][OAC]-HIED、[MMIM][DMP]-HIED、DMSO-HIED和HIPSD四种分离工艺,发现[EMIM][OAC]-HIED为最佳方案,在经济、能耗和环保方面优势巨大,为工业应用提供基础数据和理论参考。

关键词： 虚拟仿真   化学反应过程   设备   应用  

摘要： “化学反应过程与设备”课程涉及复杂的反应机理和设备操作，传统教学模式难以满足学生的学习需求。探讨了虚拟仿真技术在该课程中的应用价值和具体策略。通过构建高度仿真的虚拟实验室、模拟真实工业环境、实施互动教学模式、开发针对性虚拟实验项目以及实施智能评估与反馈机制等措施，能够丰富教学资源，增强学生的实践能力，提升教学效果。借助虚拟仿真技术，学生可以在安全、经济、灵活的虚拟环境中深入理解课程内容，提高学习兴趣和主动性，为未来的工作实践打下坚实基础。

关键词： UbD理念   单元教学   化学核心素养   苏教版   有机化学  

摘要： 在基础教育课程改革的时代背景下,中学化学教学需要吸收国内外先进的教育理念,并进行本土化研究,从而改变传统课堂教学模式,使课堂教学落实学生的全面发展,培养学生化学学科核心素养,促进学生形成终身学习观。UbD理念是美国教育家威金斯和麦克泰格针对课堂教学难以激发学生理解的问题所提出,教学应关注学生真实地理解,这是教学的重要目标。UbD理念需要教师在进行教学设计时重视教学目标的设立,并通过多样化评估方式评估目标是否达成,最后再设计教学活动和学习体验,这也是“逆向理解设计三阶段”的关键含义。 本文共分为六部分,第一部分为绪论,交代研究背景、研究目的与意义,具体说明UbD理念和单元教学的研究现状,介绍研究思路与方法;第二部分进行概念界定,并介绍本研究所涉及的理论基础;第三部分是对学生的化学学习情况和教师教学情况进行调研,在江苏省盐城市某中学展开问卷与访谈调查,为后续研究提供参考;第四部分是对UbD理念下的高中化学单元教学研究的理论分析,阐述研究的可行性,介绍UbD理念下的单元教学设计的编制流程,选取苏教版高中化学教材必修二专题8的第二单元《食品中的有机化合物》为研究内容,编制出该单元的教学设计;第五部分为实践研究,依据所编排的单元设计,对该单元内容进行课时设计,开展对照实验,并对实践结果进行分析,得出实践结论;第六部分为总结与展望,本研究用苏教版教材研究UbD理念和高中化学单元教学,是一种用地方性教材进行教育教学改革的实践探索。 通过实践证明UbD理念下的高中化学单元教学法对学生的学业水平成绩有积极作用,并且利于学生真正地理解所学知识,但是本研究也有不足之处:其一,本研究仅选取必修教材中有机化学部分进行研究,如何用UbD理念开展无机化学内容的单元教学还需探索;其二,本研究样本仅选取江苏省盐城市一所高中的学生,UbD理念下的单元教学能否适用不同水平的学习和不同学习基础的学生有待研究;其三,实践虽达成了较长远的单元学习目标,但时间不够充沛使UbD理念对达成更长远、更综合的学习目标的作用需要一学期乃至更长久的实践验证。 UbD理念顺应时代发展,符合育人要求,将会为培养全面发展的人做出贡献。

关键词： 萃取塔   筛板   液滴行为   浸润性   VOF模拟  

摘要： 液液萃取是化工生产中重要的分离手段,萃取塔内的分散相液滴行为对萃取效率提升具有决定性作用。论文采用实验与模拟相结合的方法,对筛板萃取塔内分散相液滴行为进行研究,考察筛板浸润性、筛板孔径、体系物性、操作条件等对筛板萃取塔分散相液滴行为的影响,为筛板萃取塔分散相液滴调控提供依据。 首先,论文对无搅拌条件下筛板萃取塔中液滴行为的影响因素进行了研究。结果表明,体系界面张力较低时,筛板对液滴主要起破碎作用;体系界面张力较高时,筛板对液滴主要起聚并作用;筛板对分散相浸润性较好时,液滴更容易在筛板表面发生聚并,筛板对液滴主要起聚并作用;筛板对分散相浸润性较差时,液滴更倾向于离开筛板,筛板对低界面张力体系液滴主要起破碎作用,对高界面张力体系液滴仍然起到一定的聚并作用。为定量评价筛板对分散相液滴的聚并-破碎特性,论文定义了筛板聚并-破碎指数,基于实验数据提出了估算筛板聚并-破碎指数的关联式,关联式计算结果与实验值的平均偏差为0.1144,最大偏差为0.1524,偏差较小,可满足使用的需要。 其次,论文开展了无搅拌条件下筛板萃取塔中液滴行为的CFD二维模拟。研究发现,模拟结果与实验结果一致,表明该模拟方法可用于无搅拌条件下筛板萃取塔中液滴行为的研究。筛板聚并-破碎指数与接触角和两相密度差呈正相关,与黏度比呈负相关;体系界面张力较低时,筛板聚并-破碎指数与分散相流速呈正相关,与孔径成负相关;体系界面张力较高时则反之,筛板聚并-破碎指数与分散相流速呈负相关,与孔径成正相关。 最后,论文对搅拌筛板萃取塔中的液滴行为及其影响因素进行了研究。结果表明,搅拌段破碎指数与搅拌桨转速、孔径、接触角均呈正相关;反弹破碎比例与搅拌桨转速和孔径呈正相关,与筛板浸润性呈负相关;随着搅拌转速增大,悬浮比例先增大后减少,对于低界面张力体系,浸润性越差,悬浮比例越小,对高界面张力体系则相反。论文基于实验数据提出了估算搅拌段破碎指数的关联式,关联式计算结果与实验值的平均偏差为6.88,具有一定参考价值。

关键词： 量子化学   硝酸羟胺   功能化合物   化学反应机理  

摘要： 在空间推进领域中,HAN基推进剂具有绿色无毒、高性能、安全性好和成本低等优点,逐渐成为先进航天发动机技术的新方向。研究表明,向HAN基推进剂中添加功能化合物能显著提升HAN基推进剂的性能,因此,开展HAN及功能化合物的催化分解反应动力学和以及不同配方推进剂的燃烧性能的研究具有重要意义。本文以HAN基液体推进剂为研究背景,采用量子化学的理论计算方法完善了HAN和功能化合物—硝酸肼(HN)和硝酸羟乙基肼(HEHN)的催化分解路径,构建了HAN/HN和HAN/HEHN体系的催化燃烧反应机理模型,计算不同配比下推进剂的燃烧温度以及生成物组分浓度。 首先分别构建了HAN和功能化合物(HN、HEHN)分子结构,计算出了相关的结构参数,包括键长、键角、二面角等,同时计算了热力学参数,包括电子能、内能、焓和吉布斯自由能。选取铱(Iridium,Ir)金属为催化剂,构建出了Ir晶胞,优化测定了Ir晶格常数,计算了Ir基晶胞不同活性表面(Ir(100)、Ir(110)、Ir(111))的Ir分子间距、分子层距离和表面能,最终选取Ir(100)表面作为活性表面并作为吸附表面,并进行了结构收敛性测试,确定了收敛精度和计算参数。 其次构建了HAN在Ir(100)表面上的四种吸附结构,并进行了C、N、O附氢基团的吸附稳定性分析,确定产物吸附结构。基于过渡态理论获得了HAN在该吸附结构下的四条催化反应路径,获得了HAN在催化剂表面的化学反应机理和最佳分解路径;同理构建了功能化合物(HN和HEHN)在Ir(100)表面上的三种吸附结构,获得HN和HEHN的四条催化反应路径,得到了HN和HEHN在催化剂表面的化学反应机理和最佳分解路径。 之后拟合阿伦尼乌斯公式得到了200-3000K温度范围内HAN、HN和HEHN在Ir(100)表面分解过程中对应基元反应的动力学参数,基于热力学参数温度函数系数求解方法,得到了HAN、HN、HEHN等重要组分在热力学文件中所需要的温度函数系数。 最后基于得出的HAN、HN和HEHN在Ir(100)表面上催化分解的热力学参数和基元反应的动力学参数,建立HAN/HN和HAN/HEHN燃烧反应动力学模型,研究HAN/HN、HAN/HEHN不同点火温度(高温启动和常温启动)和不同配比下的推进剂的燃烧温度、重要组分的影响,通过研究功能化合物和HAN的配比权重,对提升HAN基推进剂燃烧性能具有指导意义。

关键词： 智能化技术   有机化学   个性化学习   教学探索  

摘要： 随着人工智能技术的快速发展，其在有机化学领域的应用正逐渐成为推动教育改革的重要力量。通过数据分析与智能算法，智能化技术不仅为有机化学教学提供了个性化学习支持和智能化教学资源，还极大地激发了学生的学习兴趣，并显著提升了教学效果。基于对学生学习进度和理解能力的实时监测，智能化技术能灵活调整教学内容和方法，实现精准化教学。此外，将智能化技术与传统教学方法相结合，在提升学习效率、改善教学反馈机制以及增强互动性等方面展现出了独特优势。然而，如何更有效地利用智能化技术促进有机化学教学的发展仍需深入探讨。因此，本文旨在探讨智能化技术在有机化学中的实际应用情况、面临的挑战及未来的发展趋势。

关键词： 3D打印   电化学抛光   压握扩张实验   有限元模拟   体外力学性能测试  

摘要： 血管支架的介入手术是治疗冠心病和动脉粥样硬化等心血管疾病的有效手段。而3D打印技术可以根据患者的具体需要定制血管支架的形状和大小,植入后可以为患者提供更好的适应性。3D打印制备金属血管支架可以得到完整几何模型的可行性已得到验证,但在力学性能方面的研究鲜有报道,且支架在服役前要经过压握和扩张过程,会严重影响其力学性能,因此本文采用有限元模拟与实验相结合的方式研究3D打印金属血管支架压握和扩张过程的力学行为,并在此基础上对扩张后的支架进行体外力学性能测试。本文的主要研究内容与成果如下: (1)基于对不同高度支撑环支架模型进行基础的扩张和平面压缩有限元模拟,确定了支架的结构为不等高支撑环支架。然后采用SLM(Selective laser melting)技术对新结构支架和拉伸试样进行3D打印,并进行电化学抛光,完成血管支架和拉伸试样的制备,为后续实验提供基础。 (2)为更好的了解压握和扩张过程中支架的变形与应力变化情况,对3D打印金属血管支架进行压握和扩张过程的有限元模拟与实验。通过分析实验中支架的变形、回弹率和应力分布等力学行为,验证有限元模型的准确性。支架在压握实验后发生约3.55%的回弹,并且存在一定的残余应力;在扩张后发生最大的塑性变形0.2198,并未发生断裂现象,但发现压握过程会增加支架的扩张回弹率。 (3)通过支架在不同病变血管内扩张的有限元模拟,探究斑块类型对病变血管的变形情况和应力水平的影响。发现非均匀病变血管,在被撑开后发生较大的形变,应力分布不均匀,在薄侧具有较大的应力2.26MPa,高于均匀病变血管内的应力1.61MPa。进行在不同狭窄率病变血管内扩张实验,发现病变的严重程度越高,血管扩张的可能性也越大,扩张率可能更高,但扩张后直径仍较小。 (4)最后利用平面压缩法和三点载荷法分别测试支架的支撑性能和柔顺性,得到压握和扩张后的支架的支撑力和弯曲力分别为8.58N、3.53N,小于未压握扩张支架的10.01N、3.98N。表明压握过程中的塑性应变和残余应力会降低血管支架的刚度,从而削弱支架的支撑性能,增加支架的柔顺性。对支架进行1×10～6的循环加载后,发现支架对压缩平板的反作用力减小,表明支架发生了一定的塑性变形,但在经过循环载荷后并未出现断裂现象。

关键词： 5E教学模式   科学态度与社会责任   有机化学  

摘要： 随着科学教育发展的影响和课程改革工作的逐步推进,我国各类学科都在不断加强课程教学建设。目前,发展每一位学生的化学学科核心素养是新课程改革的核心理念。5E教学模式由引入(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、迁移(el aboration)和评价(evaluation)五部分组成,以探究式教学模式激发学生的探究欲望,学生是学习主体,探究问题是课堂核心,迁移是巩固知识的关键,学生知识体系的自主建构通过这五个环节的教学过程逐步形成。利用文献研究法、问卷调查法、教学实践法和访谈法,分析了5E教学模式培养学生“科学态度与社会责任”核心素养的可行性,探索了高中化学教学中实施5E教学模式的原则与策略,挖掘和整理了高中化学选择性必修3中适合使用5E教学模式进行授课的章节内容,并通过《醇》和《葡萄糖》两个教学案例进行教学实践。研究表明: (1)高中化学课程教学中应用5E教学模式培养学生“科学态度与社会责任”素养是可行的。具体体现在:一是课程标准指明了方向,同时倡导以探究、合作的形式展开教学;二是两者都旨在进行迁移应用;三是5E教学模式的各环节均和“科学态度与社会责任”素养培养有较高的契合性。 (2)基于5E教学模式培养“科学态度与社会责任”时应注重以下教学原则:一是突出学生主体原则;二是形成新旧概念之间的冲突原则;三是强调科学探究原则;四是实施问题驱动原则;五是建构概念及应用概念原则。 (3)根据教材内容选择合适的教学模式有助于学生吸收内化知识,通过分析人教版选择性必修3教材,发现共有12节内容较为适合使用5E教学模式进行授课,占比为70.6%。 (4)实践证明,在高中化学课堂教学中应用5E教学模式,激发了学生学习化学的兴趣,提高学习主动性,培养了学生实验探究能力,提升了学生迁移应用的意识,如能够将乙醇的氧化反应与现实生活中的情境联系起来,将课堂上所学的知识迁移到实际生活中。 归纳上述,着重学生探究和迁移能力的培养是5E教学模式的特点,其对学生“科学态度与社会责任”素养有积极作用,同时5E教学模式为高中化学课堂教学提供了新的教学策略,有助于激发学生的学习兴趣,提高教学实效性。

关键词： Au(Ⅲ)   Pd(Ⅱ)   硫醚萃取剂   液-液萃取   萃取机理  

摘要： 贵金属金(Au)和钯(Pd)具有许多优良特性,被广泛应用于工业和科技领域。随着科技的发展,电子垃圾产量逐年攀升,造成极大环境危害。因此,从电子垃圾中回收金、钯具有重要意义。溶剂萃取法因其能够实现选择性萃取且收率较高,已成为金属分离提纯的主要方式。含硫萃取剂对金和钯具有特异性识别效果,能够实现目标金属的选择性萃取。因此本论文以硫醚为基本骨架,合成硫醚噻吩萃取剂、三齿硫醚类萃取剂和多齿硫醚萃取剂,用于Au(III)和Pd(II)的液-液萃取实验。系统考察了稀释剂、盐酸浓度、萃取时间、初始金属离子浓度等因素对萃取性能的影响,同时考察了萃取剂的实际应用和重复利用性能。主要研究内容如下: (1)以2,5-二氯噻吩为原料,分别与乙硫醇钠、戊硫醇和氢氧化钠反应,合成了2,5-二乙基硫醚噻吩和2,5-二戊基硫醚噻吩。在4 h内,5 mmol/L 2,5-二乙基/二戊基硫醚噻吩可从0.1 mol/L盐酸中完全萃取1 mmol/L Au(III)和Pd(II)。2,5-二乙基硫醚噻吩对Au(III)对Pd(II)具有较大的萃取饱和容量,分别为678.87 mg/g和446.01 mg/g。在模拟混合金属离子溶液和实际电子垃圾浸出液中,该萃取剂均表现出对Au(III)和Pd(II)优异的选择性。经过6次重复利用后,萃取剂仍然保持稳定的萃取率。该萃取剂对Au(III)的萃取遵循氢离子溶剂化机理,对Pd(II)的萃取遵循配位取代机理。 (2)为了获得更快的萃取速率,合成了酯基直链硫醚萃取剂,同时探究了萃取剂结构与性能的关系。以3,3’-硫代二丙酸为原料,经酰化、酯化反应后得到3,3’-硫代二丙酸二酯,酯基烷基链长为乙基-己基。首先,碳链长度最短、分子量最小的3,3’-硫代二丙酸二乙酯具有最大的萃取容量,对Au(III)和Pd(II)的萃取量分别为910.2 mg/g和280.7 mg/g。在0.1 mol/L盐酸,5 mmol/L 3,3’-硫代二丙酸二乙酯可分别在20 min、15 min内完全萃取1 mmol/L的Au(III)和Pd(II);在模拟电子垃圾溶液和实际电子垃圾浸出液中均表现出对Au(III)或Pd(II)优异的选择性;经过4次重复利用后,材料仍然保持较高的萃取率,可重复利用。该萃取剂对Au(III)的萃取遵循配位取代和离子缔合机理,对Pd(II)的萃取遵循配位取代机理。 (3)为了提高萃取剂络合比、探究萃取剂结构对萃取性能的影响,合成了带双硫原子的多齿硫醚萃取剂。以1,2-双(羧甲硫基)-乙烷为原料,经过酰化和酯化反应后合成酯基链长分别为乙基和戊基的1,2-双(羧乙基甲硫基)-乙烷、1,2-双(羧戊基甲硫基)-乙烷。2 mmol/L SS-C2/C5可在2 h内萃取1 mmol/L Au(III)和Pd(II)。在最佳实验条件下,SS-C2和SS-C5对Au(III)的萃取饱和容量分别为750.60 mg/g和557.98 mg/g;对Pd(II)饱和萃取容量为分别为500.17 mg/g和484.87 mg/g。两个萃取剂对混合金属离子溶液中的Au(III)和Pd(II)具有好的选择性。其中,SS-C5对Pd(II)表现出优异的萃取能力,对钯的萃取不受盐酸浓度和杂离子的影响,萃取率始终保持在96%以上。Au(III)和Pd(II)的萃取机理均为配位取代机理。 综上,本文制备的三类萃取剂均能够较好的实现对Au(III)和Pd(II)的选择性萃取,在贵金属离子回收方面有着良好的应用前景。