以学生视角看化工热力学课程的教与学

化工热力学是公认难教和难学的一门课程。文章以独特的学生视角,从内部和外部因素对化工热力学课程难学的原因进行剖析,并针对课程内容抽象、公式繁杂等难题,从课程学习及知识应用方面阐述了化工热力学课程学习的心得体会,提出“追本溯源”“化繁为简”的学习方法,为化工热力学课程的教与学提供参考。     

芒硝法生产硫酸钾工艺的模拟与分析

硫酸钾生产工艺中，钾离子转化率和能耗是二个最重要的指标，过去由于缺少可靠的电耗计算模，对能耗只能停留在定性分析上，本文利用ＰＨＥＥＳ软件，对各种芒硝法工艺路线进行了稳态模拟，给出了理论转化率和理论能耗之间的定量指标。通过发现，随着转化率的提高，能耗随之大幅度增长，由此得出结论不要片面追求高转化率，应综合考虑转化订与能耗的关系，达到优选之目的，能过模拟分析，为新工艺的研究和开发提供理论指导。     

原位合成的介孔TiO2-B/锐钛微粒:改善的锂离子电池阳极材料（英文）

Mesoporous TiO2-B/anatase microparticles have been in-situ synthesized from K2Ti2O5 without template. The TiO2-B phase around the particle surface accelerates the diffusion of charges through the interface, while the anatase phase in the core maintains the capacity stability. The heterojunction interface between the main polymorph of anatase and the trace of TiO2-B exhibits promising lithium ion battery performance. This trace of 5%(by mass) TiO2-B determined by Raman spectra brings the first discharge capacity of this material to 247 mA·h·g?1, giving 20%improvement com-pared to the anatase counterpart. Stability testing at 1 C reveals that the capacity maintains at 171 mA·h·g?1, which is better than 162 mA·h·g?1 for single phase anatase or 159 mA·h·g?1 for TiO2-B. The mesoporous TiO2-B/anatase microparticles also show superior rate performance with 100 mA·h·g?1 at 40 C, increased by nearly 25%as compared to pure anatase. This opens a possibility of a general design route, which can be applied to other metal oxide electrode materials for rechargeable batteries and supercapacitors.     

非平衡热力学在摩擦领域聚合物复合材料设计中的应用

以自润滑材料和摩擦材料为例,基于非平衡热力学原理从热量产生和传递的根本问题出发,研究摩擦系数和热导率对材料接触面温度的影响,指导聚合物基复合材料的设计。对于自润滑材料来说,将摩擦热量产生和传递过程假设成两个过程的串联,发现摩擦热产生是摩擦系统整体稳定运行的关键控制因素。对于摩擦材料来说,将摩擦热量传递过程假设成传递热量和分配热量两个过程的并联,发现需采用降低刹车片热导率的逆向思维降低接触面温度。     

人溶菌酶-抗菌肽tachyplesins融合蛋白的原核表达及其抗菌活性

目的原核表达人溶菌酶(Human lysozyme,hLYZ)和抗菌肽tachyplesins融合蛋白,并检测其抗菌活性。方法人工合成抗菌肽tachyplesins基因和linker,与pMD18-T-hLYZ上切下的hLYZ基因融合,将融合基因克隆至带有GST标签的原核表达载体pGEX-4T-1上,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,并对表达条件进行优化。表达的融合蛋白经亲和层析纯化后,进行抗菌活性检测。结果重组表达质粒pGEX-4T-1-hLYZ-tachyplesins经PCR、双酶切及测序鉴定,证明构建正确;表达产物经SDS-PAGE分析,在相对分子质量约44000处可见目的蛋白条带,诱导温度在25℃,IPTG终浓度为0.8mmol/L,诱导时间为6h,融合蛋白表达效果较好,主要以可溶性形式存在;纯化的融合蛋白纯度可达90%以上,对金黄葡萄球菌和大肠杆菌具有一定的抑制作用。结论已成功在原核细胞中表达了人溶菌酶-抗菌肽tachyplesins融合蛋白,纯化的融合蛋白具有一定的抗菌活性。     

高级氧化技术矿化水中有毒有机物理论极限能耗

通过过程耦合的概念建立了高级氧化技术矿化有机污染物理论极限能耗的计算方法,并分析了通过与高级氧化技术中4种可能的氧化剂矿化反应分别去除1000kg19种代表性有机污染物(8种氯代烷烃、4种氯代烯烃、3种溴代甲烷、4种芳香烃及其衍生物)的理论极限能耗,将计算结果与物理法脱除有机污染物的理论能耗进行了比较分析。研究结果表明,高级氧化技术矿化水中有机污染物为放热过程,且高级氧化技术矿化水中有机污染物理论极限能耗较物理法脱除有机污染物极限能耗有高出数量级的差别。矿化氯代烷烃、氯代烯烃和溴代烷烃的理论极限能耗随着有机物中C—Cl或C—Br取代基的增加而普遍降低,且矿化氯代烷烃的理论极限能耗大小为氯代甲烷氯代乙烷氯代丙烷,该结论与物理法脱除有机污染物理论能耗规律一致。此外,不同氧化剂矿化氯甲烷的理论极限能耗为O3O-.OHO2;而对其他研究体系而言,不同氧化剂矿化的理论极限能耗为O-O3.OHO2。     

语义信息增强的 3D 激光 SLAM 技术进展

由于激光雷达可直接获得测距信息且相较于视觉传感器对光照等环境变化更具鲁棒性等优点,激光同步定位与建图(SLAM)技术近年来得到广泛发展。传统激光SLAM已取得很多研究成果,但其仅利用几何特征,对场景的理解有限,难以应对复杂任务,除此之外,当前SLAM应用场景已由传统静态场景向复杂动态场景过渡,传统方法由于动态元素干扰大多难以获得较好的性能。因此,语义信息增强的三维(3D)激光SLAM技术愈发受到研究学者们的关注,通过赋予点云语义标签与纯几何特征进行融合,一方面借助语义信息滤除潜在运动对象以解决静态环境假设问题,另一方面以语义信息辅助激光里程计获得高精度的定位与建图。综述了语义信息增强的3D激光SLAM技术研究进展,提出了该技术通用框架,分模块对该领域的突出研究成果及应用进行重点介绍,最后对该领域发展方向进行了总结与展望。     

波流作用下海底管-土相互作用研究综述

回顾了处于各种运行状态下海底管道在波浪和海流作用下的模型试验结果和理论计算方法,包括常规重力场下的试验(1g试验)和离心试验;解析方法和数值方法等。最后对海底管-土相互作用的进一步研究进行了展望。     

我院1990年获国家及化工部资助研究项目简介

1990年我院获国家自然科学基金资助项目共4项,获国家基金委青年基金资助计1项,这些项目为: