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外表化学论文样例十一篇

时候:2022-09-22 21:43:25

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外表化学论文

篇1

媒介

中国文明最高深意之地点,在于“中国人所谓通天人合表里,亦堪称便是自然与人文之汇合”[1]。中国儒家好言人性,即人文,缘于儒家典范《周易》之“观乎人文,以化整天下”。此刻我国所倡导的“以报酬本”的迷信成长观,堪称与我国传统学说是一脉相承的。讲授必须以报酬本,对自然迷信及工程手艺范围的讲授,在夸大现实的同时,除要与现实相连系外,还要与人文汇合。作者处置高校讲授和科研使命二十多年,恰逢乱世,有幸到场学样的教改钻研及“大师长教员立异性尝试”。现以曾讲授过的煤油工程专业课《油田化学》、《钻井液工艺事理》及其专业底子课《胶体与外表化学》等课程为例,连系相干课程和今朝已完成的“大师长教员立异性尝试”和讲授鼎新名目,摸索高校专业课及专业底子课的教改思绪。

一、专业及专业底子课程

《油田化学》是煤油工程的专业课程之一,是钻研油田钻井、完井、采油、灌水、前进采收率及原油集输等进程中的化学题方针迷信。油田化学实在由钻井化学、采油化学和集输化学三局部构成,以无机化学、无机化学、物理化学、胶体化学、外表化学、高份子化学等底子化学为现实底子,经由进程各类范例的油田化学剂来处置油气钻进进程中碰到的庞杂标题题目,革新油层及油水井,改良原油在管道中勾当状况,和分手油气水,供给高品德原油,削减油田采出水对情况的净化。固然这三个局部是差别的体系和进程,很是庞杂,并且有各自的成长标的方针,可是它们又是彼此接洽干系的,绝大大都体系属于或触及到胶体分手体系(属于纳米手艺的范围)。

《大学》八条款,以格物致知为先。朱子《大学格物补传》有,因其已知之理而益穷之。固然煤油工程本科生开设了《胶体与外表化学》等底子课,但现实操纵的讲义中,胶表现实常识局部中所报告纳米资料较少,内容较少,且与现实连系得不够,讲授时支配的学时也很少。实在自从进入21世纪以来,纳米手艺日月牙异,已影响到咱们平常糊口的各个方面。是以,咱们追踪了相干学科在纳米手艺方面的钻研热点及其成长标的方针,补充讲稿,完美教案。尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许做到现实接洽现实,培育师长教员们的进修乐趣,前进他们的进修主动性。

二、纳米手艺

纳米是长度计量单元,1纳米是1米的十亿分之一,相称于10个氢原子一个挨一个摆列起来的长度。纳米资料触及凝集态物理、化学、资料和生物等范围,被公以为21世纪重点成长的新型资料之一。纳米资料现已成长到野生组装分化有纳米布局的资料。

纳米手艺在油田化学中常常常操纵于钻井液完井液的暂堵剂以掩护油气层,在油田采出水处置中能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许操纵纳米资料的光催化感化,将采油污水中的油和高份子停止光催化和来临解,使其到达回注地层及外排的水质请求。操纵纳米手艺乃至能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许从水和氛围中断根纤细净化物,从而供给更洁净的情况和更高品德的水。

三、教改摸索

(一)讲授摸索

作者将自身平常平凡堆集的进修及科研履历,操纵到差别层次的讲授中。在本科讲授中,先偏重底子常识讲授,而后再讲授胶体的各类性子。在给硕士生讲授《古代钻井液手艺》和给博士生讲授《高级胶体化学》时,作者也将纳米手艺等前进前辈手艺引入出去。针对师长教员们将来的使命,请求师长教员领会各油田的情况,使每位师长教员能更快更好地领会将来的使命。

在本科生讲授进程,针对纳米资料的特色引入师长教员感乐趣的话题,从而前进师长教员们的进修乐趣。比方,金红石型纳米二氧化钛可用作涂料,涂层粗拙度小,外表滑腻细致;而锐钛矿型纳米二氧化钛能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许防紫外线,可用在遮阳伞的防紫辐射。女生们比拟感乐趣的话题是引入纳米资料的化装品,有同窗提到互联网上的天价纳米金护肤品的告白。作者在讲授到《胶体化学》中溶胶的光学性子时,以多媒体的情势向师长教员停止展现金溶胶的色彩。金溶胶粒子逐步减小时所对应的色彩从白色到蓝色,实在能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许显现出差别的色彩;而金属银在50~60纳米时,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许显现黄色。师长教员们看了PPT后一目明了,除不会再受不实告白宣扬影响外,对本课程的进修加倍投入了。尔后发问的师长教员多了,进修的主动性获得遍及前进,师长教员们的期末测验成就遍及好过往届。对硕士生及博士生的请求则请求更高一些,除请求他们对平常糊口中所触及的纳米手艺有所领会外,还请求他们能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许连系专业常识,研制出可用于煤油工程专业范围的纳米资料。

在针对来自现场的师长教员停止培训时,作者则是与师长教员多互动,既领会了各油田的钻研近况,又针对一些详细标题题目供给参考定见。比方,在讲授局部粘土矿物对采油工程的影响时,出格提到在深部地层的油层偶然会存在绿泥石,而绿泥石中能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许有必然含量的铁元素,在停止强化采油时,不适合接纳酸化功课来前进原油采收率。一些培训的同窗曾在某油田承当过两项酸化功课,但在施工后却发明油井产量岂但不回升,反而降落了。经进修后发明,便是因为未停止粘土矿物的构成阐发。

(二)立异摸索

在“大师长教员立异性尝试”中,作者与本科生一路完成了“钻井液用超细颗粒的研制”。在近一年的钻研进程中,本着“学不厌,教不倦”的精神,不以师自居,鼓动勉励师长教员多脱手停止现实操纵的同时检索文献。用孔子的五步进修法开导师长教员:博学之,鞠问之,慎思之,明辨之,笃行之[2]。与钻研生们一路研制出了多种钻井液用超细颗粒,并获得黑龙江省煤油学会杰出论文三等奖。在黉舍的教改名目中,作者还与其余师生一路配合进修和配合现实,美满完成了使命使命。

四、论断

钱穆师长教员曾说:教与学同等,共一业。师与门生亦同等,共平性命。教者学者在其全人生中畅通领悟为一,始得谓之是教导[1]。作者一向认同钱穆师长教员的“能于教者中得一学者,则成为一不平常之师。终其身唯有一大奇迹斯曰学”。孔子也说过:少年老成,焉知来者之不此刻。我等虽是教者,但应以师长教员为本,同时也以进修为毕生职业。

[参考文献]

篇2

物理化学是从钻研物理变更和化学变更的接洽人手,根究化学变更的根基纪律的一门迷信IlJ。对高级医药院校药学专业的师长教员来讲.物理化学是一门首要的专业底子课程和?课程。是继无机化学、无机化学以后的一门现实化学课程。其内容除触及无机化学、无机化学、阐发化学的常识外。还与物理学、高级数学和生归天学等常识慎密亲密相干。同时.又为后继课程如药归天学、药剂学等的进修供给体例和现实指点.它在底子课程和专业课程之间起着桥梁和纽带的感化,并且药学钻研的全数进程都与物理化学慎密亲密相干。因为该课程是一门专业底子课。学时少内容多的抵触较为凸起。同时物理化学现实性强、公式多、逻辑性强.教员感应难教,师长教员感受难学。师长教员感受难学、死板的缘由很大水平上在于在讲授的进程中,讲授内容贫乏与现实操纵出格是药学现实的慎密亲密接洽,致使师长教员感受不能学乃至用,致使贫乏进修的乐趣。是以要前进讲授品德,激起师长教员的进修乐趣,就必须改良讲授体例,加强物理化学现实常识与现实操纵出格是药学现实的接洽和畅通领悟是相称首要的。

1现实接洽现实.强化药学特色

1.1与药学现实相连系

物理化学现实笼统、观点多、公式多,初学者不易把握。若是在讲课时仅仅是教会师长教员若何操纵观点、公式去解题。师长教员常常会感应课程既难学又仿佛不现实操纵代价。是以在讲授中应正视现实接洽现实,正视连系药学方面的现实标题题目停止讲授.把笼统的物理化学事理与药学现实相连系.正视用现实常识去阐发和处置现实标题题目.使师长教员到达学懂会用,学乃至用的方针。

第一,物理化学可为药物新剂型的开辟供给现实指点。混悬液、乳状液、胶体等剂型的药物配制都须要操纵外表化学和胶体的常识点。比方。固体分手体是前进药物接收功效和生物操纵度的有用体例,操纵归天中的低共熔相图事理,使药物与载体以低共熔比例共存时,制成的药物具备平均的微细分手布局。可大大改良其溶出速度。如灰黄霉素一酒石酸低共熔同化物的溶出速度比纯灰黄霉素的大2.7倍:48%尿素与52%磺胺噻唑制成的低共熔同化物的溶出速度是纯磺胺噻唑的12倍田。微乳作为新的给药体系之一,比来几年来被用于多种药物制剂的开辟.其凸起长处有增溶,增进接收.前进生物操纵度.削减过敏反映等。如抗肿瘤药喜树碱在微乳中的消融度前进23倍。在先容胶体分手体系时,经由进程给师长教员引入“微乳”的实例。不只前进了师长教员的进修乐趣,也加深了师长教员对物理化学中死板观点的懂得和把握。

第二,为药物钻研和病变查验供给尝试体例。人的体液均为胶体,操纵胶体粒子带电的特色,经由进程电泳体例可分手体液,鉴定某器官是不是病变等。比方在电场感化下.可将唾液中的消化酶分手出来,这对零丁钻研酶的活性供给了便利。又如当人体的脂质代谢遭到粉碎时,血液中红细胞的电泳率就会低于普通值.经由进程电泳的测定便可鉴定人体的肝功效是不是普通网。这些现实操纵均与胶体常识相干。

第三,为新药的研发供给现实指点。化学药物中分化线路挑选、工艺前提必定,反映速度及机制的阐发,这些都须要化学热力学及化学能源学底子,而产物的分手和纯化又须要相均衡的现实常识;相均衡中结晶、蒸馏和精馏、萃取等体例为自然有用成份的分手纯化供给了很好的现实指点底子等。

第四,为专业课程进修和钻研供给现实底子。现实上物理化学各章节的内容.都与药学专业首要专业课如药归天学、自然药归天学、药理学和药剂学有千头万绪的接洽。药理学中有关药物的不变性及体内代谢等间接与化学能源学纪律相干;药剂学中溶胶的性子须要电化学常识;在药代能源学钻研中,起首要必定模子是一室、二室仍是三室,操纵的则是化学能源学中一级反映和零级反映的常识等。

1.2与教员科研相连系

高校中的讲授与科研是相反相成、彼此增进、缺一不可的,对峙讲授与科研相连系,是培育师长教员立异才能的首要路子,也是现实接洽现实的首要关头。将教员成熟的科研功效实时转化为尝试讲授内容,编写为讲义,保障尝试内容新奇,既有广度,又有深度。师长教员把把握的现实常识畅通领悟贯穿地操纵到现实中,把死板、笼统的常识变成了活泼易懂的尝试,激起了师长教员的肄业愿望,增添了师长教员进修的乐趣和能源。笔者在讲授中,连系有关抗氧化剂的构效干系钻研与假想方面的科研使命。将化学热力学、化学能源学等现实内容与科研现实连系起来,收到了杰出的讲授功效。课外,经由进程支配课程小论文,以物理化学事理常识在药学方面的操纵为题.让师长教员主动搜索资料,浏览参考书,促使他们在论文撰写中更进一步地懂得现实常识和相干体例,同时也培育了他们根基的科研素养。

1.3与学科成长前沿相连系

物理化学作为底子现实化学。常常给人一种阔别科技前沿的错觉。现实上,物理化学事理是良多高新手艺的底子。且在高新手艺范围有着首要的操纵。是以。教员要慎密亲密存眷物理化学范围的最新成长,连系师长教员专业特色和黉舍的科研特色,先容底子常识在相干范围的操纵趋向,指点师长教员思虑,要站在学科成长的前沿反观底子、革新底子、重修底子。如在进修拉乌尔定律时,将拉乌尔定律与渗入、反渗入体例连系,讲授其在宇航员建造太空水进程中的操纵.使师长教员领会了迷信手艺和社会的干系。激起了师长教员激烈的求知愿望和进修热忱明;又如在进修外表景象这一章时,连系举例2007年诺贝尔化学奖获得者埃特尔有关一氧化碳在金属铂外表的氧化进程的钻研,催生了汽车尾气净化装配,从而领会外表化学的钻研范围对制药、化工财产影响复杂,物资打仗外表发生的化学反映对产业出产运作相称首要。加深师长教员对外表化学在物理化学进修中的相干内容的懂得。经由进程这些前沿观点性的先容,使师长教员在坦荡眼界的同时开导了立异性思惟。经由进程在讲授中不时渗入前沿迷信常识。不只使物理化学教导富有性命力、传染力与时期感,并且培育了师长教员的迷信本质,使他们的进修方针加倍明白。教员在先容前沿科技时表现出的酷爱化学、崇尚迷信的感情和代价观。也会对师长教员迷信精神的构成发生深远的影响。

1.4与糊口现实相连系

比方咱们在现实糊口中碰到的气泡,液滴,番笕泡为甚么都是球形的?在江河人海处为甚么能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许构成三角洲等,经由进程与这些糊口现实相连系,指点师长教员在物理化学的进修中获得解答。

2完成现实与现实畅通领悟的路子与手腕

2.1加强药学常识进修,前进教员药学常识水平

要完成归天现实常识与药学专业的畅通领悟,教员的营业水平相称首要。教员只需具备深挚的药学和性命迷信方面的专业常识,才能懂得归天课程在药学中的感化,在讲授中将物理化学与药学融为一体。今朝处置物理化学讲授的教员大多毕业于化学专业,贫乏须要的药学常识背景,而药学专业的物理化学讲授是要能更好地办事于药学专业课的进修和药学迷信钻研。这就请求教员除破费大批的时候和精神备课外,还须要对药学常识有所领会和把握,须要教员不时加强药学常识进修,前进自身的药学常识水平。有的黉舍请求化学底子课教员必须听完一轮药学专业的相干课程,乃至到场某些专业课程的讲授,这简直长短常有用的行动。归天教员一旦领会和把握了药学专业常识,对自身常识布局的优化,完成物理化学与药学专业的畅通领悟都有很是首要的感化。

除不时前进自身的药学常识水平外,加强与药学专业课教员的接洽和协作也是完成现实与现实畅通领悟的首要路子。笔者在讲授中,常常与药剂学等专业课程教员互换。睁开小我备课,领会归天底子常识和现实在药剂学中的操纵,从而明白了讲授中的重点,加强了现实与现实的畅通领悟。凸起了物理化学的底子课位置和感化,获得了杰出的讲授功效。

2.2设立专题讲座

连系药学特色,开设与药归天学、自然药归天学、药理学、生物电化学、药剂学等药学专业慎密亲密相干的系列常识讲座,也是加强物理化学与药学畅通领悟的一个首要路子。

2.3开设综合性、开放性尝试

现实常识与药学专业的畅通领悟也体此刻畅通领悟药学特色的物理化学尝试的假想上。经由进程改良尝试内容,开设综合性、开放性尝试,表现面向药学专业的特色。比方,按照旋光法测定蔗糖转化反映的速度常数尝试,可增添钻研药物有用期的尝试;将固结点降落法测萘的份子量改成测葡萄糖的份子量,同时操纵该尝试的事理和体例测定中药打针液的渗入压等。

在进修化学能源学章节时,教员连系药学专业特色,参考药物不变性和代谢能源学常识,给出师长教员明白的大纲,让师长教员查阅文献,师生配合假想尝试打算,开设开放性尝试。让师长教员在开放性尝试的假想、完成进程中,将物理化学现实常识更好地操纵到药学钻研中,同时也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许培育师长教员根基的科研思惟。

篇3

2 焦点期刊的免费 

我国期刊免费的汗青要追溯到20世纪80年月,之前是作者干拿稿费。而这一样成了期刊创收的好体例,随行就市,焦点期刊免费能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许更高。今朝国度动静出书署表态,对学术品德差、经营水平低、靠收取版面费保存的期刊予以开办。反过去想,若是品德好便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许免费?作案是毛病的,学术评估体系分歧理致使乱免费;大学轨制也有标题题目,触及到排名,逼迫教员颁发文章,培育了期刊成为强势,收弱势者的钱;别的,社会和文明身分构成,如发高影响因子的论文高额嘉奖等等;另有一种暗流便是向钱看,让编辑部将刊物视为钱树子。处置体例便是制止免费,让财务撑持,鼎新评估体系,整理学术传布体系。 

3 焦点期刊的晋升 

我国的学术性期刊有5000多种,焦点期刊占的比例则很小,不到1000种,而我国每年都有大批的高材生要走出校园,据统计每年我国都有100来万的博士、硕士走向社会。不只如斯,相干的科研职员每年一样要颁发大批的论文,只需如许他们才能确保自身硕士、博士顺遂毕业,这对他们的职称评定等也有不少益处,是以,此刻的焦点期刊远远知足不了须要。最好的体例便是把期刊的品德晋升上去,但不是辨别焦点与非焦点之别。既要看的数目,也要看品德。更正并不正视你论文有几多立异代价,它只关怀你的期刊的层次。当的数目与的期刊成为评定的规范时,论文自身的黑白则显得举足轻重。如许的功效使得外表化和功利化的景象在学术评估中不足为奇,不少渣滓论文充溢于咱们的论文中,而这些渣滓论文的载体便是学术期刊。是以,今朝在编辑部改制的进程中,恰好是晋升焦点期刊品德的关头,让焦点与非焦点边境冷淡化,而存眷品德。也许一小我的气力薄弱,但由出书团体或出书社出刊,这将淡化编辑部的功效。今朝不人说阿谁出书社是一级的,别的一些是二级的,或焦点的与非焦点的。迷信出书社的专著不必然就比专业出书社的书首要或属于焦点。 

4 焦点期刊的别离 

国际几所大学或钻研所的藏书楼按照期刊的引文率、转载率、文摘率等方针必定了“焦点期刊”。焦点期刊的规范在某些黉舍有明文划定,这是这些大学藏书楼自身零丁制定的,是以,每个黉舍藏书楼的评比、录入规范不免会呈现差别。而对此类评比勾当,动静出书办理局部从未到场过。 

4.1 今朝国际有5大焦点期刊(或来历期刊)的挑选体系 

(1)北京大学藏书楼“中文焦点期刊”(每4年更新一次,比来便是2012年版);(2)中国迷信手艺信息钻研所“中国科技论文统计源期刊”(又称中国科技焦点期刊);(3)中国迷信院文献谍报中心“中国迷信引文数据库(CSCD)来历期刊”(分为焦点库以C为标记和扩大库以E为标记);(4)南京大学“中文社会迷信引文索引(CSSCI)来历刊”。 

4.2 外洋的三大索引体系 

(1)SCI,《迷信引文索引》(Science Citation Index);(2)荷兰医学文摘(EMBASE);(3)美国化学文摘(CA)。 

4.3 非通用的指代 

第一级,即T类,颁发在《SCIENCE》和《NATURE》两本期刊上的论文,属于特种刊物论文。 

第二级,即A类,属于权势巨子焦点刊物论文,指的是被国际通用的SCIE、EI、ISTP、SSCI和A&HCI检索体系所收录的论文(以中国科技信息钻研所检索为准),或同一学科在国际具备权势巨子影响的中文焦点刊物上颁发的论文,不包罗报道性综述、择要、动静等。 

第三级,即B类:首要焦点刊物论文,指登载在外洋焦点期刊上的论文(见《外洋科技焦点期刊手册》)或在国际同一学科的中文焦点期刊中具备首要影响的刊物上颁发的论文。 

第四级,即C类,是普通焦点刊物论文,指《天下中文焦点期刊要目总览,北大藏书楼2011版》刊物上颁发的论文。 

篇4

物理化学尝试是化师长教员物学专业师长教员的一门底子尝试课,该课程综合了化学范围中各分支所需的钻研东西和体例。经由进程培育师长教员把握物理化学尝试的体例和手艺、常常操纵仪器的操纵、精确记实尝试数据和景象和归结处置尝试数据和阐发尝试功效的才能,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许加深对物理化学事理和观点的懂得,前进师长教员迷信思惟和综合处置现实题方针才能。是以,物理化学尝试在培育师长教员才能上具备出格意思。但今朝,我院化师长教员物学专业的物理化学尝试讲授还不能完全顺应化师长教员物学专业的须要,是以对本来的尝试讲授停止鼎新变得出格火急和首要。

1化师长教员物学专业物理化学尝试讲授中存在的标题题目

1.1尝试内容不能知足专业须要

现行尝试内容因为受通俗化学专业的影响,偏重于底子的常识和手艺的练习,而轻忽了化师长教员物学专业的内涵须要与接洽,尝试内容和体例绝对老化,不实时跟上新手艺、新体例在化师长教员物学中的操纵,师长教员进修的物理化学尝试内容不能完全知足尔后使命的须要。别的,有些尝试内容陈腐,反映不出学科的成长近况及学科前沿,有些尝试过于简略,倒霉于培育师长教员的脱手才能和综合阐发题方针思惟才能。

1.2讲授情势陈腐

尝试讲义中考证性尝试内容较多,这局部尝试内容的挑选、打算假想和操纵步等方面的使命均由尝试教员包办或指定完成,师长教员按照教员支配完成尝试,贫乏迷信思惟的练习和缔造性的鼓动勉励,从而构成师长教员在尝试中贫乏主动性,其自力思虑才能不能有用阐扬,且脱手才能、阐发标题题目和处置题方针才能得不到有用熬炼。

1.3物理化学尝试数据处置还逗留在手工处置阶段

物理化学尝试的数据处置常常会触及到作曲线、作切线、线性拟合、求斜率和截距等标题题目,师长教员常常是在坐标纸上手使命图,得出功效。如许既会引入较大的报酬偏差,又要破费大批时候。很较着师长教员仅仅只会手工处置尝试数据,已不符应时展的请求,而应辅以电脑软件对尝试数据停止处置。可是,若是统统数据都经由进程电脑软件处置,师长教员又没能把握手工处置数据的体例和手艺,这在尝试手艺上也是一大错误谬误,是以,师长教员应既会手工处置也会用电脑软件处置尝试数据。

2化师长教员物学专业物理化学尝试讲授鼎新摸索

2.1连系专业特色,优化尝试内容

物理化学尝试内容的设置要连系化师长教员物学专业的特色,对传统的尝试内容作出恰当的挑选。起首,尝试内容应与化师长教员物学现实常识接轨,比方,物理化学尝试中的外表化学、胶体化学等外容与化师长教员物学的现实底子连系慎密,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许挑选“最大气泡压力法测外表张力”、“电泳法测定胶体的电动电位”等尝试内容。别的,讲授情势上应夸大以师长教员为主体,经由进程开设假想性尝试培育师长教员的立异才能,如将“固体药片熄灭热的测定”作为假想性尝试,让师长教员在查阅资料的底子上,连系所学的现实常识和尝试体例和手艺制定出尝试打算、睁开尝试、得出功效,并提交尝试报告或小论文,进一步激起师长教员的思惟和立异才能。

2.2操纵电脑软件对尝试数据停止处置

物理化学尝试的数据处置较为庞杂。操纵计较机软件处置尝试数据既能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许前进使命效力,又能获得加倍精确的尝试功效。比方,师长教员在停止“熄灭热的测定”、“乙酸乙酯皂化反映速度的测定”和“最大气泡压力法测外表张力”等尝试时能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许操纵Excel、Matlab、Origin等软件处置尝试处置数据并作图,得出较精确的尝试论断。别的一方面,若是师长教员能谙练把握这些软件的操纵体例,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许为尔后停止数据阐发或处置科研使命打下杰出底子。固然,师长教员在把握用电脑软件处置数据的同时也应熟习手工处置数据的手艺体例,将两者无机连系,获得周全成长。

2.3开设开放性、立异性尝试

按照尝试讲授支配,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许操纵必然时候设置开放性和立异性尝试。师长教员在停止开放性和立异性尝试时,经由进程查阅文献资料、假想尝试打算、在教员的辅佐下睁开尝试钻研、撰写小型科研论文等系列使命,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许前进迷信思惟才能并培育开端的迷信钻研才能。

2.4改良尝试查核评估体系

尝试课程的查核体例对保障尝试课程品德,前进师长教员的脱手才能、培育尝试钻研的迷信立场、加强阐发处置标题题目才能很是首要[2]。我院的物理化学尝试查核评估体系由尝试报告成就和期末测验成就两局部构成。固然期末查核在必然水平上能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许加强师长教员对尝试讲授的正视水平,促使师长教员正视在尝试底子现实和尝试手艺方面的堆集,但把师长教员的尝试报告成就定为师长教员的平常平凡成就有必然的范围性,会构成有一些师长教员不求甚解、彼此剽窃或蒙混过关。是以,平常平凡成就应分派到尝试进程的各个阶段,如尝试预习、尝试操纵、尝试卫生、尝试报告等多方面,停止综合评分。以上体例颠末多年的讲授现实,师长教员们遍及反映影象功效杰出,防止了融会贯通的坚苦,并且不易健忘,大大前进了他们的进修主动性,获得杰出的进修功效。

参考文献

[1]辛凌云,李云平.巧记物理化学中的“麦克斯韦”干系式[J].洛阳师范学院学报,2008(05):180-182.

[2]康丽华,肖芙蓉,马存花.一种简略影象Maxwell干系式的体例[J].山东化工,2014,43(10):143-144.

[3]宋小利,李梅.热力学根基方程、对应系数干系式和麦克斯韦干系式的简洁影象[J].榆林学院学报,2008,18(2):74-75.

篇5

作者简介:班红艳(1977-),女,辽宁营口人,辽宁科技大学化学工程学院,副传授;方志刚(1964-),男,辽宁鞍隐士,辽宁科技大学化学工程学院,传授。(辽宁 鞍山 114051)

基金名目:本文系辽宁省“十二五”打算课题(课题编号:JG11DB140)、辽宁省教导厅教改名目(名目编号:884-4-4)、辽宁科技大学标记性功效扶植名目(名目编号:kdjg10-11)、辽宁科技大学钻研生立异教导打算名目(名目编号:2012YJSCX23)的钻研功效。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0117-02

“物理化学”是化学学科中的一门首要学科,是辽宁科技大学(以下简称“我校”)化工、情况、生物、资料、冶金、无机等各专业的专业底子课程。“物理化学”课程作为四大底子化学课程的焦点,其与无机化学、无机化学、阐发化学的最大区分在于其观点笼统、现实性强、公式多、事理多、推导多、常识的逻辑性和前后接洽干系性强。[1]是以,不少师长教员害怕物理化学进修,贫乏进修乐趣。针对“物理化学”课程特色和师长教员进修现实,为前进师长教员进修乐趣,优化讲授功效,从讲授内容、体例、手腕等方面先容了讲授进程中的一些详细做法。

一、精选讲授内容,指点师长教员钻研性进修

在传统的“物理化学”讲授中,常常接纳教员在讲台上讲授,师长教员鄙人机械地记的情势,师长教员进修的内容根基上都来自于教员在讲堂上的讲授,如许不只倒霉于变更师长教员的进修主动性和主动性,并且轻易呈现合座灌景象。为了尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许削减纯真的“灌注贯注式”讲授,增进师长教员以钻研性体例停止进修,在全数讲授内容中,对适合教员讲授、师长教员自学、师长教员自力切磋的内容停止挑选,从内容挑选上防止统统的内容都由教员讲授。对那些难度很大,师长教员以现有的常识难以自学或师长教员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许自学,但自学能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许要耗损过量的时候和精神的内容由教员讲授。在此范围以外的内容,但凡师长教员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许自学的均应罢休让师长教员自学。[2]经由进程自学,较大地削减教员对讲义内容的讲授时候,并且讲授时不再须要按书籍去灌注贯注,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许用节流上去的讲堂时候补充新的习题,或融入跟踪时期的新内容和前沿讲座。[3]比方,在进修外表景象这一章时,举例2007年诺贝尔化学奖惩处德国迷信家格哈德・埃特尔在固体外表化学进程钻研中作出的进献,从而领会外表化学的钻研对化学产业相称首要,加深师长教员对外表化学在物理化学进修中的相干内容的懂得。又如在进修胶体化学一章时,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许连系众所周知的纳米手艺。纳米资料具备良多奇特的功效,如斯细小尺寸的资料是怎样获得的呢?化学家就操纵胶体化学中具备纳米尺寸的油包水胶束作为纳米反映器,从而分化了各类无机、无机、高份子纳米粒子。[4]这些前沿内容的先容,不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许扩大师长教员的常识面,并且对师长教员尔后使命或立异钻研也将起到首要感化。

二、改良讲授体例,前进讲授品德

1.接纳图表法停止章节公式归结总结,处置物理化学公式多灾影象的标题题目

“物理化学”课程的进修中,师长教员遍及反映公式多,前提多,轻易同化。因为师长教员方才进修物理化学,还不能对它有较深切的熟悉,对公式只能融会贯通,这就须要教员为师长教员停止总结,使师长教员易于影象。[5]比方热力学第必然律和第二定律的操纵中,首要是计较各类进程的Q、W、、、、、,因为公式较多,最好接纳列表的体例。表1列出了抱负气体履历差别的进程时,Q、W、、、、、等各热力学变量的计较公式,如许能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许使得浩繁的公式层次接洽干系化。师长教员在温习时一目明了,不轻易构成同化。

2.现实接洽现实,正视开导式、案例式讲授

“物理化学”学科中有些内容比拟笼统,不轻易被师长教员接管和懂得。为此,在讲授中正视现实接洽现实,罗列一些和糊口息息相干的实例,开导师长教员用所学常识、事理、体例去解答,变更师长教员的进修主动性,激起师长教员的求知愿望。[6]

比方,讲热力学第必然律时,罗列空调、电冰箱的热功转化标题题目;讲到稀溶液的依数性时,罗列盐碱地的农作物为甚么长势不好,乃至会枯死;讲到化学均衡时,罗列高炉炼铁中反映Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2,高炉废气中含有大批的CO,为甚么耽误炉身,不能削减废气中CO的含量;[7]讲化学能源学时,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许问“大师吃的面包为甚么2、3季度保质期短,而1、4季度保质期绝对长些”;又如讲到外表景象时,罗列为甚么无机蒸馏尝试要插手沸石,活性炭具备吸附感化和野生降雨和毛细管景象等标题题目。

现实标明,在“物理化学”讲授进程中,按照所讲授的内容,当令地操纵一些活泼的来自现实、出产、科研的实例,使师长教员体味到物理化学是“有用的”,是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许看得见、摸得着的,从而激起师长教员的进修乐趣,变师长教员由“主动学”为“主动学”。

3.多媒体与传统板书连系,优化讲授功效

在“物理化学”讲授进程中,针对差别的讲授内容应接纳恰当的讲授手腕。多媒体的操纵使本来死板有趣的现实常识,经由进程活泼、笼统、直观的情势表现出来,变更了师长教员的进修乐趣,为教员节流了大批板书画图的时候,加速了常识点的讲授速度,讲堂讲授的信息量大大加强。[8]现实功效标明,多媒体与传统板书连系不只使讲堂教员长教员动笼统,传染力强,改良师长教员的懂得力,并且静态地启发师长教员的思惟,完成了师长教员与教员的互动,师长教员不再纯真听课,可操纵节流的时候配合互换,从而增进了讲授内容与体系的鼎新。[9]

三、量化查核评估体例,前进师长教员综合本质

查核是查抄、评估师长教员进修情况的一种体例,是讲授的首要关头。[10]多样化的查核手腕可防止师长教员因一次测验失误而激发的遗憾,同时也能催促师长教员平常平凡要好好进修。在新学期起头就奉告师长教员,“物理化学”课程的成就包罗平常平凡成就和期末试卷成就两局部,在总评成就中平常平凡成就会按必然比例表现。成就按以下比例计较:在总评成就中,期末测验成就与平常平凡成就的比例为1:1;在平常平凡成就中,平常平凡缺勤和功课、平常平凡测验或论文、讲堂回覆标题题目、尝试情况都作为查核的方面;量化50分平常平凡成就方针(如表2)。正视在停止平常平凡成就评定时,重点放在对师长教员才能的查核,以利于师长教员才能的培育。

四、竣事语

“物理化学”是一门底子现实性和现实性都很强的课程,它不只是良多其余课程攻坚迷信难关的兵器库,并且为古代的化学和物理、资料等良多范围的成长供给了强无力的体例。“物理化学”讲授中要担当传统的讲授思惟,构成杰出的古代教导理念,对讲授体例、手腕停止不时的鼎新和现实,与时俱进,激起师长教员进修乐趣,前进讲授品德。

参考文献:

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中图分类号:G40-012 文献标记码:A 文章编号:1009-4156(2012)08—142-02

物理化学是食物、情况、制药、资料、能源等工科专业一门首要的底子课程,在各专业课程体系中具备办事后续课程和培育现实素养的感化。可是,物理化学现实性强,内容笼统,观点多、公式多、前提多、计较多,所需的数学和物理常识较多,对偏重于工程手艺才能培育的工科专业师长教员遍及感应难学、有趣,乃至发生厌学心思。处所性本科院校首要以培育知足处所经济和社会成长须要的操纵型人材为办学方针,是以,在物理化学课程讲授中必须按照黉舍的办学定位,成立课程讲授办事于讲课专业的熟悉,让师长教员感应学有所用,培育他们的现实才能,前进讲堂讲授功效。本文按照食物专业的培育方针,连系物理化学课程的特色,从课程讲授体系的构建、讲授体例的接纳和查核体例的鼎新等方面,切磋在物理化学讲授中停止操纵型人材的培育详细做法。

一、以底子够用为方针,构建课程讲授体系

处所本科院校食物专业培育能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在出产一线处置手艺办理、产物开辟、品德节制等方面使命的操纵型人材,是以,课程体系假想和讲授内容拔取应与专业培育方针相分歧。物理化学常识是进修食物专业课程的首要底子,课程定位应凸起“办事性、底子性、操纵性、跟尾性”的特色。常识体系的成立应遵守“底子够用、操纵为本、培育才能”的准绳,加强物理化学根基常识的讲授,正视现实常识在出产和糊口现实中的操纵,培育师长教员的现实熟悉和现实才能。食物专业物理化学课程只需54学时,讲授时数少,在坚持化学热力学、化学能源学、电化学和胶体与外表化学等常识体系的前提下,既要斟酌体系性又要正视合用性,按照专业须要,在学时候派上有所偏重,如表1所示。此中,热力学第必然律、第二定律及其操纵是物理化学的底子常识,假想学时较多(占总学时的38.9%),方针在于让师长教员打好底子,确保底子常识够用;电化学和化学能源学常识在食物专业课程进修中操纵未几,只作为普通把握的内容,假想学时少些(只占总学时的25.9%);胶体与外表化学常识与食物专业干系慎密亲密,需加大学时投入(占总学时的35.2%),并且这局部常识要连系专业须要停止讲授,表现出为专业办事的操纵性特色。在讲授内容假想方面,要将物理化学根基现实的操纵放在首要位置,以培育师长教员操纵所学常识处置现实题方针才能。

二、以才能培育为焦点,矫捷选用讲授体例

在讲授进程中培育师长教员的才能,是完成操纵型人材培育方针的首要路子。是以,在物理化学课程讲授中,教员要按照讲授内容的差别矫捷接纳各类讲授体例,激起师长教员的进修乐趣,让他们主动到场讲授进程,前进课程讲授功效和讲授品德,完成培育师长教员才能的方针。

(一)按照师长教员的常识底子,培育师长教员自立进修才能

教员在讲授中教会师长教员获得常识的体例,比教会他们常识加倍首要。是以,咱们在物理化学讲授中,按照讲授内容的难易水平,恰当给师长教员支配自学使命,方针在于培育师长教员自学才能和获得常识才能。比方,对“化学均衡”的观点,师长教员在中学化学和无机化学中就有打仗,在热力学第一、第二定律根基常识学完后,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许把“化学均衡”一章支配给师长教员自学,为了保障自学的功效,教员应给师长教员制定自学大纲,指出首要观点、公式和重点、难点,防止自学的自觉性。为了查抄自学功效,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许接纳测验或讲堂会商的情势,让师长教员对自学的内容停止总结,教员应指出存在的标题题目,以激发师长教员对自学内容的正视。讲授现实标明,在每章进修竣事,让师长教员自身停止总结,将相干常识点归结、串连起来,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许培育和熬炼师长教员的自学才能。

(二)经由进程讲堂会商的体例,培育师长教员立异才能和说话抒发才能

在讲堂会商前,教员按照讲授内容的特色,制定会商标题题目让师长教员思虑和查阅资料,讲堂会商时师长教员要提出自身的观点,并对别人的观点提出定见。比方,对“可逆进程”观点的会商,有的师长教员以为可逆反映便是可逆进程,而有的师长教员则提出否决议见,并罗列了一些证据,正反双方睁开争辩,各抒己见。在讲堂会商进程中,教员要深切到师长教员中心,鼓动勉励师长教员斗胆讲话,必定精确的观点,改正毛病的熟悉。现实标明,按照讲授内容特色接纳讲堂会商的情势,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许充实阐扬师长教员的主体位置,有助于培育师长教员的立异才能和说话抒发才能。

(三)接纳现实接洽现实的讲授体例,培育师长教员处置现实题方针才能

物理化学的根基现实来历于出产现实,反过去对出产现实又具备指点意思。讲授中若能将现实常识操纵于现实,岂但能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许激起师长教员的进修乐趣,并且有益于培育他们用现实常识处置现实题方针才能。比方,讲授固结点降落,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许罗列“南方冬季用凉水浸泡冻梨”的事理,“冬季下雪时在路上洒盐的方针”;讲授渗入压,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许先容“施肥太多会把动物烧死”等标题题目;讲授外表景象,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许连系“给动物喷洒的农药为甚么要插手外表活性剂”、“锄地保墒的事理”等景象来先容;讲授胶体化学,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许先容“明矾能使混浊的水廓清”、“卤水点豆腐”、“江河人海口会构成三角洲”等事理。现实上,讲授进程中罗列一些与出产、糊口现实慎密亲密相干的实例,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许加强讲堂讲授兴趣性,有益于前进讲授功效。别的,在学完每局部内容后,让师长教员在糊口现实中寻觅有关标题题目,并操纵相干常识停止诠释,岂但有助于培育师长教员发明标题题目和处置题方针才能,并且使他们熟悉到糊口中的现实标题题目蕴涵着深切的迷信事理。比方,经由进程查阅资料师长教员们将电镀常识与外表活性剂的常识相连系,诠释了在电镀液中增添外表活性剂的感化;从外表张力角度诠释了荷花“出淤泥而不染”的荷花效应;按照酶催化的道懂得释了在果蔬保鲜时若何节制温度。

三、以常识操纵为方针。鼎新课程查核体例

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关头词:柔嫩剂;糊口用纸;分类

1.弁言

柔嫩剂是一类份子布局中一端含有长链烃基,别的一端含有可与纤维连系的极性或反映性基团的化合物。操纵纸张柔嫩剂的方针在于:①降落纤维之间的连系力,使纸张刚性降落,削减纸张对皮肤的磨擦力;②具备潮湿纤维的感化,改良纤维的滑腻性,增添纸张滑腻、细致的感受;③使纸张具备可塑感化。总之柔嫩剂可在纤维外表构成疏水基向外的反向吸附,降落纤维物资的动、静磨擦因数,从而获得滑腻柔嫩的手感。偶然也请求柔嫩剂兼有防水性、疏水性或疏油性、防静电性、去污性等特色。

2.柔嫩剂的分类

2. 1乳化型柔嫩剂

聚乙二醇链段具备吸湿和抗静电特色。是以, 柔嫩剂中加人这些组份后, 能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在前进柔嫩性的同时, 坚持较好的吸湿性和抗静电才能, 乳液的不变性也有改良。为获得不变的乳液, 混配时的加料挨次也有讲求。这类复配型柔嫩剂的别的一益处是此中各首要组份如长链脂肪烃季按盐、双长链脂肪烃季钱盐、聚乙二醇等均有商品供给,复配工艺简略, 故这类柔嫩剂获得较遍及地接纳[1]。

2. 2外表活性剂类柔嫩剂

阴离子、阳离子外表活性剂都可用作柔嫩剂。纤维织物出格是分化纤维都须要滑腻柔嫩处置[2]。在纸纤维中惹人非极性的油脂, 则份子之间氢键被削弱, 纤维彼此之间就会变得易于滑动, 即加倍柔嫩。但纤维素是亲水性的, 油脂不易在纤维之间分手, 并且油脂又要侵害纸的别的一首要品德―吸水性。为了使油脂在纤维之间分手, 须要接纳外表活性剂。

在外表活性剂中, 阳离子外表活性剂较合用于纸浆, 因为在水系悬浮乳液中, 阳离子外表活性剂的正电荷易与带负电荷的纤维素连系。用作柔嫩剂的大多为出格的阳离子外表活性剂, 长链脂肪烃季按盐型阳离子外表活性剂便是常常操纵的纤维素资料的柔嫩剂, 其用量最大。

2. 3 无机硅类柔嫩剂

用作纸张柔嫩剂的无机硅, 必须要有亲水性[4]。为了前进无机硅的亲水性, 接纳了带氢键基团,如氨基的改性聚硅氧烷, 或增添外表活性剂。无机硅柔嫩剂固然在柔嫩功效、纸强度、吸湿性、弹性和抗静电性等综合品德方面优于阳离子外表活性剂, 但其价钱较高, 将它操纵于绝对便宜的日用纸品, 贫乏市场合作力。以是, 除某些高级纸品外, 无机硅柔嫩剂在纸品柔嫩处置中操纵较少。

3.柔嫩剂的感化事理

纤维柔嫩滑腻标题题目也是纤维间的磨擦标题题目,纤维的磨擦首要经由进程磨擦因数来评估。磨擦因数是表现磨擦体外表机能的一个参数。差别类外表活性剂对纤维磨擦因数有影响,此中对降落纤维外表的静磨擦因数[5],其感化巨细为:阳离子外表活性剂>多元醇型非离子外表活性剂>阴离子外表活性剂>聚乙二醇型非离子外表活性剂>矿物油。对同类外表活性剂则因为外表活性剂的化学布局差别,对纤维的磨擦因数也差别。

4.外表活性剂对纤维外表磨擦因数的影响

4. 1阴离子外表活性剂对纤维外表磨擦因数的影响

此类外表活性剂溶于水后,亲水基团为带有负电的原子团,首要品种有烷基磷酸酯或盐、烷基硫酸酯或盐、烷基磺酸盐等。烷基的碳链越长,滑腻机能越好、磨擦因数越小。对磷酸酯类滑腻性,则有三烷基磷酸酯>双烷基磷酸酯>单烷基磷酸酯>聚氧乙烯醚磷酸酪。

4. 2阳离子外表活性剂对纤维磨擦因数的影响

此类外表活性剂溶于水后,亲水基团为带有正电的原子团。阳离子外表活性剂除有较好的抗静电性以外,另有较好的柔嫩滑腻性,故遍及用于柔嫩剂,以降落纤维间的静磨擦因数。季铵盐和胺盐类外表活性剂对纤维的动、静磨擦因数均有用。

4. 3非离子外表活性剂对纤维磨擦因数的影响

这类外表活性剂在水中不会解离成离子,自然也不会带电荷。对非离子外表活性剂对纤维磨擦的影响钻研发明烷基越长,能够或许或许或许或许或许或许使纤维间的磨擦因数越小[6]。

5.柔嫩剂的操纵

5.1浆内柔嫩剂

乳化型柔嫩剂是别的一类浆内柔嫩剂。这些柔嫩剂经由进程在纸张上惹人脂肪物资或蜡质, 降落纤维之间的磨擦机能而起感化。经由进程削减纸张内的磨擦力, 能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在某种水平上强化松散柔嫩性。乳化柔嫩剂对纸张抗张强度的降落普通低于10 % ;能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在不降落纸张强度的情况下使得纸张手感加倍柔嫩。乳化柔嫩剂能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许使纸张手感加倍滑腻[7]。

对浆内柔嫩剂的请求, 是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在节制纸张强度丧失的同时, 知足糊口用纸对松散柔嫩性和外表柔嫩性的须要[8]。

5.2纸面施加柔嫩剂

柔嫩剂于烘缸前在纸面施加, 这是一种强化纸张柔嫩性的绝对较新的手艺。一样, 其感化体例为纤维外表改性。经由进程降落纸张外表的磨擦机能, 其外表柔嫩功效很是较着。纸面施加柔嫩剂的长处是前进了效力。这类柔嫩剂多是无机硅类布局, 纸面施加柔嫩剂操纵恰当, 除能使纸张柔嫩, 还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许改良烘缸的涂布, 进而改良起皱的均一性和辊子的增效感化。

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中图分类号N34 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0132-02

0弁言

在交通运输、航空航天、电力通讯等范围,装备外表结冰带来恨得风险和宁静隐患。为了削减宁静隐患,人们提出了良多防冰与除冰体例。今朝国表里凡是接纳以下三种体例:物理法,如加热法、机械法;化学法,如喷洒盐水、涂抹防冰液等;主动防冰法,在基体外表构建抗结冰功效涂层。前两种体例因操纵简洁而操纵遍及,但其存在使命强度大、效力低、环保性差等诸多标题题目,在操纵中遭到限定。主动防冰法本钱低、耗能小,易于施工,是一种抱负的防冰体例,具备极大的操纵代价,是以抗结冰涂层的钻研备受存眷。

1涂层外表特色与抗结冰事理

冻粘是冰与资料外表的粘附,既能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许是份子间的范德华力,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许是化学键感化,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许是界面上微观的机械毗连感化。固体外表的状况,如外表的化学性子、粗拙度、温度等都将间接影响外表粘附界面的构成,从而影响冻粘强度。此中,外表的潮湿性对冻粘的影响较大。

按照打仗角θ巨细,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许将资料外表分为疏水外表和亲水外表,疏水外表(θ>90°)解冻时水膜不持续,所构成的冰膜也就存在错误谬误,易发生粉碎。是以,疏水资料具备减粘防粘的感化。

涂层外表的粗拙度也是决议冻粘强度的首要身分之一。适合的微观布局和粗拙度,不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许前进外表的疏水机能,提早冰晶的呈现,并且能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许吸留氛围,构成冰与基体界面间的应力集合,降落冻粘强度。

2 抗结冰涂层国表里钻研停顿

按照抗结冰事理,今朝匹敌结冰涂层的钻研首要集合在就义性涂层和疏水性涂层两类。

就义性涂层的外表能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许开释出抗结冰剂或油脂类物资,降落冰的冻粘强度,是以就义性涂层具备杰出的抗结冰功效。2007年,Ayres等[1]经由进程溶胶-凝胶法制备了无机-无机杂化钛基前驱体,并与环氧基聚合物复合获得抗结冰缓释涂层,涂层经水解可开释出抗结冰剂。尝试标明,这类涂层能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许经由进程按捺冰的成核和粘附,到达杰出的抗结冰功效。2012年,黄硕[2]别离经由进程溶胶-凝胶法和电解法制备了钛、铝、铁的无机金属化合物,与PRTV硅橡胶涂料同化制备了融冰型防覆冰复合涂料,并详细钻研了涂料的融冰机理。就义性涂层须要经由进程化学反映开释抗结冰物资,有用期较短,并且所开释的抗结冰物资会对情况构成侵害,是以其操纵遭到限定。

疏水涂层首要是含硅、含氟的聚合物,这两类聚合物具备较低的外表能,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许降落冰的冻粘强度。

2007年,Hoover等研制开辟了一种无机硅抗结冰涂层,其对冰的附出力很是低,冰剪切强度仅为19-50Kpa,并且颠末刮擦、热/湿老化、盐雾尝试后,依然能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许坚持杰出的抗结冰机能。Yu等[4]用嵌段和接枝的体例别离制备了差别份子量PDMS与聚丙烯酸酯的共聚物PC-b-PDMS和PC-g-PDMS,详细钻研了涂层外表布局与冰的冻粘强度之间的干系。尝试功效标明,因为涂层外表微相分手的存在,使得这两系类共聚物与冰的冻粘强度明低于聚氨酯资料,出格是PC-b-PDMS和含有长侧链的PC-g-PDMS表现加倍较着。

2010年,Jafari等等在具备微纳米布局的三氧二化铝外表构建了一种聚四氟乙烯的抗结冰涂层。涂层外表的打仗角能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许到达165°,具备很强的疏水性。X射线光电子能谱(XPS)功效标明,涂层外表含有大批的-CF3和-CF2,极大地降落了涂层外表的自在能,使冰在聚四氟乙烯外表的附出力低于铝基材外表3.5 倍。

Yang等操纵烧结、旋涂等体例制备了聚四氟乙烯、含氟聚氨酯、氟硅橡胶几种含氟疏水涂层,并钻研了各类涂层的抗结冰疏冰机能。经由进程钻研其冰剪切强度和覆冰量,功效标明:-8℃下,滑腻的含氟聚合物外表能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许较着降落冰在资料外表的附出力,可是不能较着降落覆冰量;颠末喷砂处置的具备粗拙布局的含氟聚合物外表能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许削减覆冰量,但却因为打仗角随温度降落而变小,致使了冰附出力增添。

Wang等[7]操纵全氟聚氧烷基碳酸氮素衍生物涂敷在铜外表,胜利获得了厚度10nm的纳米氟碳膜涂层。经由进程钻研结冰进程发明,涂层外表高的打仗角和低的撤退退却角不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许有用提早结冰时候,并且增添了全数结冰进程的时候。

今朝,匹敌结冰涂层的钻研依然存在一些困难:抗结冰涂层钻研的测试体例和测试手腕无限,首要包含冰的冻粘强度和覆冰量,可是差别一的规范,致使资料之间的抗结冰机能测试功效之间不可比性;资料的抗结冰机能与其外表微观布局有关,跟着操纵次数增添,涂层外表轻易被粉碎,致使抗结冰性降落,不能知足持久操纵的须要;在抗结冰机理方面,依然未能成立外表化学构成、微观布局与抗结冰性之间简直切干系,须要进一步钻研。

3 论断

固然今朝抗结冰涂层的钻研已获得了相称大的停顿,可是相干的钻研也不容轻忽,如涂层与基材间的附出力、涂层的施工工艺、抗结冰性的长效性等方面依然存在一些亟待处置的标题题目。咱们信任,跟着科技的不时前进,钻研体例的不时增添,抗结冰涂层的机能能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许获得进一步完美,其操纵范围将不时扩大并阐扬更大的感化。

参考文献

[1]Ayres J,etc.Characterization of titanium alkoxide sol-gel systems designed for anti-icing coatings: II.Mass loss kinetics.J.Coat.Technol.Res., 2007,4: 473-481.

[2]黄硕.融冰型防覆冰涂料的钻研,武汉理工大学硕士论文,2012.

[3]Hoover K L,etc.Erosion resistant anti-icing coatings.US20070254170,2007

[4]Yu D.M.,etc.Preparation and evaluation of hydrophobic surfaces of polyacrylate-polydimethylsiloxane copolymers for anti-icing,Prog. Org.Coat.2013

篇9

关头词:活性炭氛围品德物理吸附化学吸附

1室内氛围品德跟着迷信手艺的飞速成长,人类在糊口居室情况方面获得了复杂的改良。空调的遍及操纵给人们缔造了一个以温湿度为主的温馨性情况,但同时也带来了室内氛围品德标题题目,出格是无新风体系的空调房间,致使了“病态修建综合症”、“修建相干病”和多种化学物过敏症。“病态修建综合症”的罕见病症首要有头痛、神经委靡、皮肤枯燥、鼻塞、流鼻涕、堕泪、眼痒等等。“修建相干病”是指由氛围中的某种成份间接激发的病症,比拟严峻的有“军团病”、“超敏性肺炎”等,偶然乃至能带来性命风险。

所谓室内氛围品德,普通是指在某个详细的情况内,氛围/!/中的某些身分对人群使命、糊口的适合水平,是反映了人们的详细请求而构成的一种观点。这类观点是成立在“以报酬本”的底子上的。较着,人们不只请求适合的室内温湿度,并且人们还请求室内氛围是新颖的,无净化的,从而激发了对室内氛围品德的遍及钻研。

室内氛围根基净化物与净化源以下:

表一室内首要净化物及其来历净化物

净化源

悬浮微粒

熄灭、抽烟、人体

烟草烟雾

人的抽烟行动

石棉

保温资料

氡及其演变物

墙体和地基

甲醛

修建资料、家具

挥发性无机物(VOCs)

油漆、洁净剂、修建资料

一氧化碳

熄灭、抽烟

二氧化碳

熄灭、呼吸

微生物

六畜、人体

过敏物

动物、毛发、虫豸、花粉

臭氧

古代电子办公用品

室内氛围无害物的品种单一,但普通都是以低浓度的情势存在,偶然还远远低于人的嗅觉阈值,但这并不象征着人体无害,恰好相反,人平生中有五分之四的时候在室内渡过,持久受低浓度净化物的间接迫害,厥后果仍是相称严峻的。

为了断根室内氛围中的无害物资,透风是一种很是有用的体例,可是它也有错误谬误:在室外大气净化日益严峻的明天,燃料的熄灭、产业出产及灵活车辆排放的废气使得室外氛围的品德也很差,并且室外氛围与室内氛围的互换会带来复杂的能耗。局部透风偶然也因为净化源较分手或底子就不晓得气态净化物从何而来而没法完成。今朝通用的过滤器只是过滤尘埃,还不具备断根无害气体和细菌的功效。胜利分手低浓度的气态净化物资和细菌对改良室内陆氛围品德至为首要。活性炭吸附资料对室内气态净化物具备杰出的吸附机能,使活性炭过滤器逐步操纵于民用修建空调体系中。在透风量不变的前提下,它能使室内氛围获得更周全的净化。

2活性炭的成长汗青及分类操纵活性炭作为一种吸附资料已具备悠长的汗青。早在古埃实时期,人类就会操纵柴炭来消弭伤口披发的气息;1773年,谢勒初次迷信地证实了柴炭对气体具备吸附力;1808年,柴炭被用到蔗糖业;第一次天下大战时代,为了消弭化学兵器的要挟,活性炭防毒面具问世,这是活性炭第一次操纵于氛围净化范围;上个世纪六十年月,具备怪异化学布局、物理布局且吸附机能杰出的新型纤维状活性炭资料研制胜利。今朝对吸附资料的钻研集合于非平均吸附剂的加工工艺、微观特色、能量不平均性及吸附机能等。

活性炭品种良多,因其质料、用处、机能、外形差别,彼此间差别很大,分类的体例也良多。按外部外形分类,可分为粉状活性炭、颗粒活性炭、纤维活性炭。纤维活性炭是在碳纤维的底子上研制和开辟的新产物,在日本首要以无机化合物为质料,纤维活性炭的细度仅为头发的1/3摆布。我国已有用煤油沥青作质料研制出杰出纤维状活性炭的报道。从质料分类,可分为煤炭质料、动物资料、煤油质料、塑料等。按用处分类,可分为气相吸附、液相吸附、产业催化活性炭。氛围净化首要用气相吸附,请求微孔发财。

3活性炭的布局和性子活性炭布局比拟庞杂,既不象石墨、金刚石那样碳原子按必然的款式摆列,又不象普通含碳物资那样含有庞杂且多样的无机物,有着复杂的份子布局。它有着自身的怪异布局。它由摆列成六角形的碳原子立体层构成,可是这些立体不是完全沿配合的垂直轴摆列而是一层与一层的角位移混乱而无纪律,这类布局叫“螺层状布局”。在活化进程中,根基微晶之间断根各类含碳化合物和无序碳如许便发生了空地。所剩余的碳之间聚积相称松散,但彼此的联络却相称安稳。是以各微晶之间才有良多外形差别,巨细不等又有必然强度的空地,按孔径巨细普通分为大孔、中孔和小孔。1972年国际邃密操纵化学连系会原苏联学者杜宾宁按照活性炭的物理机能把三种空地的分类作了详细的划定。活性炭90的外表积都在微孔上,以是微孔是决议其吸附机能的首要身分。

表二活性炭孔隙分类孔型连系会划定的孔隙直径(nm)微孔中孔2.0~50大孔50在活性炭的吸附进程中,这三种孔隙各有其出格功效。对吸附来讲,微孔是最首要的,它的比外表积可达几百乃至上千㎡/g,孔容也比拟大。微孔在很大水平上决议着活性炭的吸附才能。

活性炭的吸附特色不只取决于它的孔隙布局,并且取决于它的化学构成。因为根基微晶在活化时,一局部被烧掉,遭到不完全石墨层的搅扰转变了碳骨架电子云的摆列,呈现了不完全饱和价或成对电子间接影响着活性炭的吸附特色。别的一影响活性炭吸附特色的是布局中的杂原子。活性炭中的杂原子有两种来历:一种是以化学连系的元素构成的,如氧和氢,这些元素普通来历于原资料,在炭化时不能完全分化遗留上去的,有的则是活化时,和活化剂停止化学反映连系在外表上的。别的一种是灰分,这些灰分首要来历于活性炭的原资料,也有多数是出产进程带入的。灰分使活性炭的微晶布局发生错误谬误,氧被化学吸着于这些错误谬误上,从而前进了活性炭对极性份子的吸附感化。灰分的存在对气体吸附(如二氧化硫、水蒸气、醋酸等)也有间接影响。

在活性炭中插手某些无机化合物(如ALCL3、NaOH、CuO等)能够或许或许或许或许或许或许使活性炭改性,吸附机能发生了某些较着的变更。对某些物资的吸附也可发生独特的功效。

氧和氢的存在对活性炭的吸附机能影响较大,它们以化学键与碳原子连系,是活性炭布局的无机局部。它们是杰出活性炭的首要组分。按照固体外表多相现实,氧、氢和其余杂原子连系在微晶的边缘和角上的碳原子上,因为这类碳原子不完全饱和,反映性较高。

在统统连系的元素中,氧比其余元素更激发人们的正视。因为氧对活性炭根基微晶的摆列及巨细有严重影响。这类外表连系的氧对水蒸气和其余极性或可极化气体的吸附才能有严重影响。

C—O外表化合物是多样的。比方:C—O外表络合物、外表氧化物、

外表氧化化合物和化学吸着氧。这些化合物分红两类:一类是在温度低于100℃时,气态氧和活性炭外表发生反映天生氧的络合物,经水合感化天生羟基和其余碱性基,这些碱性基能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许起到离子互换感化;当加热到1000℃时,则天生气态氧化物,从活性炭外表脱除。别的一类是在300~500℃下,氧与活性炭打仗天生酸性氧化物,经水合感化可天生酸性外表化合物,也有离子互换才能。由外表氧连系的官能团首要有:羟基、羧基、酚基、内脂、醌。但只需一局部氧连系在这些官能团中,其余的则是以醚性链同碳外表连系。在活性炭中,还连系有N、CL等其余元素,这些原子的连系对活性炭的吸附机能也有着较着的影响。

综上所述:在活性炭中,因为微晶间的激烈交联构成了发财的微孔布局,经由进程活化反映使微孔扩大构成了良多巨细差别的孔隙,其外表一局部被烧掉,布局呈现不完全,加上灰分及杂原子的存在,使活性炭的根基布局发生错误谬误和不饱和价,使氧及其余杂原子吸着于这些错误谬误上,是以使活性炭发生各类百般的吸附特色。

4活性炭吸附和过滤机理物资在固体外表上或微孔容积内储蓄积累的景象叫吸附。同化物经由进程某种装备后,此中局部物资被去除的景象叫过滤。就室内氛围来讲,颠末活性炭后,局部无害物资被去除,活性炭起过滤感化;而就局部无害物资来讲,活性炭则起吸附感化。

吸附进程分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附纯真靠份子间的引力把吸附质吸附在吸附剂外表。物理吸附是可逆的,降落气相中接收质分压力,前进吸附温度,吸附质会敏捷解吸,而不转变其化学成份。化学吸附具备很高的挑选性,一种吸附剂只对特定的物资有吸附感化。化学吸附是不可逆的,吸附后被吸附质已发生变更,转变了本来的特色。

物理吸附进程可分为以下几个步骤:(a)净化气体经由进程吸附边境层,净化气体的份子能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许被吸附,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许被从活性炭外表带走,这取决于该成份在载气和边境层中气体里的浓度差值,该值决议着吸附的强弱。当净化氛围经由进程活性炭时,一些无害气体的浓度差值很大,以是被吸附上去,而氛围中的固有成份因为浓度差根基为零,以是普通经由进程,而一些颗粒(如烟尘)因为过大,间接被留在大孔和中孔中。当无害气体的浓度差为零时,活性炭生效,需从头活化。(b)被吸附的份子向微孔分散。(c)该份子被紧紧的绑扎在吸附剂外表。

以上三个步骤在化学反映中也必然发生。化学吸附中,吸附剂与吸附质连系比拟安稳,必须在低温下才能脱附。化学吸附比物理吸附推能源更大,连系更安稳,以是对毒性很强的净化物,用化学吸附更宁静。物理吸附和化学吸附的区分以下:

表三物理吸附和化学吸附的区分 物理吸附化学吸附吸附温度

不能大大高于吸附质的沸点

与吸附质的沸点有关

吸附速度

不须要任何活化能,其速度很是高,其与速度有关

吸附速度受活化能的影响,在很宽的范围随温度变更

挑选性

无挑选性

有很强的挑选性

吸附体例

多份子层吸附

单份子层吸附

总的来讲,当某一吸附质与吸附剂的外表打仗时,事实是发生物理吸附仍是化学吸附,要取决于吸附剂外表的反映性、吸附质的性子、温度和其余身分。实在这两种吸附不是截然分隔的,需看份子力和化学键谁是首要的。

在静态前提下,完成对蒸汽的脱除,请求活性炭不只需有必然的吸附容量,并且还要有必然的吸附速度。若是只需大的吸附容量而无必然的吸附速度,当蒸气与其长久打仗时就来不迭被吸附而穿透活性炭层,反之,若只需大的吸附速度,而无必然的吸附量,脱除量也是很小的。凡是以为,活性炭脱除氛围中的蒸气包含以下一个或多个阶段:

(1)外分散。氛围中的气体或蒸气向颗粒的全数外表分散;

(2)内分散。气体或蒸气份子向活性炭大孔外部(或沿大孔外表)的分散;

(3)颗粒表里表对份子的吸附;

(4)被吸附的蒸气与活性炭或被吸附氧、水或浸渍剂之间的反映。

上述四个阶段中每个阶段的绝对首要性,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许跟着发生脱除的出格前提而有较着的差别。担绝对地受温度影响较小。在空地内分散的首要性由诸如颗粒巨细、孔隙布局特色、体系的某种分散性和表里表上反映速度的身分而定。打仗外表的吸附速度决议于外表的天性和延长范围,和吸附某种所钻研蒸气或气体的活化能。按照外表的特色也能测定出化学反映,因为在第(3)和第(4)阶段中会呈现大批的活化能,以是这个阶段对温度很是敏感。

在凡是情况下,在这几个阶段内,每阶段的分散速度是不不异的,是以,分散阻力大的和分散速度慢的步骤节制总的传布速度,为此,要前进全数进程的吸附速度,就要强化该分散节制区内分散阻力大或分散系数最小的进程,使该吸附装备的吸附效力前进。

5活性炭对室内气体的吸附和过滤活性炭能有用的吸附挥发性无机物。芳族化合物能与活性炭间构成给受复体,活性炭中的羧基氧为电子给体,芳环为电子受体。当芳族中有—NO2类代替基时,给受感化还会加强。在活性炭外表插手某些金属离子,非极性的链烷类化合物也能很好的被吸附。

活性炭能有用的消弭室内的烟味。在烟的成份中,70是抽烟时从四周吸入的氛围,别的,跟着熄灭天生的蒸气、CO2、CO构成烟气,约达90。卷烟雾粒子大局部是由卷烟颗粒分化后构成的蒸气成份固结而成,故凡是称为液滴。别的另有一些细小颗粒。活性炭对卷烟粒子有很好的捕集感化。活性炭是比外表积很大的物资,细小粒子可经由进程惯性感化和其余感化被阻留在活性炭的大孔或中孔中,并且其阻力随集尘增添不大。烟气中的无害气体,有的因为浓度差而被吸附,别的一些能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许经由进程在活性炭中增添离子往来来往除。

活性炭对CO、NO2、SO2等无机化合物也具备很强的吸附感化。据尝试证实,SO2在活性炭中能被氧化并与水连系天生H2SO4,同理CO、NO2也能被撤除。别的活性炭对臭氧也有必然的吸附功效。按照资料,活性炭对砷、铅、汞等无害金属离子也具备很强的吸附才能。

6小结经由进程以上各节的阐述,咱们对活性炭的成长汗青、吸附特色、吸附能源学和对室内气体的吸附和过滤感化有了一个开端的领会。总之,活性炭对室内氛围具备杰出的除异味、除菌功效,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许有用的改良室内氛围的品德。操纵活性炭净化氛围,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许削减透风量,降落了空调能耗。

为了前进净化效力,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许从活性炭过滤器的布局和吸附资料的挑选方面加以改良,出格是活性炭纤维,其微孔特色使其对低浓度无害气体具备极高的吸附量和吸附速度。

今朝,活性炭过滤器的造价还比拟高,这影响了它在民用空调中的操纵。若是能降落其本钱,并在它对详细净化成份的去除功效上有现实冲破,活性炭过滤器必将有广漠的成长远景。

参考文献1沈晋明·室内净化物与氛围品德评估·暖通空调,1995,2

2ASHARAEHANDBOOK,1991

3Dr.Keiton.BasilJQwen:Buildingrelatedsickness(buildingservices,1993年3月)

篇10

1 膜资料的成长

在迷信成长日月牙异的明天,大批具备各类差别功效的薄膜获得了遍及的操纵,薄膜作为一种首要的资料在资料范围占有着愈来愈首要的位置。

自然届中大地、陆地与大气之间存在外表,统统无形的实体都为外表所包裹,这是微观外表。生物体还存在良多肉眼看不见的微观外表,如细胞膜和生物膜。生物体性命景象的首要进程便是在这些外表上停止的。细胞膜是由两层两亲份子--脂双层膜构成,它恰似栅栏,将一些份子拦在细胞内,小份子如氧气、二氧化碳等,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许绝不吃力从膜中穿过。膜脂双层份子层中心还同化着卵白质,有的像船,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许载份子,有的像泵,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许把份子泵到膜外。细胞膜具备挑选性,差别的离子须走差别的通道才行,比方有K+通道、Cl-通道等等。细胞膜的这些布局和功效带来了性命,带来了奇特。

2 膜资料的操纵

人们在赞叹细胞膜奇奥功效的同时,也在试图仿照它,仿生一向以来便是资料假想的首要手腕,这便是薄膜资料。它的一个很首要的操纵便是海水的淡化。固然地球上70%的面积被水笼盖着,可是人们赖以保存的海水只占总水量的2.5%~3%,跟着生齿增加和产业成长,当明天下几近处于水荒当中。是以将浩大的海水转为能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许饮用的海水燃眉之急。淡化海水的手艺首要有反渗入法和蒸馏法,反渗入法用到的是具备挑选性的高份子渗入膜,在膜的一边给海水施加高压,使水份子透过渗入膜,到达膜的别的一边,而把各类盐类离子留上去,就获得了海水。反渗入法的关头便是渗入膜的机能,今朝常常操纵有醋酸纤维素类、聚酰胺类、聚苯砜对苯二甲酰胺类等膜资料.这类淡化进程比起蒸法法,是一种洁净高效的绿色体例。

操纵膜双方的浓度差不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许淡化海水,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许提取多种无机物资。产业出产中,可用膜法过滤含酚、苯胺、无机磺酸盐等产业废水,膜法过滤大大节俭了本钱,有益于咱们的保存情况。

膜的操纵还体此刻外表化学下面。在平常糊口中,咱们会发此刻树叶外表,水点老是呈圆形,是因为水不能在叶面铺展。喷洒农药时,若是在农药中插手少许的润湿剂(一种外表活性剂),农药便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在叶面铺展,前进杀虫功效,降落农药用量。

更首要的,钻研职员还将膜资料用于血液透析,透析膜的首要功效是移除体内过剩水分和断根尿毒症毒素,大大降落了肾功效衰竭患者的病死率[1]

3 膜资料的分类

比来几年来,跟着成膜手艺的飞速成长,各类资料的薄膜化已成为一种遍及趋向。

薄膜资料品种单一,操纵遍及,今朝常常操纵的有:超导薄膜、导电薄膜、电阻薄膜、半导体薄膜、介质薄膜、绝缘薄膜、钝化与掩护薄膜、压电薄膜、铁电薄膜、光电薄膜、磁电薄膜、磁光薄膜等。 今朝很受人们注方针首要有一下几种薄膜。

3.1金刚石薄膜

金刚石薄膜的禁带宽,电阻率和热导率大,载流子迁徙率高,介电常数小,击穿电压高,是一种机能杰出的电子薄膜功效资料,操纵远景很是广漠[2]。

比来几年来,跟着科技的成长,人们成长了多种金刚石薄膜的制备体例,比方离子束堆积法、磁控溅射法、热致化学气相堆积法、等离子化学气相堆积法等.胜利获得了成长速度快、具备较高品德的膜,从而使金刚石膜具备了贸易操纵的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许。

金刚石薄膜属于立方晶系,面心立方晶胞,每个晶胞含有8个C原子,每个C原子接纳sp3杂化与四周4个C原子构成共价键,安稳的共价键和空间网状布局是金刚石硬度很高的缘由.金刚石薄膜有良多杰出的性子:硬度高、耐磨性好、磨擦系数效、化学不变性高、热导率高、热收缩系数小,是杰出的绝缘体。

操纵它的高导热率,可将它间接积在硅资料上成为既散热又绝缘的薄层,是高频微波器件、超大范围集成电路最抱负的散热资料。操纵它的电阻率大,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许制成低温使命的二极管,微波振荡器件和耐低温高压的晶体管和毫米波功率器件等。

金刚石薄膜的良多杰出机能有待进一步开辟,我国也将金刚石薄膜归入863新资料专题停止跟踪钻研并获得了很大停顿、金刚石薄膜制备的根基事理是:在衬底坚持在800~1000℃的温度范围内,化学气相堆积的石墨是热力学不变相,而金刚石是热力学不不变相,操纵原子态氢刻蚀石墨的速度弘远于金刚石的能源学事理,将石墨去除,如许终究在衬底上堆积的是金刚石薄膜。

3.2铁电薄膜

铁电薄膜的制备手艺和半导体集成手艺的疾速成长,鞭策了铁电薄膜及其集成器件的合用化。铁电资料已操纵于铁电静态随机存储器(FDRAM)、铁电场效应晶体管( FEET)、铁电随机存储器( FFRAM)、IC卡、红外探测与成像器件、超声与声外表波器件和光电子器件等很是广漠的范围[3]。铁电薄膜的建造体例普通接纳溶胶-凌胶法、离子束溅射法、磁控溅射法、无机金属化学蒸汽堆积法、准份子激光烧蚀手艺等.已制成的晶态薄膜有铌酸锂、 铌酸钾、钛酸铅、钛酸钡、钛酸锶、氧化铌和锆钛酸铅等,和大批的铁电陶瓷薄膜资料。

3.3氮化碳薄膜

1985年美国伯克利大学物理系的M.L.Cohen传授以b-Si3N4晶体布局为动身点,预言了一种新的C-N化合物b-C3N4,Cohen计较出b-C3N4是一种晶体布局近似于b-Si3N4,具备很是短的共价键连系的C-N化合物,实在际模量为4.27Mbars,靠近于金刚石的模量4.43 Mbars.随后,差别的计较体例显现b-C3N4具备比金刚石还高的硬度,不只如斯, b-C3N4还具备一系列出格的性子,激发了迷信界的高度正视,今朝天下上良多闻名的钻研机构都集合钻研这一新型物资. 转贴于

b-C3N4的制备体例只需有激光烧蚀法、溅射法、高压分化、等离子加强化学气相堆积、真空电弧堆积、离子注入法等多种体例。在CNx膜的诸多机能中,最吸惹人确当属其能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许跨越金刚石的硬度,固然此刻还不制备出能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许间接丈量其硬度的CNx晶体,但对CNx膜硬度的钻研已有良多报道。

3.4半导体薄膜复合资料

20世纪80年月迷信家们研制胜利了在绝缘层上构成半导体(如硅)单晶层构成复合薄膜资料的手艺。这一新手艺的完成,使资料器件的研制趁热打铁,岂但大大节流了单晶资料,更首要的是使半导体集成电路到达高速化、高密度化,也前进了靠得住性,同时为微电子产业中的三维集成电路的假想供给了实行的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许性。

这类半导体薄膜复合资料,出格使硅薄膜复合资料已起头用于低功耗、低噪声的大范围集成电路中,以减小偏差,前进电路的抗辐射才能。

3.5超晶格薄膜资料

跟着半导体薄膜层制备手艺的前进,以后半导体超晶格资料的品种已由本来的砷化镓、镓铝砷扩大到铟砷、镓锑、铟铝砷、铟镓砷、碲镉、碲汞、锑铁、锑锡碲等多种。构成资料的品种也由半导体扩大到锗、硅等元素半导体,出格是本年来成长起来的硅、锗硅应变超晶格,因为它可与以后硅的后面工艺相容和集成,非分出格遭到正视,乃至被誉为新一代硅资料。

半导体超晶格布局不只给资料物理带来了新面孔,并且增进了新一代半导体器件的发生,除下面提到的可制备高电子迁徙率晶体管、高效激光器、红外探测器外,还能制备调制搀杂的场效应管、前进前辈的雪崩型光电探测器和实空间的电子转移器件,并正在假想微分负阻效应器件、地道热电子效应器件等,它们将被遍及操纵于雷达、电子匹敌、空间手艺等范围。

3.6多层薄膜资料

多层薄膜资料已成为新资料范围中一支新军。所谓多层薄膜资料,便是在一层厚度只需钠米级的资料上,再铺上一层或多层性子差别的其余薄层资料,最初构成多层固态涂层。因为各层资料的电、磁及化学性子各不不异,多层薄膜资料会用有一些奇特的特色。今朝,这类建造工艺简略的新型资料正遭到列国存眷,已从尝试室钻研进入贸易化阶段,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许遍及操纵于防腐涂层、燃料电池及生物医学移植等范围。

1991年,法国特拉斯.博斯卡大学的Decher起首提出由带正电的聚合物和带负电的聚合物构成两层薄膜资料的假想,因为静电的感化,在一层资料上增添别的一层资料很是轻易,尔后,多层薄膜的钻研使命停顿很快。凡是,钻研职员将带负电的自然衬材如玻璃片等,浸入含有大份子的带正电物资的溶液,而后冲刷、枯燥,再接纳含有带负电物资的溶液,不时反复上述进程,每次发生的薄膜资料厚度唯一几钠米或更薄。因为多层薄膜资料的建造可接纳反复性工艺,人们可操纵机械人来完成,是以这类主动化工艺很轻易完成贸易化。今朝,钻研职员已或行将开辟的多层薄膜资料首要有以下几种:①建造具备珍珠母强度的资料。②新型防侵蚀资料。③能够或许或许或许或许或许或许使燃料电池在低温前提下使命的多层薄膜资料[4]。

4 瞻望

迄今,人们已假想和开辟出了多种差别布局和差别功效的薄膜资料,这些资料在化学分手、化学传感器、野生细胞、野生脏器、水处置等良多范围具备首要的潜伏操纵代价,被以为将是21世纪膜迷信与手艺范围的首要成长标的方针之一。

参考文献:

[1]医疗装备信息.2007,(27)8.

篇11

1膜资料的成长

在迷信成长日月牙异的明天,大批具备各类差别功效的薄膜获得了遍及的操纵,薄膜作为一种首要的资料在资料范围占有着愈来愈首要的位置。

自然届中大地、陆地与大气之间存在外表,统统无形的实体都为外表所包裹,这是微观外表。生物体还存在良多肉眼看不见的微观外表,如细胞膜和生物膜。生物体性命景象的首要进程便是在这些外表上停止的。细胞膜是由两层两亲份子--脂双层膜构成,它恰似栅栏,将一些份子拦在细胞内,小份子如氧气、二氧化碳等,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许绝不吃力从膜中穿过。膜脂双层份子层中心还同化着卵白质,有的像船,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许载份子,有的像泵,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许把份子泵到膜外。细胞膜具备挑选性,差别的离子须走差别的通道才行,比方有K+通道、Cl-通道等等。细胞膜的这些布局和功效带来了性命,带来了奇特。

2膜资料的操纵

人们在赞叹细胞膜奇奥功效的同时,也在试图仿照它,仿生一向以来便是资料假想的首要手腕,这便是薄膜资料。它的一个很首要的操纵便是海水的淡化。固然地球上70%的面积被水笼盖着,可是人们赖以保存的海水只占总水量的2.5%~3%,跟着生齿增加和产业成长,当明天下几近处于水荒当中。是以将浩大的海水转为能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许饮用的海水燃眉之急。淡化海水的手艺首要有反渗入法和蒸馏法,反渗入法用到的是具备挑选性的高份子渗入膜,在膜的一边给海水施加高压,使水份子透过渗入膜,到达膜的别的一边,而把各类盐类离子留上去,就获得了海水。反渗入法的关头便是渗入膜的机能,今朝常常操纵有醋酸纤维素类、聚酰胺类、聚苯砜对苯二甲酰胺类等膜资料.这类淡化进程比起蒸法法,是一种洁净高效的绿色体例。

操纵膜双方的浓度差不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许淡化海水,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许提取多种无机物资。产业出产中,可用膜法过滤含酚、苯胺、无机磺酸盐等产业废水,膜法过滤大大节俭了本钱,有益于咱们的保存情况。

膜的操纵还体此刻外表化学下面。在平常糊口中,咱们会发此刻树叶外表,水点老是呈圆形,是因为水不能在叶面铺展。喷洒农药时,若是在农药中插手少许的润湿剂(一种外表活性剂),农药便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许在叶面铺展,前进杀虫功效,降落农药用量。

更首要的,钻研职员还将膜资料用于血液透析,透析膜的首要功效是移除体内过剩水分和断根尿毒症毒素,大大降落了肾功效衰竭患者的病死率[1]

3膜资料的分类

比来几年来,跟着成膜手艺的飞速成长,各类资料的薄膜化已成为一种遍及趋向。

薄膜资料品种单一,操纵遍及,今朝常常操纵的有:超导薄膜、导电薄膜、电阻薄膜、半导体薄膜、介质薄膜、绝缘薄膜、钝化与掩护薄膜、压电薄膜、铁电薄膜、光电薄膜、磁电薄膜、磁光薄膜等。今朝很受人们注方针首要有一下几种薄膜。

3.1金刚石薄膜

金刚石薄膜的禁带宽,电阻率和热导率大,载流子迁徙率高,介电常数小,击穿电压高,是一种机能杰出的电子薄膜功效资料,操纵远景很是广漠[2]。

比来几年来,跟着科技的成长,人们成长了多种金刚石薄膜的制备体例,比方离子束堆积法、磁控溅射法、热致化学气相堆积法、等离子化学气相堆积法等.胜利获得了成长速度快、具备较高品德的膜,从而使金刚石膜具备了贸易操纵的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许。

金刚石薄膜属于立方晶系,面心立方晶胞,每个晶胞含有8个C原子,每个C原子接纳sp3杂化与四周4个C原子构成共价键,安稳的共价键和空间网状布局是金刚石硬度很高的缘由.金刚石薄膜有良多杰出的性子:硬度高、耐磨性好、磨擦系数效、化学不变性高、热导率高、热收缩系数小,是杰出的绝缘体。

操纵它的高导热率,可将它间接积在硅资料上成为既散热又绝缘的薄层,是高频微波器件、超大范围集成电路最抱负的散热资料。操纵它的电阻率大,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许制成低温使命的二极管,微波振荡器件和耐低温高压的晶体管和毫米波功率器件等。

金刚石薄膜的良多杰出机能有待进一步开辟,我国也将金刚石薄膜归入863新资料专题停止跟踪钻研并获得了很大停顿、金刚石薄膜制备的根基事理是:在衬底坚持在800~1000℃的温度范围内,化学气相堆积的石墨是热力学不变相,而金刚石是热力学不不变相,操纵原子态氢刻蚀石墨的速度弘远于金刚石的能源学事理,将石墨去除,如许终究在衬底上堆积的是金刚石薄膜。

3.2铁电薄膜

铁电薄膜的制备手艺和半导体集成手艺的疾速成长,鞭策了铁电薄膜及其集成器件的合用化。铁电资料已操纵于铁电静态随机存储器(FDRAM)、铁电场效应晶体管(FEET)、铁电随机存储器(FFRAM)、IC卡、红外探测与成像器件、超声与声外表波器件和光电子器件等很是广漠的范围[3]。铁电薄膜的建造体例普通接纳溶胶-凌胶法、离子束溅射法、磁控溅射法、无机金属化学蒸汽堆积法、准份子激光烧蚀手艺等.已制成的晶态薄膜有铌酸锂、铌酸钾、钛酸铅、钛酸钡、钛酸锶、氧化铌和锆钛酸铅等,和大批的铁电陶瓷薄膜资料。

3.3氮化碳薄膜

1985年美国伯克利大学物理系的M.L.Cohen传授以b-Si3N4晶体布局为动身点,预言了一种新的C-N化合物b-C3N4,Cohen计较出b-C3N4是一种晶体布局近似于b-Si3N4,具备很是短的共价键连系的C-N化合物,实在际模量为4.27Mbars,靠近于金刚石的模量4.43Mbars.随后,差别的计较体例显现b-C3N4具备比金刚石还高的硬度,不只如斯,b-C3N4还具备一系列出格的性子,激发了迷信界的高度正视,今朝天下上良多闻名的钻研机构都集合钻研这一新型物资.b-C3N4的制备体例只需有激光烧蚀法、溅射法、高压分化、等离子加强化学气相堆积、真空电弧堆积、离子注入法等多种体例。在CNx膜的诸多机能中,最吸惹人确当属其能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许跨越金刚石的硬度,固然此刻还不制备出能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许间接丈量其硬度的CNx晶体,但对CNx膜硬度的钻研已有良多报道。

3.4半导体薄膜复合资料

20世纪80年月迷信家们研制胜利了在绝缘层上构成半导体(如硅)单晶层构成复合薄膜资料的手艺。这一新手艺的完成,使资料器件的研制趁热打铁,岂但大大节流了单晶资料,更首要的是使半导体集成电路到达高速化、高密度化,也前进了靠得住性,同时为微电子产业中的三维集成电路的假想供给了实行的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许性。

这类半导体薄膜复合资料,出格使硅薄膜复合资料已起头用于低功耗、低噪声的大范围集成电路中,以减小偏差,前进电路的抗辐射才能。

3.5超晶格薄膜资料

跟着半导体薄膜层制备手艺的前进,以后半导体超晶格资料的品种已由本来的砷化镓、镓铝砷扩大到铟砷、镓锑、铟铝砷、铟镓砷、碲镉、碲汞、锑铁、锑锡碲等多种。构成资料的品种也由半导体扩大到锗、硅等元素半导体,出格是本年来成长起来的硅、锗硅应变超晶格,因为它可与以后硅的后面工艺相容和集成,非分出格遭到正视,乃至被誉为新一代硅资料。

半导体超晶格布局不只给资料物理带来了新面孔,并且增进了新一代半导体器件的发生,除下面提到的可制备高电子迁徙率晶体管、高效激光器、红外探测器外,还能制备调制搀杂的场效应管、前进前辈的雪崩型光电探测器和实空间的电子转移器件,并正在假想微分负阻效应器件、地道热电子效应器件等,它们将被遍及操纵于雷达、电子匹敌、空间手艺等范围。

3.6多层薄膜资料

多层薄膜资料已成为新资料范围中一支新军。所谓多层薄膜资料,便是在一层厚度只需钠米级的资料上,再铺上一层或多层性子差别的其余薄层资料,最初构成多层固态涂层。因为各层资料的电、磁及化学性子各不不异,多层薄膜资料会用有一些奇特的特色。今朝,这类建造工艺简略的新型资料正遭到列国存眷,已从尝试室钻研进入贸易化阶段,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许也许遍及操纵于防腐涂层、燃料电池及生物医学移植等范围。

1991年,法国特拉斯.博斯卡大学的Decher起首提出由带正电的聚合物和带负电的聚合物构成两层薄膜资料的假想,因为静电的感化,在一层资料上增添别的一层资料很是轻易,尔后,多层薄膜的钻研使命停顿很快。凡是,钻研职员将带负电的自然衬材如玻璃片等,浸入含有大份子的带正电物资的溶液,而后冲刷、枯燥,再接纳含有带负电物资的溶液,不时反复上述进程,每次发生的薄膜资料厚度唯一几钠米或更薄。因为多层薄膜资料的建造可接纳反复性工艺,人们可操纵机械人来完成,是以这类主动化工艺很轻易完成贸易化。今朝,钻研职员已或行将开辟的多层薄膜资料首要有以下几种:①建造具备珍珠母强度的资料。②新型防侵蚀资料。③能够或许或许或许或许或许或许使燃料电池在低温前提下使命的多层薄膜资料[4]。

4瞻望

迄今,人们已假想和开辟出了多种差别布局和差别功效的薄膜资料,这些资料在化学分手、化学传感器、野生细胞、野生脏器、水处置等良多范围具备首要的潜伏操纵代价,被以为将是21世纪膜迷信与手艺范围的首要成长标的方针之一。

参考文献:

[1]医疗装备信息.2007,(27)8.