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紫外光固化大豆油基丙烯酸树脂的制备与性能研究

第35卷第3期化学反应工程与工艺V ol 35, No 3 2019年6月 Chemical Reaction Engineering and Technology June 2019文章编号：1001—7631 ( 2019 ) 03—0242—09 DOI: 10.11730/j.issn.1001-7631.2019.03.0242.09 紫外光固化大豆油基丙烯酸树脂的制备与性能研究高慧芝1，李茜1，唐秋雨1，陈雅华1，奚桢浩1,2，赵玲1,21.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237;2.华东理工大学过程系统工程教育部工程研究中心，上海 200237摘要：利用环氧大豆油（ESO）在碱性催化剂作用下的开环酯化反应，合成了不同官能度的系列环氧大豆油丙烯酸酯（AESO），进一步通过自由基光引发剂引发的紫外光固化反应制得了具有优良热稳定性和较强附着力的大豆油基树脂。

采用红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（1H NMR）分析了AESO的分子结构，研究了酯化反应温度、反应物配比以及反应时间对AESO产率的影响。

结果表明，当在110 ℃下，环氧基团与丙烯酸物质的量之比为1.00:0.95，反应4 h的产物官能度最高，达到2.90；通过AESO紫外光固化产物链段结构、热稳定性以及铅笔硬度的研究，制备了具有优良的力学性能和热稳定性的AESO基紫外光固化树脂，较优的光固化条件为：引发剂质量分数为3%，固化程序为20%光强预固化20 s，100%光强后固化10 s。

关键词：环氧大豆油丙烯酸酯紫外光固化光引发剂铅笔硬度中图分类号：TQ323.5 文献标识码：A植物油是一种来源丰富的绿色可再生资源[1]，利用其甘油三脂肪酸酯结构中富含的不饱和双键，可制备高生物基的聚酯、聚酰胺以及环氧树脂等[2]。

大豆油是植物油中产量最大的一种[3-4]，其结构中的碳碳双键可作为反应位点进行环氧化生成环氧大豆油（ESO）。

硕士学位论文-聚合物对水泥基复合材料性能影响的研究.pdf

中图分类号：TQ172.79论文编号：HBLG05—0001学科分类号：430.5530 密级：公开河北理工大学硕士学位论文聚合物对水泥基复合材料性能影响的研究作者姓名：高丽花专业名称：化学工艺研究方向：复合胶凝材料制备及制备过程物理化学学习单位：河北理工大学学习时间:2.5年提交日期: 2005年01月15日申请学位级别：工学硕士导师姓名：郎建峰教授单位：河北理工大学论文评阅人：曹文华教授单位：唐山师范学院王岭教授单位：河北理工大学论文答辩日期：2005年03月26日答辩委员会主席：曹文华教授关键词：水泥基复合材料，聚合物改性水泥砂浆，力学性能，微观结构河北理工大学研究生学院2005年3月A Dissertation in Chemical Technology Effects of Polymer on Properties of Cement-based CompositeCandidate:Gao LihuaSupervisor:Lang JianfengCollege of Chemical Engineering and Biological TechnologyHebei Polytechnic University46 West Xinhua Road, Tangshan 063009，P.R.CHINA独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北理工大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

签名：___________ 日期：____年__月__日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

信息化视域下高职院校汽车专业英语

AUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育信息化视域下高职院校汽车专业英语教学模式改革探索马屈杨　吴云溪　胡红坡广东科学技术职业学院广东省珠海市 519090摘要：在信息化视角下，从培养复合型高技能人才出发，结合社会发展需求，分析《汽车专业英语》课程教学目标和教学现状，从教学资源、教学平台、课程内容、教学手段、教学评价维度等多方面进行改革探索，利用数字化、信息化资源优势，实现德智协同育人，创设符合产教融合和应用型人才培养需求的《汽车专业英语》课程教学新模式。

关键词：汽车专业英语　数字化平台　教学模式改革　德智协同育人1　引言互联网时代的到来为高职院校的课程建设提供了更加广阔开放的平台，从信息化到数字化，教学平台的不断更迭优化实现了更多领域的资源共享。

作为一门英语类课程，汽车专业英语也势必将成为多媒体时代的受益者，帮助学生更加灵活自如地进行技术交流和实践应用。

高职院校的学生由于生源不同，英语基础差别较大，对汽车专业英语的认识和重视程度亦相差甚远。

为了充分激发学生的主观能动性和学习兴趣，使学生充分认识到课程的实际应用价值，需要充分利用时代优势对课程的教学模式进行改革优化，以激发学生学习兴趣为基础，以德智协同培育为导向，以追求课程实用价值最大化为目标，优化线上线下混合式柔性教学模式，激发不同生源学生强烈的自主探索意识，促使各类型学生借助丰富的教学资源和灵活的教学形式实现各取所需，各学所用，各赋其能。

2　汽车专业英语授课目标及现存问题结合专业特色和职场实际需求，汽车专业英语要求学生掌握基本的专业核心词汇、语法和基本句式的使用方法；能够运用汽车专业英语在职场中开展必要的技术交流；能够快速查阅外文文献和产品说明书，了解世界各国汽车制造、维修等各方面技术的发展水平。

此外，汽车专业英语涉及汽车主要零部件的结构、功能、原理介绍，以及新能源汽车相关基础知识，不仅要求学生掌握相关信息的听说读写，教师也应充分利用各类平台资源和教学手段帮助学生对相关专业知识进行巩固和拓展。

决赛后二等 (公示)

吴杰刘臻张保生万志军孙仁金、钟宁宁孙志强刘益才李百战
科技科技科技科技实践科技科技实践
河海大学河海大学河海大学湖南科技大学华北电力大学华北电力大学华东交通大学华东理工大学华南理工大学华南理工大学广州学院华南理工大学广州学院华中科技大学华中科技大学淮海工学院惠州学院江苏大学景德镇陶瓷学院南京工业大学南京工业大学南京工业大学南京航空航天大学南京航空航天大学清华大学山东大学上海电力学院上海工程技术大学上海海事大学上海海事大学
刘海泽、冯哲、史建勇、时伟、刘佳、高洁李鑫磊李彦平吕小龙徐立鹤吴敌马哲焦建辉王思文、王莹、赵韡、陈建梅、马云龙、彭深、庄利裴松，蔡中秋，李奇亮刘小悦；冯云；董佳宁；侯新月；姜珊；刘思静；彭骏陈永根，巢浩，董振营，马骥，李昊岚，邵帅，朱军余雷模、王康、牛越、夏淯博、王晓宗杜秀媛、刘盼盼、龚皓玥、卿菁
会实践与科技竞赛（哈电杯）二等奖名单（90个）
作品作者严乐、刘慧敏、凌浩恕、赵冉、李金双、吴阿蒙、刘子焱李子宜、朱美军、陈依可、李星祥王泽予、徐明李海航，杨姣姣张露、陈昭、张振斌、雷浩、袁佳刘晓枫、冯秦、闫凤平、魏小超、王佳磊、熊谣、彭绪意陈建行、武红涛、王杰、任宏民、冯志金袁杰、张瑞娜、李莉、徐辰、于天怡、黄晓芳、潘晓寒张辉、刘志、刘国建、汪鹏、廖佩、刘依娜、张晓慧焦阳、车琳、任莉、沈甘霖、王莉雅、张扬、陈百合马英强、李强、张丽丽、朱德山、冀秀荣、孙永升、金锋舒传业、李明、尚明达、李强、叶新、高鹏、李兆东尹芳芳、余雷、金叶佳、龚广杰、李开创、陈俊功、吴石亮许勇进、林云昊、林帅、涂云鑫、黄满琴、郑晓燕刘国航、林凡凯、黄睿、蓝锦锋、韦秀萍石振强、于泽浩、刘岩、王萌回彦弘、郭家敏、梁爱学、张宇、夏伟、杜明赛、谢海涛周杨，喻宗浩，李军涛，周天，常长长余奥亚，唐巍，郭永军，吴天昊，崔斌，周琳程瑜、袁昭旭、李宁、王东炜、刘鑫佳詹瀚林，许金鑫，朴依彤，丁有爽，余蔡伙吴东阳、贾晓峰、赵乐、刘超薛骅，黄彬，王源涛高红、许静贤、庄锐、施泽斌、熊腾杰刘瑞龙白鹤鹏林子阳穆海鹏张驰、何静、张妍、孙秀艳、荆爽、姬阳阳、吴秀蕾指导教师谢静超刘应书张公正马国利商福民冯雷刘代飞刘鸣陈兴文蔡九菊、刘武印万忠郑胜王军于岩古小东秦洪德李晓明张昊春张昊春曹登庆胡清华孙锐高继慧何映平、张德拉王振辉、朱金达董谦作品类型实践科技科技科技科技科技实践科技科技实践科技科技科技科技实践科技科技科技科技科技科技科技科技科技科技实践

化学实验教学与学生智力开发

化学实验教学与学生智力开发
高慧
【期刊名称】《陕西教育（教学）》
【年(卷),期】2011(000)007
【摘要】在化学实验教学中，教师不仅要传授化学实验知识、技能，更要重视开发学生的智力。

若对学生的智力开发认识不足或方法不佳，则必然要影响学生的智力开发，影响教学质量的提高。

如何在实验教学中开发学生的智力呢？本文谈一点粗浅的看法。

【总页数】1页(P102-102)
【作者】高慧
【作者单位】陕西省神木八中
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
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凝灰岩机制砂混凝土工作性的流变学分析　

第43卷第1期2024年1月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.1January,2024凝灰岩机制砂混凝土工作性的流变学分析温宏平1,宋鹏飞2,汪㊀愿2,甘㊀珑2,3,王旭昊2(1.山西工程科技职业大学工程管理学院,太原㊀030619;2.长安大学公路学院,西安㊀710064;3.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安㊀710061)摘要:机制砂的生产与应用是我国混凝土行业走向低碳发展的良好契机,但机制砂的复杂特性导致混凝土工作性较差且难以预测㊂为研究基于流变学特性的机制砂混凝土工作性的影响因素及变化规律,从机制砂特性及混凝土配合比参数两个角度展开,建立了流变学特性与工作性的二维㊁三维关系模型,并采用灰色关联度分析法,对基于流变学分析的凝灰岩机制砂混凝土工作性影响机制进行因素显著性分析㊂结果表明,动态屈服应力和塑性黏度与混凝土的工作性关系密切,随着石粉含量㊁机制砂取代率和砂率的增加,动态屈服应力呈先减小后增大的趋势,机制砂特性与混凝土各项流变性能之间的关联度在强相关的区间内,通过合理调配各因素的水平可以达到实际工程所需要的最佳工作性㊂关键词:凝灰岩机制砂混凝土;流变学;工作性;灰色关联度分析;石粉含量;机制砂取代率中图分类号:TU528㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)01-0071-13Rheological Analysis of Workability for Tuff Manufactured Sand ConcreteWEN Hongping 1,SONG Pengfei 2,WANG Yuan 2,GAN Long 2,3,WANG Xuhao 2(1.School of Engineering Management,Shanxi Vocational University of Engineering Science and Technology,Taiyuan 030619,China;2.School of Highway,Chang an University,Xi an 710064,China;3.PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited,Xi an 710061,China)Abstract :The production and application of manufactured sand (MS)provide an excellent opportunity for China s concrete industry to move towards low-carbon development.However,the complex characteristics of MS lead to poor workability and difficulty in prediction of concrete.In order to study the influencing factors and variation laws of workability for MS concrete based on rheological properties,this paper explored from two aspects:the characteristics of MS and concrete mix proportion parameters.Two-dimensional and three-dimensional relationship models between rheological properties and workability were established,and the significance of factors affecting the workability of tuff MS concrete based on rheological analysis was analyzed by grey relational analysis method.The experimental results show that the dynamic yield stress and plastic viscosity are closely related to the workability of concrete.With the increase of powder content,MS replacement rate,and sand ratio,the dynamic yield stress decreases first and then increases.The correlation between MS characteristics and various rheological properties of concrete is in a strongly correlated range.By properly adjusting the levels of these factors,the optimal workability required for actual engineering can be achieved.Key words :tuff manufactured sand concrete;rheology;workability;grey relational analysis;powder content;manufactured sand replacement rate 收稿日期:2023-08-28;修订日期:2023-10-15基金项目:国家重点研发计划(2021YFB2601002);国家自然科学基金面上项目(52178185);中国博士后科学基金面上资助(2021MD703885)作者简介:温宏平(1985 ),男,副教授㊂主要从事道路材料水泥混凝土和沥青混合料的研究㊂E-mail:648541005@通信作者:王旭昊,博士,教授㊂E-mail:wangxh@ 0㊀引㊀言随着我国基础建设的步伐不断加快,每年因制备混凝土而消耗大量天然砂石骨料㊂目前天然砂资源逐72㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷渐枯竭,价格不断上涨,天然砂质量也逐渐下降,这导致了天然砂含泥量与亚甲蓝值不断上升,因此寻找天然砂的替代材料已成为大势所趋[1]㊂机制砂在全国各地都有丰富的母岩储量,具备相对低廉的价格优势,满足强度要求的石灰岩㊁玄武岩㊁凝灰岩甚至建筑废料㊁弃渣等都可用于生产机制砂㊂此外,由于机制砂混凝土的强度高于天然砂混凝土,因此从全生命周期的角度来看使用机制砂也能够在一定程度上降低碳排放[1]㊂近些年来,机制砂的生产与应用异军突起,取代天然砂的呼声越来越大,这是我国混凝土行业走向低碳发展的良好契机㊂绿色低碳混凝土应当着眼于全生命周期,依靠科技对原材料进行综合利用,同时对废弃材料也应当尽可能进行回收再利用㊂目前机制砂仍不可避免地存在级配不良㊁石粉含量偏高等问题,这些不利条件也导致机制砂混凝土的性能尤其是工作性较难预测[2],这成为阻碍机制砂推广应用的问题之一㊂目前工程上最常用的测量混凝土工作性的方法是坍落度㊁V型漏斗流过时间㊁J环扩展度试验等㊂而坍落度并不能全面评价机制砂混凝土的和易性,其仅与混凝土的屈服应力相关,且关联度较为有限[3-4]㊂相比之下,使用流变仪能够免于不同操作习惯的影响,尽可能降低误差,且能够更加全面地表征新拌混凝土的工作性㊂通过研究混凝土工作性和流变性能之间的关系从而能够更深入地了解水泥混凝土工作性的影响因素及影响机制[5-6]㊂已有学者对砂率㊁浆骨比㊁机制砂比表面积和石粉含量对混凝土工作性的影响进行了研究㊂黎梦圆等[7]的研究表明,随着砂率的增加,大流动性混凝土的屈服应力与塑性黏度先降低后提高,此外随着浆骨比的提高,大流动性混凝土的屈服应力与塑性黏度逐渐降低㊂季韬等[8]的研究结果表明,机制砂混凝土的坍落度与机制砂的比表面积有关,机制砂比表面积越大,混凝土坍落度越低,工作性越差,而比表面积与混凝土的力学性能无关㊂高瑞军等[9]以石粉含量为自变量来测试白云岩机制砂混凝土的流变性能,试验结果表明,在较低掺量下,机制砂石粉能够改善砂浆的流变性能,而当细集料中的石粉含量超过18%(质量分数)时,会对混凝土砂浆产生不利影响,其主要原因在于石粉含量的变化改变了体系的水灰比,进而引起流变性能的变化㊂此外,目前已有学者建立了河砂混凝土流变性能与工作性之间的关系㊂Roussel[10]根据之前的研究总结了一个自密实混凝土触变性模型;而Wallevik等[11-12]研究发现,坍落度与屈服应力之间的相关性与基质的体积分数有关,混凝土的坍落度与塑性黏度之间的相关性较差,混凝土的流变性能试验从材料选择到混凝土生产的各个流程都可使用㊂但这些研究仅针对天然砂混凝土,目前对于机制砂混凝土流变性能与工作性之间联系的研究仍相对较少㊂本文基于混凝土流变学,从机制砂特性及混凝土配合比参数两个角度展开,探讨凝灰岩机制砂混凝土屈服应力㊁塑性黏度㊁触变性等重要流变参数的变化规律及影响机制,确定具有良好工作性凝灰岩机制砂混凝土的流变指标的范围,并初步建立了凝灰岩机制砂混凝土流变特性与工作性之间的二维与三维关系模型,旨在更合理地优化机制砂混凝土配合比设计及准确预测其工作性㊂1㊀实㊀验1.1㊀材料及配合比水泥采用P㊃O42.5普通硅酸盐水泥,相关技术指标如表1所示,粉煤灰为C类粉煤灰㊂水泥与粉煤灰的化学组分见表2㊂粗集料为凝灰岩碎石,分为19.00~31.50mm㊁16.00~19.00mm㊁9.50~16.00mm㊁4.75~9.50mm四档料,技术指标见表3㊂表1㊀水泥技术指标Table1㊀Technical indexes of cementDensity/ (g㊃cm-3)Normalconsistency/%Initial settingtime/minFinal settingtime/min StabilityBendingstrength/MPaCompressivestrength/MPa3.0828.4212305Qualified4.624.2第1期温宏平等:凝灰岩机制砂混凝土工作性的流变学分析73㊀表2㊀水泥与粉煤灰化学组成Table2㊀Chemical composition of cement and fly ashMaterial Mass fraction/%SiO2Al2O3Fe2O3SO3CaO MgO Na2O K2O P2O5TiO2SrO BaO LOI P㊃O42.5cement20.10 4.44 3.09 3.1862.94 2.880.100.610.060.240.09 2.22 Fly ash36.7119.42 6.03 1.9725.15 4.77 1.640.460.84 1.840.320.670.18表3㊀粗集料技术指标Table3㊀Technical indexes of coarse aggregateSize/mm Apparent density/(g㊃cm-3)Bulk density/(g㊃cm-3)Waterabsorption/%Natural packingdensity/(g㊃cm-3)Close packingdensity/(g㊃cm-3)Porosity/%19.00~31.50 2.825 2.7950.37 1.57 1.7139.32 16.00~19.00 2.815 2.7870.36 1.58 1.7039.75 9.50~16.00 2.812 2.7700.53 1.60 1.7139.28 4.75~9.50 2.807 2.7520.71 1.60 1.6840.03石粉为凝灰岩石粉㊂粗㊁细级配凝灰岩机制砂的凝灰岩石粉质量分数均为5%,采用0.075mm筛孔对试验用凝灰岩机制砂进行筛分得到凝灰岩石粉,其粒径小于0.075mm,与粉煤灰的粒径较为接近㊂本试验采用粗集料的公称最大粒径为19mm,级配如表4所示㊂减水剂为聚羧酸减水剂,固含量为35%,减水率为30%,碱含量为1.45%,推荐掺量为胶凝材料总质量的0.6%~1.5%㊂表4㊀碎石级配Table4㊀Gradation of gravelSieve size/mm19.0016.009.50 4.75 2.36<2.36 Cumulative pass percentage/% 2.223.686.699.699.7100.0为系统研究机制砂混凝土的流变性能,本研究从机制砂特性及混凝土配合比特性出发,以机制砂石粉含量㊁机制砂取代率为变量,确定试验配合比,共计21组试验,如表5所示㊂其中P5㊁P7㊁P10㊁P13分别代表机制砂中石粉质量分数为5%㊁7%㊁10%㊁13%的机制砂混凝土,由于本研究用机制砂中已经含有5%的石粉,因此P5组无需添加额外石粉,P7㊁P10㊁P13分别通过外掺补足石粉,以达到所需7%㊁10%㊁13%的石粉含量㊂MS0㊁MS25㊁MS50㊁MS75㊁MS100分别代表机制砂等质量取代0%㊁25%㊁50%㊁75%㊁100%天然砂后配制的混凝土,SA44㊁SA47㊁SA50㊁SA53分别代表砂率为0.44㊁0.47㊁0.50㊁0.53的混凝土,WC36㊁WC38㊁WC40㊁WC43分别代表水灰比为0.36㊁0.38㊁0.40㊁0.43的混凝土,F10㊁F15㊁F20㊁F25分别代表粉煤灰等质量取代10%㊁15%㊁20%㊁25%水泥的混凝土㊂表5㊀混凝土配合比Table5㊀Mix proportion of concreteSerial number Water-cementratioSandratioMix proportion/(kg㊃m-3)Flyash CementManufacturedsandStonepowderRiversandCoarseaggregate WaterWaterreducerP50.380.4765359870.000981.0156 5.51 P70.380.4765359852.617.40981.0156 5.51 P100.380.4765359826.543.50981.0156 5.51 P130.380.4765359800.469.60981.0156 5.51 MS00.380.476535900870.0981.0156 5.51 MS250.380.4765359217.50652.5981.0156 5.51 MS500.380.4765359435.00435.0981.0156 5.51 MS750.380.4765359652.50217.5981.0156 5.51 MS1000.380.4765359870.000981.0156 5.51 SA440.380.4465359814.4001036.6156 5.51 SA470.380.4765359870.000981.0156 5.51 SA500.380.5065359925.500925.5156 5.51 SA530.380.5365359981.000870.0156 5.5174㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷续表Serial number Water-cement ratio Sand ratio Mix proportion /(kg㊃m -3)Fly ash Cement Manufactured sand Stone powder River sand Coarse aggregate Water Water reducer WC360.360.4768.8389.6870.000981.0156 5.51WC380.380.4765.0359.0870.000981.0156 5.51WC400.400.4761.9350.6870.000981.0156 5.51WC430.430.4757.6326.2870.000981.0156 5.51F100.380.4742.4381.6870.000981.0156 5.51F150.380.4763.6360.4870.000981.0156 5.51F200.380.4784.8339.2870.000981.0156 5.51F250.380.47106.0318.0870.000981.0156 5.511.2㊀测试理论对混凝土流变性能指标进行转化的依据主要是Reinner-Riwlin 方程,采用ICAR 流变仪测定混凝土流变参数[13]㊂从扭矩-转速的关系出发,基于流变模型,包括Bingham 模型㊁H-B 模型等,得到拌和物的屈服应力τ0和塑性黏度μ[14-16]㊂利用Reinner-Riwlin 方程进行Bingham 模型转换的过程如图1所示㊂图1㊀流变仪扭矩参数-实测转速转换为流变参数的过程Fig.1㊀Process of torque parameters and measured speed of rheometer converted into rheological parameters Reinner-Riwlin 方程为Ω=T 4πhμ1R 21-1R 22()-τ0μln R 2R 1()(1)式中:Ω为转速,rad /s;T 为扭矩,Nm;h 为内筒高度,m;R 1为内筒半径,m;R 2为外筒半径,m;τ0为屈服应力,Pa;μ为塑性黏度,Pa㊃s㊂将扭矩-转速拟合直线的斜率与式(2)结合,可确定塑性黏度μ㊂T Ω=4πhμ(1/R 21-1/R 22)(2)塑性黏度确定后可由式(3)㊁(4)确定屈服应力,将扭矩-转速拟合直线的截距㊁斜率转化为屈服应力㊁塑性黏度需要乘以以下几何常数:τ0=(1/R 21-1/R 22)[ln(R 2/R 1)]4πh (截距,Nm)(3)μ=(1/R 21-1/R 22)4πh (斜率,Nm㊃s)(4)1.3㊀测试方法ICAR 流变仪有两种测试模式,分别是应力增长测试模式和流动曲线测试模式,可通过应力增长测试模式测得静态屈服应力,由流动曲线测试模式测得动态屈服应力㊁塑性黏度㊂㊀第1期温宏平等:凝灰岩机制砂混凝土工作性的流变学分析75此外,触变性也是较为重要的一个指标㊂触变性的定义为物体受到剪切作用时,稠度减小,当停止剪切作用时,稠度增加;或当物体受到剪切作用时稠度增加,而当停止剪切作用时,稠度又减小的性质[17]㊂目前主流的方法是采用滞后环面积来进行触变性评价㊂滞后环指的是在进行预剪切破坏混凝土原有的絮凝结构后,再进行加速剪切与减速剪切,在此过程中剪切速率-剪切应力曲线所形成的环㊂滞后环面积可理解为破坏混凝土絮凝结构所需的能量,滞后环面积越大,说明破坏触变结构所需的能量越多,混凝土的触变性越好[18]㊂此外,利用滞后环进行混凝土触变性测试的结果与试验仪器㊁试验程序的相关性极高,不同型号流变仪的测试结果在数值上差异较大,因此仅可将其进行统计学上相关性的分析,或将不同的因素对混凝土触变性的影响进行定性的比较[10]㊂2㊀结果与讨论2.1㊀机制砂特性的影响2.1.1㊀屈服应力图2展示了石粉含量以及机制砂取代率对混凝土屈服应力的影响规律㊂由图2(a)和(b)可知,随着石粉含量的增加,静置时间分别为0㊁20㊁40min时混凝土的静态与动态屈服应力变化规律相同,均先减小后增大㊂这是因为石粉含量的增加导致了浆体含量的增加,因而弥补了机制砂粒形差的缺点,同时石粉也可起到类似粉煤灰的滚珠作用,因而静态屈服应力降低;而当石粉过多时,粉体比表面积增加,需水量增加,因此混凝土变得黏稠,静态屈服应力增大㊂此外,静态与动态屈服应力也在随着时间的增加而逐渐增大且增幅也在扩大㊂这主要是因为水泥逐渐水化,絮凝结构大量形成,所以破坏其结构所需的屈服扭矩逐渐增大㊂而越到后期,随着水化的加速,所需的屈服应力越大,因而屈服应力的增幅也就越大㊂机制砂混凝土的动态屈服应力是在高速剪切后测得的,其絮凝结构会被扰动,这导致其动态屈服应力远小于静态屈服应力,而动态屈服应力的经时变化也不如静态屈服应力显著㊂图2㊀机制砂特性对混凝土屈服应力的影响Fig.2㊀Effects of manufactured sand characteristics on yield stress of concrete76㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷在图2(c)㊁(d)中,随着机制砂取代率的增大,0㊁20min静态与动态屈服应力均呈先减小后增大的趋势㊂相较于混凝土在0min时的静态屈服应力,20min时静态屈服应力的增长幅度随着机制砂取代率的增大逐渐减小㊂此外,对比机制砂取代率为0%和100%的河砂混凝土和机制砂混凝土,可发现机制砂混凝土的0min静态屈服应力大于河砂混凝土,而20min时河砂混凝土和机制砂混凝土的静态屈服应力则基本相等㊂这是由于机制砂粒形的缺陷导致了混凝土静态屈服应力的增大;而随着静置时间的增加,水泥水化形成的絮凝结构构成了混凝土屈服应力的主要组成部分㊂因此在经过20s的高速剪切后,机制砂混凝土的动态屈服应力仍高于河砂混凝土㊂此外,对比机制砂取代率为0%和100%的河砂混凝土和机制砂混凝土,可以发现,在0和20min时河砂混凝土静态屈服应力的经时增长远大于机制砂混凝土㊂表明随着静置时间的增加,机制砂混凝土的静态屈服应力变化幅度小于河砂混凝土㊂2.1.2㊀塑性黏度机制砂特性对混凝土塑性黏度的影响如图3所示㊂由图3(a)可知,随着石粉含量的增大,塑性黏度的变化趋势是先减小后增大,但是最小值所在的点与屈服应力的不同㊂塑性黏度的大小与浆体内部絮凝结构的数量有关,凝灰岩石粉在浆体中可起到分散水泥的作用,石粉含量的逐渐增加会弱化絮凝网状结构间的连接能力㊂而当石粉过多时,粉体比表面积增大,吸附水量增大,减小了水泥颗粒之间的距离,促进了颗粒的团聚,浆体变得黏稠,塑性黏度迅速增大㊂此外,从图3(a)中还可以看出,不同静置时间混凝土受石粉含量变化的影响幅度不同㊂这可能由于静置时间的增加,石粉对水泥水化有一定的影响㊂由图3(b)可知,随着机制砂掺量的增加,混凝土的0㊁20min塑性黏度逐渐降低,0min塑性黏度下降幅度大,而20min塑性黏度下降幅度较小㊂其原因在于河砂的细度模数小于机制砂,且比表面积大,同时河砂的亲水性更强,集料的润湿效应更好,河砂混凝土体系絮凝结构浓度更大,黏聚性良好,因而河砂混凝土的塑性黏度较大㊂随着机制砂掺量的增加,虽然石粉能改善机混凝土的塑性黏度,但是石粉掺量对凝灰岩机制砂混凝土流变性能的改善作用低于机制砂粒形的负面作用㊂图3㊀机制砂特性对混凝土塑性黏度的影响Fig.3㊀Effects of manufactured sand characteristics on plastic viscosity of concrete2.1.3㊀触变性机制砂特性对混凝土触变性的影响如图4所示㊂由图4(a)可知,随着石粉含量的增加,机制砂混凝土的触变性增大㊂凝灰岩石粉的粒径较细,比表面积较大,此外凝灰岩石粉对水化的影响较小,随着石粉含量的增大,絮凝网状结构之间的稳定性下降,在剪切作用下,加速絮凝结构的分解,同时由于粉体吸附大量自由水,导致絮凝结构重建能力下降,宏观上表现出触变性增大㊂但石粉较多时,其对絮凝结构的分散作用起主导作用,因而触变性有一定的减小㊂此外,随着静置时间的增加,各组石粉含量混凝土的触变性基本随之增大,且越到后期,增大越快㊂这主要是因为随着静置时间的增加,水化不断进行,絮凝结构的数量和浓度都在增加㊂由图4(b)可知,随着机制砂掺量的增加,混凝土的0min触变性整体而言逐渐降低㊂对比来说,机制砂取代率为0%的河砂混凝土的触变性大于取代率为100%的凝灰岩机制砂混凝土㊂20min触变性则是先升㊀第1期温宏平等:凝灰岩机制砂混凝土工作性的流变学分析77高后降低,上升阶段速度缓慢,下降阶段速度快;20min经时升高幅度也是先增大后减小㊂河砂与机制砂相比,比表面积更大,能够吸附更多的自由水,导致剪切破坏前形成的絮凝结构的浓度较大,因此河砂混凝土触变性大㊂此外,机制砂棱角性明显,机制砂与机制砂㊁机制砂与粗骨料之间有更大的摩擦力,也能增大触变性,可能是由于絮凝结构的浓度对触变性影响更大,因而河砂混凝土的触变性更大㊂图4㊀机制砂特性对混凝土触变性的影响Fig.4㊀Effects of manufactured sand characteristics on thixotropy of concrete2.2㊀混凝土配合比参数的影响2.2.1㊀屈服应力配合比参数(砂率㊁水灰比㊁粉煤灰掺量)对混凝土静态与动态屈服应力的影响如图5所示㊂由图5可看出,相同变量对混凝土动态与静态屈服应力影响规律大致相同,但数值上相差较大㊂主要原因在于,进行流动曲线测试时混凝土需进行高速剪切,这一过程破坏了混凝土的絮凝结构,导致屈服应力降低㊂由图5(a)㊁(b)可知,随着砂率的增加,机制砂混凝土的0㊁20min静态与动态屈服应力均呈先减小后增大的规律㊂其原因在于:砂率增加时,骨料表面的富余浆体厚度增大,润滑效果改善,屈服应力减小;但当砂率进一步增加时,骨料体系的空隙率增大,富余浆体厚度减小,同时粗骨料的减少也使骨料对浆体的剪切作用减小,因而动态屈服应力又增大㊂此外,砂率越高,相对应凝灰岩机制砂混凝土的经时变化越小㊂由图5(c)㊁(d)可知,机制砂混凝土的静态屈服应力随着水灰比的增大逐渐减小,而20min静态屈服应力与0min相比增长较少㊂水灰比较小时0min静态屈服应力减小缓慢,水灰比较大时,静态屈服应力下降迅速㊂这是因为当水灰比增大时,体系内单位体积的胶凝材料减少,水泥颗粒间的间距变大,颗粒间的吸附作用减小,导致静态屈服应力降低,当胶凝材料减少不多时,这种效果仍不明显,胶凝材料减少得越多,这种效果越明显㊂同时在数值上,动态屈服应力的降幅高于静态屈服应力,显然动态屈服应力对水灰比变化更加敏感㊂由图5(e)㊁(f)可知,当粉煤灰掺量由10%增大到25%时,0㊁20min静态屈服应力均表现为先增大后减小,在粉煤灰掺量为15%时,达到峰值,且峰值前后的上升㊁下降幅度相差不大㊂这是由于在保证胶凝材料总量不变的前提下,粉煤灰增加时,相应的水泥用量降低㊂而粉煤灰的密度比水泥低且基本不参与水化,同时存在一定的表面吸附作用,因而当粉煤灰增加时,粉体比表面积变大,粉体变得黏稠,静态屈服应力增大;粉煤灰形态近似球形,在浆体中能起到滚珠作用,能够降低浆体摩擦力,此外水泥含量的降低也会导致混凝土中絮凝结构浓度的降低,因而当粉煤灰进一步增加时,静态屈服应力降低㊂2.2.2㊀塑性黏度配合比参数(砂率㊁水灰比㊁粉煤灰掺量)对混凝土塑性黏度的影响如图6所示㊂观察图6(a)可知,当砂率增大时,0min塑性黏度逐渐增大,且增大幅度大致接近,而20min塑性黏度虽然有些许回落,但整体而言仍是逐渐升高㊂不同砂率机制砂混凝土的塑性黏度20min经时变化量比较接近㊂这是因为砂率提高,骨料系统总表面积增大,自由水变少,絮凝结构浓度增大,因而塑性黏度逐渐增大㊂而在静置20min后,过高的78㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷砂率会导致混凝土的多余浆体体积降低,对絮凝结构的浓度产生不利影响,因此随着砂率的上升,混凝土的塑性黏度会有下降的趋势㊂图5㊀配合比参数对混凝土屈服应力的影响Fig.5㊀Effects of mix proportion parameters on yield stress of concrete图6㊀配合比参数对混凝土塑性黏度的影响Fig.6㊀Effects of mix proportion parameters on plastic viscosity of concrete由图6(b)可知,凝灰岩机制砂混凝土的0㊁20min塑性黏度均随着水灰比的增大而降低,且当水灰比不大于0.40时,20min塑性黏度较0min有很大的提高,0min塑性黏度变化幅度很小且平稳㊂在水灰比由0.36增大到0.40时,20min塑性黏度下降幅度则较大,而当水灰比大于0.40时,0与20min塑性黏度差距较小㊂这可能是因为当水灰比较小时,单位体积内胶凝材料较多,随着静置时间的增加,胶凝材料的水化促进了塑性黏度的增长㊂而随着水灰比的增大,水泥被分散,单位体积拌和物中胶凝材料含量降低,浆体单位㊀第1期温宏平等:凝灰岩机制砂混凝土工作性的流变学分析79体积内絮凝结构数量减少,浆体内部摩擦力和黏聚力都降低,导致塑性黏度逐渐降低,这种分散作用随着水灰比的增大而减小,因而塑性黏度后期下降缓慢㊂由图6(c)可知,当粉煤灰掺量由10%增加到25%时,0min塑性黏度基本是线性降低,且变化幅度较小㊂而20min塑性黏度变化则无明显规律,一直呈波动的趋势,但整体而言仍逐渐降低㊂对比0㊁20min塑性黏度可以发现,当混凝土静置20min后,各组不同粉煤灰掺量混凝土的塑性黏度提高幅度波动不大㊂原因在于,当粉煤灰掺量增大时,相应的水泥用量也降低,单位体积内絮凝结构数量减少,同时粉煤灰还对水泥有一定的分散作用,使得形成絮凝结构的可能性降低,在以上两者的共同作用下,塑性黏度逐渐降低㊂2.2.3㊀触变性配合比参数(砂率㊁水灰比㊁粉煤灰掺量)对混凝土触变性的影响如图7所示㊂由图7(a)可知,随着砂率的提高,0㊁20min触变性呈先减小后增大的规律㊂砂率对触变性的促进作用随着砂率的增加而减小㊂同时,不同砂率机制砂混凝土的触变性20min经时增加量相差不大㊂由图7(b)可知,随着水灰比的增大,凝灰岩机制砂混凝土的0和20min滞后环面积基本呈线性降低,但当水灰比由0.38增大到0.43时,下降幅度很小,甚至有一定的增大,这是由于随着水灰比增大,胶凝材料用量减少,剪切破坏前形成的絮凝结构的浓度降低,导致触变性下降㊂同时,与不同砂率影响下的经时提升量相同,不同水灰比的凝灰岩机制砂混凝土触变性20min经时提升量相差不大,这是因为不同的砂率与水灰比并没有影响混凝土中能够形成的絮凝结构的总量,因此经时增长值基本相同㊂由图7(c)可知,随着粉煤灰掺量的增大,0㊁20min触变性均先增大后减小,当粉煤灰掺量为20%时,触变性最大㊂其主要原因在于,当粉煤灰掺量增加时,胶凝材料比表面积变大,吸附了更多的水分导致浆体变稠,而粉煤灰又能降低浆体的摩擦力,因而触变性先增大后减小㊂图7㊀配合比参数对混凝土触变性的影响Fig.7㊀Effects of mix proportion parameters on thixotropy of concrete2.3㊀流变性能综合评价2.3.1㊀流变性能影响机制由上述研究结果可知,由于混凝土流变性能的复杂影响机制,机制砂特性对机制砂混凝土流变性能的影响趋势㊁影响程度不同,机制砂特性和配合比参数对机制砂混凝土各项流变性能的影响汇总见表6㊂表6㊀机制砂特性和配合比参数对机制砂混凝土各项流变性能的影响汇总Table6㊀Summary of effects of manufactured sand characteristics and mix proportion parameters onrheological properties of manufactured sand concreteFactor Static yield stress Dynamic yield stress Plastic viscosity Thixotropy Stone powder content Fall-rise Fall-rise Fall-rise Rise-fall Manufactured sand replacement rate Fall-rise Fall-rise Rise Fall Sand ratio Fall-rise Fall-rise Rise Fall-riseWater-cement ratio Fall Fall Fall FallFly ash content Rise-fall Rise-fall Fall Rise-fall。

以问题为中心激活高中化学课堂

前许多高中的化学实验基础条件并不好ꎬ比如化学实验品不够㊁化学实验器材陈旧等.对此ꎬ化学教师应当向学校申请优化实验教学的客观条件ꎬ并为学生打造坚实的化学教学基础.传统的高中化学教育存在资源壁垒ꎬ许多内部的教学资源无法共享ꎬ也就难以丰富学生的学习资源.利用信息化教学技术ꎬ教师将自己的教学资源ꎬ包括教案㊁微课㊁学生作业等放到云盘上ꎬ其他人可随时阅览ꎬ如此就能够打破资源壁垒ꎬ消除信息孤岛.同时ꎬ传统的高中化学教学方法比较单一ꎬ普遍利用填鸭式满堂灌等不科学的教学方法ꎬ而借助云课堂教学手段ꎬ教师可选择的教学方法就非常多ꎬ可以有效激活课堂教学活力ꎬ激发学生的学习兴趣.例如:在教学氧化还原反应时ꎬ教师就能够把自己设计的氧化还原化学实验方案㊁实验数据㊁教学方法㊁学生反馈等重要资源分享给其他教师ꎬ因地制宜ꎬ优化改造ꎬ不断丰富ꎬ如此就能让其他教师共享教学成果ꎬ提升学习成效.同时ꎬ学生在云盘上下载相关的教学视频ꎬ解决一些遗留问题ꎬ或能找到新的学习思路和方法.除却常规的教学实验仪器之外ꎬ教师还可以利用微课教学模式整合实验过程ꎬ引导学生了解整个实验过程ꎬ同时利用学习类软件ꎬ引导学生从中学习不同的氧化还原实验ꎬ分析氧化反应和还原反应之间的异同点ꎬ还可以采用增强现实(ＡＲ)技术ꎬ大家用ＶＲ眼镜就可以观看整个实验过程ꎬ并且自主观看不同的实验节点ꎬ深化知识理解.综上所述ꎬ自制教具㊁化学实验以及网络化教学模式三者各有侧重ꎬ分别培养学生的知识理解㊁知识实践以及综合性知识探究能力ꎬ总的来说ꎬ教师需立足化学学科特点ꎬ尊重学生的课堂主体地位ꎬ将知识探究作为引导学生自主㊁快乐㊁深入认识化学世界的主要方式.当然ꎬ上述分析只是笔者的个人浅见ꎬ希望能为各位教师提供教学帮助.㊀㊀参考文献:[１]徐丽娟.高中化学教学两方面观念的剖析[Ｊ].现代交际ꎬ２０１６(１７):４９.[２]王成.信息技术教育背景下高中化学教学对策分析[Ｊ].教书育人ꎬ２０１９(３５):２１.[３]李娥.核心素养教育理念下的高中化学教学[Ｊ].科学咨询(教育科研)ꎬ２０１９(１２):１４２.[４]赵蕾鸣.谈高中化学教学中创新思维和创新能力的培养[Ｊ].华夏教师ꎬ２０１９(２７).３８[５]曲秀春.试论高中化学教学中学生自主管理能力的培养[Ｊ].课程教育研究ꎬ２０１９(５２).９１.[责任编辑:季春阳]高中化学课堂教学中促进学生参与评价的策略许㊀敏(江苏省苏州市吴中区东山中学㊀２１５１００)摘㊀要:学生是课堂活动的主体ꎬ高中化学课堂教学中应该有效发挥学生的学习主体作用ꎬ培养学生自主学习与评价能力.教师要善于结合课程评价内容ꎬ制作随堂评价表格.引导学生自主学习ꎬ及时完成自主评价.根据自主评价问题ꎬ分析原因提出对策.本文对此进行了分析研究.关键词:参与评价ꎻ策略ꎻ高中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２０)３０－００７２－０２收稿日期:２０２０－０７－２５作者简介:许敏(１９７０.１０－)ꎬ女ꎬ江苏省苏州人ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀传统评价方式以教师独自评价为主ꎬ学生参与自主评价和互相评价的机会很少ꎬ新课改下应该引导与促进学生参与评价.学生是课堂活动的主体ꎬ高中化学课堂教学中应该有效发挥学生的学习主体作用ꎬ通过设计化学课堂的自主评价策略ꎬ运用随堂评价表格进行教学ꎬ以此促进学生参与评价ꎬ同时检测学生学习效果ꎬ培养学生自主学习与评价能力.㊀㊀一㊁结合课程评价内容ꎬ制作随堂评价表格高中化学课堂教学中促进学生参与评价ꎬ教师不仅应该根据化学课程内容与教学目标ꎬ还应该借助随堂评价表格ꎬ以此做好课堂评价记录ꎬ循序渐进提高学生自主学习与自主评价的能力.教师应该结合课程评价内容ꎬ在随堂评价表格中加入教学课题㊁知识回顾㊁新课内容㊁巩２７固提升㊁自我反思等内容ꎻ而在知识回顾㊁新课内容㊁巩固提升的三项内容中ꎬ附加自我评价项目ꎬ包括掌握程度和相关问题ꎬ自我反思中加入最喜欢的内容㊁参与学习的得与失㊁存在问题和教师建议.这种将学案与评价单结合的随堂评价表格ꎬ能够更好促进学生参与评价.例如ꎬ在含硫化合物的性质和应用的教学中ꎬ主要教学目标有:认识硫在自然界中转化ꎬ自然界中存在的含硫元素物质及其来源ꎬ根据氧化还原内容探究含硫元素物质的相互转化等.教师可以以本课的知识内容与教学目标为基础制作随堂评价表格ꎬ课前发给学生随堂评价表格ꎬ让学生:课前完成知识回顾的内容和自我评价ꎬ课堂上小组合作完成新课内容㊁巩固提升的内容和自我评价ꎬ课下完成自我反思部分的内容.之后教师将表格收上来批改和评阅ꎬ提出改进的意见ꎬ不仅促进学生更好评价ꎬ而且提高学生自学能力.㊀㊀二㊁引导学生自主学习ꎬ及时完成自主评价教师在做好以上内容的基础上ꎬ就可以结合教学课题与随堂评价表格进行课堂教学.教师可以先结合学生课前完成知识回顾的情况进行总结ꎬ为课堂教学打好基础ꎻ之后根据教材内容引入丰富的教学资源ꎬ运用多媒体进行生动的导入ꎬ激发学生学习化学课程的兴趣ꎬ让学生根据教材和随堂评价表格进行自主学习ꎬ之后让学生进行分组展示ꎬ教师总结相关课程的内容.之后ꎬ教师可以让学生根据自主学习的效果㊁探究学习的成果㊁化学实验的成果等进行自主评价ꎬ将自主评价的内容写在随堂评价表格中ꎬ最后教师将表格收上来批阅.例如ꎬ在含硫化合物的性质和应用的教学中ꎬ教师根据随堂评价表格中学生完成知识回顾中的含硫元素物质的化学式和相互关系的情况ꎬ进行总结ꎬ以此为本课教学打好基础.比如含硫元素物质的化学式有:硫元素化合价为－２的有Ｈ２ＳꎬＦｅＳꎬＣｕ２ＳꎬＮａ２Ｓꎻ硫元素化合价为０的有Ｓꎻ硫元素化合价为＋４的有ＳＯ２ꎬＨ２ＳＯ３ꎬＮａ２ＳＯ３ꎻ硫元素化合价为＋６的有ＳＯ２ꎬＨ２ＳＯ４ꎬ硫酸盐.在此基础上ꎬ教师可以设置多个知识探究与实验设计任务ꎬ比如:一是设计一套实验装置制取ＳＯ２和证明其氧化性㊁还原性㊁漂白性ꎻ二是设计一套说明浓硫酸性质的实验装置ꎬ实现浓硫酸与木炭共热反应ꎬ检测生成物.之后让学生完成课后练习题ꎬ并创设一些针对性练习题ꎬ比如:去除时光壁上的残余硫ꎬ应该采用何种方法?哪个实验能够说明氯的非金属性比硫强?通过引入这些内容ꎬ教师可以让学生完成新课内容与巩固提升两大部分的内容ꎬ并针对自主学习与探究过程进行自主评价与小组互评.教师可以根据学生的自主评价与小组互评情况进行总结ꎬ比如:很多学生并不能自主设计实验ꎬ无法很好观察实验现象ꎬ交流较少ꎻ教师提出的问题难易不易ꎬ没有创设问题情境ꎬ无法积极主动探究ꎬ巩固练习错误较多.㊀㊀三㊁根据自主评价问题ꎬ分析原因提出对策高中化学课堂教学中促进学生参与评价ꎬ更好地提高学生参与自主评价与小组互评的效果ꎬ教师还应该根据学生在评价中体现出的问题ꎬ分析其中的主要原因ꎬ并提出针对性的对策ꎬ进而提高学生自主学习与参与评价的效果.例如ꎬ在含硫化合物的性质和应用的教学中ꎬ教师可以根据上述的自主评价与小组互评情况的总结内容ꎬ先做好教学课题的总结与讲解ꎬ并根据具体的评价情况提出相应的对策ꎬ为以后修改和完善课程教学打基础ꎬ同时也为学生更好地参与评价打基础.比如在巩固提升部分ꎬ对于实验操作中去除时光壁上的残余硫ꎬ一般是利用热的ＮａＯＨ溶液进行去除ꎬ最后生成Ｎａ２Ｓ㊁Ｎａ２ＳＯ３和水.教师在帮助学生解答完成基础的内容之后ꎬ可以针对学生参与评价中产生的问题ꎬ分析其中的原因ꎬ并提出对策.比如:学生经常会在巩固练习部分出现错误ꎬ说明学生基础部分的内容掌握不到位ꎬ需要要求学生学好基础知识ꎬ掌握实验设计内容ꎬ加强巩固提升的练习ꎻ对于学生反馈的非常喜欢自主探究与小组合作的课堂学习方式ꎬ说明学生喜欢自主学习㊁探究学习ꎬ在今后的教学中应该多为学生留下自主学习与合作探究的时间ꎬ让学生自主设计实验方案和进行实验操作.综上所述ꎬ对于高中化学课堂教学中促进学生参与评价的策略ꎬ教师应根据高中化学的学科知识内容与教学的主要目标ꎬ引入丰富的教学资源ꎬ结合新课改的突出学生主体地位的理念ꎬ改变过去教师单一评价的方式ꎬ运用随堂评价表格ꎬ引导学生自主评价ꎬ以及根据学生评价结果进行分析ꎬ以此帮助学生提高评价效果ꎬ发挥学生参与评价的积极作用.㊀㊀参考文献:[１]法浩ꎬ庄启亚.高中化学学习档案袋评价[Ｊ].教育测量与评价(理论版)ꎬ２０１６(０２):６８－６９.[２]沈久明ꎬ刘德汞ꎬ杨性坤ꎬ等.促进师生共同发展的高中化学课堂教学评价体系研究[Ｊ].广州化工ꎬ２０１３(２１):１２９.[３]颜东鸿ꎬ何正堂ꎬ沈茂晖.高中化学课堂教学中促进学生参与评价的策略探索[Ｊ].化学教学ꎬ２０１１(１０):１２－１３.[４]陈冰心.高中化学新课程课堂教学评价[Ｊ].内江师范学院学报ꎬ２０１１(０４):１４６－１４７.[５]王后雄ꎬ王胜.高中化学新课程学业评价的设计与实施[Ｊ].教育测量与评价(理论版)ꎬ２００９(１０):２７.[责任编辑:季春阳]３７。

郎君_高慧敏_化学与能源开发.

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氢动三号亮相长城
自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。1960年液氢首次用作
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波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。
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2、氢气可以用做推进火箭燃料是因为（Ｃ）
Ａ．氢气难溶于水Ｂ．氢气没有颜色
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根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的优点：
目前，氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是什么？
氢能的优点：

放热量高。每升氢气放出的热量为1千克汽油的3－4倍。清洁无污染。氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料”。

来源广泛。占地球表面71％的水中都含有大量的氢元素，水分解可制得氢气，氢燃料燃烧后又生成水。
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供热燃煤锅炉改燃兰炭的探讨

供热燃煤锅炉改燃兰炭的探讨吕耀军1，关国新2，蒋祥婷1，仇阳1，赵雄飞1，金洪文3（1.长春工程学院，2.长春市热力（集团）有限责任公司，3.吉林省建筑能源供应及室内环境控制工程研究中心）摘要：本文通过工程案例分析供热燃煤锅炉改燃兰炭在技术上具有可行性，经过对锅炉燃烧室、炉排、烟气处理系统和自控系统改造后可实现超低排放，但烟气处理方面改造投入和运行成本偏高。

另外，锅炉本体改造成本也较高，且受到兰炭产地减少污染物排放和运输成本制约，燃料单位热值成本偏高。

对于环保要求高且不经常运行的调峰锅炉可推广应用。

关键词：清洁；燃煤；供热；兰炭；污染物；排放DOI编码:10.16641/11-3241/tk.2021.01.006Discussion on changing a heating coal-fired boilerto burning semi cokeLv Yaojun1，Guan Guoxin2，Jiang Xiangting1，Qiu Yang1，Zhao Xiongfei1，Jin Hongwen3（1.Changchun Institute of Technology，School of Energy and Power Engineering，2.Changchun Heat （Group）Co.，Ltd.，3.Jilin Province Building Energy Supply and Indoor Environment ControlEngineering Research Center）Abstract:This article analyzes the technical feasibility of transforming heating coal-fired boilers to burning semi coke through engineering cases.After the boiler combustion chamber，grate，flue gas treatment system and automatic control system are modified，ultra-low emissions can be achieved，but the transformation investment and operating costs are relatively high in the flue gas treatment.In addition，the cost of reforming the boiler itself is also high，and due to the reduction of pollutant emissions and transportation costs by the production area of semi coke，the cost of fuel per calorific value is relatively high.Peak-shaving boilers with high environmental protection requirements and infrequent operation can be promoted and applied.Keywords:clean；coal；heating；semi coke；pollutant；discharge1背景世界能源结构中，煤炭长期处于重要地位，2050年之前，化石能源仍将是主要能源型式。

新工科视角下计算机课程中计算思维的培养

计算机教学与教育信息化本栏目责任编辑：王力新工科视角下计算机课程中计算思维的培养高静（吉林化工学院信控学院，吉林吉林132022）摘要：计算思维在教育界受到广泛关注。

在高等教育中，计算机课程更加离不开计算思维的运用，掌握计算思维的本质对工科学生解决复杂工程问题具有重要意义。

在近年的教育教学实践中，通过教学方式方法的不断改革与创新，探索多种途径培养和提升大学生的计算思维能力，从而结合专业知识解决复杂工程问题。

关键词：新工科；计算机；计算思维；培养中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2019)28-0127-02开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：1引言计算思维是人类应具备的三大思维能力之一，2006年3月由美国卡内基梅隆大学周以真教授首次提出。

周教授认为：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。

计算思维的本质就是抽象与自动化，即在不同层面进行抽象，以及将这些抽象“机器化”。

在一些发达城市，计算思维教育已从娃娃抓起，通过积木化编程教学，培养小学生的计算思维和创新能力。

中国科学院院士陈国良说，“现在的孩子玩计算机特别‘溜’，如果中小学的信息课还停留在教学生开机、关机、文档处理等基本应用上，就太不够了。

计算思维可以让学生知道计算机的奇妙和伟大，让他们爱上计算机。

”可见，计算思维对个人自身发展至关重要。

同样，在高等教育中，计算思维的培养贯穿整个计算机系列课程，在每门课程的教学中，很多地方都在潜移默化地使用计算思维，但不够清晰化和科学化，本文论述如何将计算机课程与计算思维更好地融合，如何优化设计问题的求解流程并用计算机高效地处理，如何在教学实践中不断训练和提升大学生的计算思维能力。

2计算机课程传统教学模式在各层次高校，学生自入学初始便开始学习计算机课程。

大一学生要学习《大学计算机》《程序设计基础》等计算机通识必修课，而大部分学生没有过任何程序设计基础，也不会主动学习。

O-一氯均三嗪-N,N,N-三甲基壳聚糖的合成及其在羊毛织物抗菌中的应用

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第3期·1098·化工进展O -一氯均三嗪-N ,N ,N -三甲基壳聚糖的合成及其在羊毛织物抗菌中的应用车秋凌，辛梅华，李明春，陈帅（华侨大学材料科学与工程学院，环境友好功能材料教育部工程中心，福建厦门361021）摘要：采用甲醛甲酸法合成N,N,N -三甲基壳聚糖（TMC ），再用三氯均三嗪与TMC 反应，合成带有可与纤维反应的水溶性O -一氯均三嗪-N,N,N -三甲基壳聚糖（MCT-TMC ）。

采用FTIR 、XRD 、热重和元素分析等对产物进行表征，并测试其抗菌性能。

将产物对羊毛织物进行抗菌整理，研究整理时间和浓度等工艺条件对抗菌性能的影响。

结果表明，TMC 和MCT-TMC 具有较好的抗菌性能；将其用于羊毛织物抗菌整理的最佳工艺条件为：整理时间60min ，整理浓度分别为3%（owf ）和2%（owf ）；经TMC 整理的织物对E. coli 和S. aureus 的抑菌率分别为97.8%和99.2%，MCT-TMC 整理的织物对E. coli 和S. aureus 的抑菌率分别为98.6%和99.8%。

MCT-TMC 整理羊毛织物的耐洗涤性能比TMC 有显著提高，洗涤后抑菌率仍达到90%以上。

关键词：壳聚糖季铵盐；一氯均三嗪；羊毛；抗菌；合成中图分类号：TS195.5；O636.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）03–1098–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1955Synthesis and application of O -monochlotriazinyl-N,N,N -trimethylchitosan for antibacterial wool fabricCHE Qiuling ，XIN Meihua ，LI Mingchun ，CHEN Shuai（Engineering Research Center of Environment-Friendly Functional Materials ，Ministry of Education ，College ofMaterial Science and Engineering ，Huaqiao University ，Xiamen 361021，Fujian ，China ）Abstract ：N ,N ,N -trimethyl chitosan （TMC ）were synthesized by the formaldehyde-formic acid method ，which was then reacted with cyanuric chloride to prepare fiber reactive and water soluble O -monochlorotrazinyl-N ,N ,N -trimethyl chitosan （MCT-TMC ）. FTIR ，XRD ，TG and elemental analysis were used to characterize the products ，and their antibacterial properties were also tested. Wool fabrics were treated by the products. The antibacterial properties of the fabrics were measured to investigate the impact of the treatment time and concentration. The results confirmed that the synthesized products have good antibacterial activity. The best treatment time for wool fabric of TMC and MCT-TMC is 60min ，and the optimum concentration of TMC and MCT-TMC are 3%（owf ）and 2%（owf ），respectively. Inhibition rates of fabric treated by TMC against E. coli and S. aureus are 97.8% and 99.2%，while those by MCT-TMC are 98.6% and 99.8%，respectively. The washing resistance of wool fabric treated by MCT-TMC is significantly higher than that by TMC ，which is still up to 90% after washing.Key words ：chitosan quaternary ammonium salt ；cyanuric chloride ；wool ；antibacterial ；synthesis第一作者：车秋凌（1988—），女，博士研究生。

基于生命周期评价的高校课程教学质量考核初探

2019年第18期广东化工第46卷总第404期·177·基于生命周期评价的高校课程教学质量考核初探武慧君，高良敏，杨涛，杨金香，陈晓晴(安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南232001)Study on the Teaching Evaluation of the University based on Life Cycle AssessmentWu Huijun,Gao Liangmin,Yang Tao,Yang Jinxiang,Chen Xiaoqing(School of Earth and Environment,Anhui University of Science and Technology,Huainan232001,China)Abstract:Teaching evaluation of the university is the important assurance to improve the quality of the curriculum teaching,and also the important mean to test the cultivation quality of training talent of higher education.The study uses the"life cycle"in the field of environmental management to categorize the curriculum teaching of the university into mainly four stages:preparing,teaching,tracing,and testing.The study establishes the evaluation model of teaching quality in university by setting up the related indexes for every stage.The model can help to analyze the reasons and propose some measures to improve the teaching quality, according to the evaluation results.It can also provide more systematic,comprehensive and objective evaluation method to evaluate teaching.Keywords:colleges and universities；curriculum teaching；quality evaluation；life cycle assessment1引言人才培养是高等学校的根本任务，提高课程教学质量是提高人才培养质量的主要途径[1-2]。

氨基化离子液体[NH2-Pmim][BF4]与乙腈二元体系的热力学性质研究

氨基化离子液体［NH 2-Pmim ］［BF 4］与乙腈二元体系的热力学性质研究张庆国*，1，2，邸阳1，杨蕙歌1（1.渤海大学化学化工学院，辽宁锦州121013；2.渤海大学新能源学院，辽宁锦州121013）摘要:制备了一种新型氨基化离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（［NH 2-Pmim ］［BF 4］）与乙腈（ACN ）的全浓度二元混合体系，在大气压力下，对288.15K~333.15K 下全浓度二元混合体系的密度、电导率等热力学性质完成了测定，采用Vogel-Fulcher-Tamman （VFT ）方程描述了二元混合体系电导率与温度的变化关系.根据经验方程计算了此体系的超额摩尔体积V E ，讨论了体系的超额摩尔体积与组分、温度之间的变化关系，由V E 的变化趋势讨论了体系内部分子的体积堆叠情况.关键词:离子液体；二元体系；热力学性质；超额性质中图分类号:O642文献标志码:A文章编号:1673-0569（2020）01-0001-080引言随着环境污染问题不断加重，化石燃料的不断减少，环境问题越来越值得重视，丞待解决，因此，绿色化学的研究具有重要的实际意义［1］.在此背景下，室温离子液体作为一种极具潜力的绿色溶剂被众多研究者广泛研究.与其他固液体材料、常见电解质相比，离子液体熔点非常低，电化学窗口较宽，化学稳定性和热稳定性良好，几乎无蒸气压［2］.这使得它们可能是理想的溶剂和电解质.基于前期工作［3-4］，我们选择了一种新型离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，并将其与乙腈混合，配制成了全浓度范围的二元混合体系［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN ，测定了288.15K~333.15K 温度范围内混合体系的密度、电导率等热力学性质.通过VFT 方程和Arrhenius 方程对［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 混合体系的电导率随温度的变化趋势进行了描述．根据实验密度值及经验方程［5］估算了该体系的超额摩尔体积V E 并讨论了二元体系内部的相互作用情况.1实验部分1.1主要试剂与仪器表1主要化学试剂试剂名乙腈［NH ］纯度99.5%生产地上海成捷化学有限公司化学试剂国药控股有限公司Journal of Bohai University （Natural Science Edition ）第41卷第1期2020年03月Vol.41，No.1Mar.2020渤海大学学报（自然科学版）收稿日期：2019-11-13.基金项目：国家自然科学基金项目（No:2150320）；辽宁省青年科技人才项目（No:LQ2019004）.作者简介：张庆国（1977-），男，博士，教授，主要从事离子液体性质及应用的研究.通讯作者：********************.cn.渤海大学学报（自然科学版）第41卷表2实验仪器仪器名称密度计真空干燥箱核磁共振光谱仪表面张力仪阿贝折光仪傅里叶变换红外光谱仪低温恒温循环器电导率仪型号规格MX45MRD JECA 300JHY-101GDY-2W DRGD 检测器DCHX-08SJ-308A生产地茂百科技开发有限公司上海申光仪器仪表有限公司上海精密科学仪器有限公司鹤壁市仪表厂有限责任公司麦克莫瑞提克（上海）仪器有限公司美国Thermo Fisher Scientific 公司上海君竺仪器制造有限公司鹤壁市仪表厂有限责任公司1.2［NH 2-Pmim ］［BF 4］离子液体的表征采用红外光谱法对所合成的［NH 2-Pmim ］［BF 4］离子液体进行了表征，红外光谱图见图1，离子液体的特征官能团所对应的红外峰归属见表3．图1纯［NH 2-Pmim ］［BF 4］的红外光谱图表3［NH 2-Pmim ］［BF 4］离子液体的红外归属波数/cm -1341031953202，30942954146914321033化学键的归属氨基上的N -H 的反对称伸缩振动氨基上的N -H 的对称伸缩振动咪唑环上的C -H 的伸缩振动侧链上的C -H 的伸缩振动咪唑环上C =C 的伸缩振动咪唑环上的C =N 的伸缩振动BF 4基团上B -F 的伸缩振动对所合成离子液体还进行了核磁共振氢谱的表征，核磁共振光谱图见图2，其化学位移见表4.由图2和表4可以看出，所合成离子液体无明显的杂质峰，表明其纯度较高.2第1期图2纯［NH 2-Pmim ］［BF 4］的核磁氢谱图表4［NH 2-Pmim ］［BF 4］离子液体的核磁位移［NH 2-Pmim ］［BF 4］s ，1H ，C2−H d ，1H ，C4−H d ，1H ，C5−H t ，2H ，N −CH 2d ，2H ，N −CH 3m ，2H ，NCCH 2d ，2H ，NH 2t ，2H ，NCCCH 2δ（ppm ）8.924.88，4.894.92，4.933.57，3.58，3.563.732.17，2.18，2.15，2.14，2.161.152.68，2.69，2.671.3［NH 2-Pmim ］［BF 4］离子液体二元体系的配制［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 离子液体二元体系的配制采用了重量法，其中［NH 2-Pmim ］［BF 4］的摩尔分数x IL 为0，0.1001，0.2005，0.3000，0.3990，0.4996，0.5980，0.6975，0.7983，0.8987，1.1.4热力学性质的测定1.4.1密度离子液体的热力学性质中最为重要的性质就是密度［6］.离子液体的密度的大小一般与温度和阴阳离子的体积有关［7］.使用梅特勒-托利多DM45型密度计，在288.15K~333.15K 之间，每间隔5K ，对［NH 2-Pmim ］［BF 4］离子液体密度进行了测定.密度计的精确度为0.00001g·cm -3.表5［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 二元体系的密度实验值（ρ，g ·cm -3）x IL 1.00000.89870.79830.69750.59800.49960.39900.30000.20050.10010.0000288.151.362011.348871.332921.312011.287361.263751.209211.151121.070600.956010.78733293.151.357991.344981.329591.308871.284651.250941.206041.146921.066650.951350.78196298.151.354021.341961.323161.307111.281871.248111.201961.144891.062390.946700.77681303.151.350071.339061.320081.303891.278781.243971.198791.139951.058140.942070.77118308.151.344971.334891.316861.301581.276061.242011.196041.137121.053950.937150.76573313.151.342111.332121.313721.299121.273051.237941.191961.132891.049770.932380.76025318.151.338121.327891.310551.295941.270281.234951.188881.130091.045510.927610.75472323.151.332971.323891.310551.293591.267141.231891.186211.125841.041170.922900.74916328.151.330031.320961.307371.291211.264461.228891.181931.122451.037070.918060.74383333.151.324971.318041.304331.288621.261691.226171.178871.118911.032940.913210.73837张庆国，邸阳，杨蕙歌，等：氨基化离子液体［NH 2-Pmim］［BF 4］与乙腈二元体系的热力学性质研究3渤海大学学报（自然科学版）第41卷1.4.2电导率离子液体的导电性能比传统的有机电解液更加优异［8-11］，有望替代传统有机电解液成为新型电解液，广泛应用于电化学中.［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 体系的电导率值使用DDSJ-308A 型电导率仪（DJS-10C 电极）进行测定.使用低温恒温循环器进行温度控制，测温范围为288.15~333.15K ，间隔5K ，实验在充满氮气的手套箱中进行.表6［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 二元体系的电导率实验值（σ，mS ·cm -1）x IL 1.00000.89870.79830.69750.59800.49960.39900.30000.20050.1001288.150.0480.2970.3270.3661.2961.6743.5008.82012.0027.00293.150.0690.4810.5190.7761.8332.4204.66010.5013.9028.70298.150.1170.6680.7911.2302.5003.2805.97012.5015.9030.50303.150.1850.9271.1341.8003.3004.2507.41014.5017.9032.40308.150.2851.2601.5912.5004.2405.4609.04015.7020.0034.30313.150.3981.6902.1803.3305.4106.79010.6019.0022.1036.30318.150.5682.1902.9104.2006.7708.11012.4021.3024.2038.40323.150.8042.8403.7905.1008.2209.63014.1023.8026.4040.40328.151.0793.5904.8606.1009.85011.2015.9026.2028.6042.60333.151.4444.5106.0207.10011.6112.9017.7028.7030.6044.702结果和讨论2.1体积性质离子液体二元体系的密度与温度的变化关系如图3a ，随温度的升高，各组分的密度值均随之减小，主要原因是分子的热运动随温度的升高而加快，增大了分子间的距离，体积随之增大而使密度减小，符合密度与温度变化的规律［12］．在同一温度下，密度随着［NH 2-Pmim ］［BF 4］摩尔分数的增加而增大，这是因为［NH 2-Pmim ］［BF 4］的增加使离子液体与溶剂间的相互作用增强引起的．图3（a ）二元体系的密度随温度变化图（x IL =●，0.0000；■，0.1001；★，0.2005；●，0.3000；►，0.3990；◄，0.4996；◆，0.5980；▼，0.6975；▲，0.7983；●，0.8987；■，1.0000.）；（b ）二元体系全浓度范围内的超额摩尔体积V E（◆，333.15K ；▼，323.15K ；▲，313.15K ；●，303.15K ；■，293.15K.）超额摩尔体积（V E ）可以很好的解释二元体系内部的相互作用，为了进一步了解［NH 2-Pmim ］［BF 4］与ACN 之间的相互作用，根据二元体系的密度值，使用公式（1）可以计算出二元体系的V E 值：V E =x 1M 1()1ρ1,2-1ρ1+x 2M 2()1ρ1,2-1ρ24第1期其中x 1是离子液体的摩尔分数，x 2是溶剂的摩尔分数；离子液体的分子量用M 1表示，ACN 的分子量用M 2表示；ρ1是离子液体密度，ρ2是ACN 密度，ρ1，2是二元体系的密度；二元体系的V E 值列于表7中.表7二元体系在不同温度下的超摩尔体积V E （cm 3·mol -1）x IL 1.00000.89870.79830.69750.59800.49960.39900.30000.20050.10010.0000293.15K0-0.8369-1.5091-2.0669-2.5497-2.6997-2.6624-2.4851-2.0472-1.25790303.15K0-1.0420-1.7821-2.4849-2.9131-3.0298-2.9791-2.7842-2.2478-1.40420313.15K0-1.2171-2.0651-2.9021-3.2939-3.3919-3.3122-3.0952-2.4738-1.56810323.15K0-1.3859-2.3161-3.3270-3.6849-3.7671-3.6623-3.4181-2.7068-1.70430333.15K0-1.5829-2.6728-3.7761-4.1021-4.1461-4.0121-3.7553-2.9541-1.8412由图3b 可知，在此二元体系的V E 值均为负值，说明离子液体与ACN 之间存在有效的体积堆叠和离子偶极作用，而阴离子具有很高的负电荷，离子基团电负性强，电子云密度较高，更容易与溶剂作用产生氢键.而且V E 值随着温度的升高而逐渐增大，加入ACN 后，二元体系的V E 值先减小后增大，在x IL ≈0.5时V E出现极小值，这种趋势与许多其它的二元体系相同［13］.2.2电导性质离子液体二元体系电导率的研究是其电化学应用研究的基础，其中温度及浓度是影响离子液体二元体系电导率的两个主要因素，如何描述温度及浓度的变化与电导率大小之间的关系是非常重要的.图4所示为［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 二元混合体系电导率与温度之间的关系.从图4可以看出温度升高全浓度体系的电导率增大.温度一定时，加入溶剂，混合体系的电导率不断增大，溶剂分子的加入使混合体系粘度减小，进而导致电导率增大.［14-15］图4[NH 2-Pmim ][BF 4]+ACN 二元体系的电导率与温度之间变化关系（x IL =●，0.0000；■，0.1001★，0.2005；●，0.3000；►，0.3990；◄，0.4996；◆，0.5980；▼，0.6975；▲，0.7983；●，0.8987；■，1.0000.）二元体系的电导率随温度变化的关系可通过如下VFT 方程来描述D =D 0exp ［-E D /（T -T 0）］（1）其中D 表示电导率；R 2表示拟合相关系数；E D ，D 0，和T 0均为可调节参数，拟合数值在表8中，所有的R 2均>0.9997，这说明VFT 方程可以用来描述二元体系的电导率与温度的变化关系［16］.张庆国，邸阳，杨蕙歌，等：氨基化离子液体［NH 2-Pmim］［BF 4］与乙腈二元体系的热力学性质研究5渤海大学学报（自然科学版）第41卷表8Vogel −Fulcher −Tamman 方程的电导率拟合参数x IL 1.00000.89870.79830.69750.59800.49960.39900.30000.20050.1001D 0（105）/mS·cm -11.0880.87770.18470.18390.08170.02330.01480.03280.02210.1685E D （103）/K 1.4181.3220.7590.7490.5580.3080.2180.3380.2641.337T 0（102）/K 1.6421.591.2.0031.8862.0212.2452.2881.9471.9690.343R 20.99980.99990.99980.99970.99960.99980.99960.99970.99970.9998除了VFT 方程，二元体系的电导率与温度之间的关系也可用Arrhenius 方程来描述，方程如下：ln σ=ln σ∞-E σ/RT（2）其中σ∞为可调节参数；R 为气体常数；E σ为电导率活化能；表9为Arrhenius 方程的拟合参数值．图5为采用Arrhenius 方程描述的电导率与温度的变化关系图，即ln σvs 1000/T 图，ln σ与1/T 成线性关系，不同温度下的电导率值均分布在Arrhenius 方程的直线上，相关系数R 2值均大于0.95，说明电导率随温度变化的大体趋势符合Arrhenius 方程．比较同一条件下Arrhenius 方程与VFT 方程的R 2值，得出VFT 方程更适合描述离子液体电导率随温度变化的趋势［17-18］.图5不同温度下［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 二元体系二元体系ln σ与1000/T 之间的变化关系（►，353.15K ；◄，343.15K ◆，333.15K ；▼，323.15K ；▲，313.15K ；●，303.15K ；■，293.15K ）表9［NH 2-Pmim ］［BF 4］+ACN 二元体系Arrhenius 方程的电导率拟合参数x IL 1.00000.89870.79830.69750.59800.49960.39900.30000.20050.1001σ∞（106）/mS·cm -16672123.5752.9591.414.835.5840.54880.055430.012390.001144E σ（104）/kJ·mol 6.1414.7265.1354.9873.8723.5662.8402.0841.6538.983R 20.996790.995780.994210.955500.994300.986250.985100.994800.994150.999936第1期3结论本文选择功能化离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸［NH 2-Pmim ］［BF 4］与乙腈配制成全浓度的二元体系，测量了二元体系的电导率、密度等热力学性质.通过密度与经验方程估算了混合体系的超额摩尔体积V E ，且二元体系V E 值均为负值，说明二元体系内部存在离子偶极作用和有效的体积堆叠.还采用Arrhenius 方程和VFT 方程对二元体系的电导率与温度的变化关系进行了描述，对比发现，VFT 方程更适合描述该二元体系的电导率与温度的变化关系.参考文献参考文献：：[1]ROGERS R K,SEDDON K R.Ionic liquids industrial applications to green chemistry [J ].Journal of the AmericanChemical Society,2002,4（5）:357-359.[2]张庆国,刘洋,张鑫源,等.四氟硼酸螺环季铵盐混合型离子液体电解液的制备和电化学性质研究[J ].渤海大学学报（自然科学版）,2015,36（4）:342-348．[3]张庆国,蔡思熠,兰亚林,等.离子液体[Emim ］［Ac ]与MDEA 二元体系的热力学性质及在二氧化碳吸附中的应用[J ]．渤海大学学报（自然科学版）,2017,38（1）:41-48．[4]ZHANG Q G,LAN Y L,LIU H W,et al.Estimation and structural effect on physicochemical properties of alkylimidazoliu-m-based ionic liquids with different anions [J ].Journal of chemical amd Engineering Data,2016,61（6）:2002-2012．[5]杨海全,陈平.水溶性含氮杯芳烃电化学行为[J ].辽宁石油化工大学学报,2018,38（3）:7-12．[6]邓全友.离子液体-性质,制备与应用[M ].北京:中国石化出版社,2006.[7]王晓丹,范洪涛.新型电解材料[BMIM ]ClO 3离子液体的合成及其物化性能[J ].功能材料,2012,43（16）:11-15.[8]刘东野,李晴,杨蕙歌,等.离子液体［C 3CNmim ］［BF 4］与AN 二元体系的热力学性质,超额性质及氢键作用[J ].渤海大学学报（自然科学版）,2017,38（4）:303-310[9]TÕNURIST K,THOMBERG T,JÄNES A,et al.Specific performance of electrical double layer capacitors based ondifferent separator materials in room temperature ionic liquid [J ].Electrochem Commun 2012,22:77-80.[10]张庆国,石丽敏,王双龙,等.碳点离子液体复合物的制备及其在超级电容器中的应用[J ].电子元件与材料,2012,31（7）:15-18.[11]王勇.离子液体的结构及其相互作用研究[D ].杭州:浙江大学,2007.[12]张庆国,兰亚林,张鑫源,等.超级电容器混合型电解液（EMIES ＋LiClO 4）的热力学和电化学性质[J ].电子元件与材料,2017,36（4）:64-70.[13]VERCHER E,LLOPIS F J,GONZALEZ-ALFARO V,et al.Volumetric properties,viscosities and refractive indices ofbinary liquid mixtures of tetrafluoroborate-based ionic liquids with methanol at several temperatures [J ].Journal of Chemical Thermodynamics,2015,90:174-184.[14]ENDO T,KATO T,NISHIKAWA K.Effects of methylation at the 2position of the cation ring on phase behaviors andconformational structures of imidazolium-based ionic liquids [J ].Journal of Physical Chemistry B,2010,114（28）:9201-9208．[15]ZHANG Q G,YANG J Z,LU XM,et al.Studies on an ionic liquid based on FeCl 3and its properties [J ].Fluid PhaseEquilib,2004,226（10）:207-211.[16]ZHENG Y Z,WANG N N,LUO J J,et al.Hydrogen-bonding interactions between [BMIM ][BF 4]and acetonitrile [J ].Physical Chemistry Chemical Physics,2013,15（41）:18055-18064.[17]GUAN W,TONG J,CHEN SP,et al.Density and surface tension of amino acid ionic liquid 1-alkyl-3-methyl-imidazoliumglutamate [J ].Journal of chemical and Engineering Data,2010,55（9）:4075-4079.[18]金振兴,田源,张庆国,等.1-丁基-3-甲基咪唑离子液体在超级电容器中的应用[J ].电子元件与材料,2009,29（9）:66-69.张庆国，邸阳，杨蕙歌，等：氨基化离子液体［NH 2-Pmim］［BF 4］与乙腈二元体系的热力学性质研究7渤海大学学报（自然科学版）第41卷Study on thermodynamic properties of amino ionic liquid［NH2-Pmim］［BF4］+Acetonitrile binary system ZHANG Qingguo1，2,DI Yang1,YANG Huige1（1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Bohai University,Jinzhou121013,China;2.College of New Energy,Bohai University,Jinzhou121013,China）Abstract：A novel binary mixture system of a new amino ionic liquid1-aminopropyl-3-methylim-idazolium tetrafluoroborate（［NH2-Pmim］［BF4］）+Acetonitrile（ACN）was prepared.The thermodynamic pro-perties such as density and electrical conductivity of thebinary mixture system in whole concentration rangefrom288.15K~333.15K were measured under room pressure.The temperature dependence was discussed by Vogel-Tamman-Fulcher（VTF）equation.The excess molar volume V E,the relationships between the excess molar volume of the system and the composition or temperature were discussed.The interaction between the molecules in the system was also discussed by the change of V E.The investigation on thermo-dynamic properties of mixed IL-based systems can provide effective theoretical support for the application of similar systems.Key words：ionic liquid;binary system;thermodynamic properties;excess properties8。

构建高师化学实验评价新体系促进学生从教能力全面提高

2012年02月第04期科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界Science &Technology Vision0前言在我国中学全面实施新的课程标准的大背景下,研究高等师范院校如何培养适应新课标要求的合格的中学教师是高校教育工作者的重要研究课题。

实施中学新课程标准的主要任务是由广大的中学教师来完成的,如何使即将走上教师岗位的高师学生了解掌握新课程标准的精神内涵,一走上岗位就能顺利实施新课程标准的要求,这是高等师范院校教改需要面对的问题。

从这种意义上说,高等师范院校应该作为教学改革的先导,首先落实好新课标在“未来教师”的高师学生中的示范作用。

中学化学教育改革呈现出“通过化学实验学化学”的发展趋势,化学实验不再简单地用作认知的辅助手段,不再简单的作为理论课程的补充,而应成为化学教学的重要内容和手段融入整个化学课程的教学过程中,让学生从实验事实出发,形成化学概念,构筑知识网络,了解和掌握科学方法,提高科学素养。

根据中学化学新课程标准要求,实验教学从理念到内容、形式都要发生深刻的变化。

实验教学目标的有效落实,实验教育功能的全面发挥,实验学习方式的大幅转变,都离不开化学实验教学评价理念的更新,评价内容的发展以及评价方式的转变。

从某种意义上说,化学实验教学评价改革是整个化学实验教学改革的关键,构建有效和可操作性的实验评价体系将是高师化学教育工作者的急切任务,也是培养中学化学新课标“未来实施者”的必不可少的重要内容。

1学生化学实验成绩评价的现状分析我国现有的实验评价体系主要是对观察能力与操作能力两方面的评价,对于实验态度、实验合作能力、实验分析能力、实验后能力以及实验表达能力都没有涉及,实验评价也不看实验能力,做不做实验所得到的评价差别不大;评价没有学生参与,成绩往往由教师说了算。

目前学生化学实验评价中的问题主要有以下几个方面。

(1)评价制度方面。

评价制度不完善,实验能力的测试比较困难,大多以纸笔测验为主。

掺杂不同价态离子的SrFeO 3-δ钙钛矿氧化物的电化学性能

2019,Vol.33,No.7　www.mater⁃rep.com　syxling@DOI :10.11896/cldb.18050244基金项目:吉林省教育厅科学技术研究项目(2016167)　This work was supported by Science and Technology Research Project of the Education Department of Jilin Province (2016167).掺杂不同价态离子的SrFeO 3-δ钙钛矿氧化物的电化学性能于秀玲,梁雪梅,李　雪吉林农业大学信息技术学院,长春130118采用固相法制备SrFe 0.9M 0.1O 3-δ(M =Zn ㊁Ga ㊁Sn ㊁Nb ㊁W )系列钙钛矿氧化物,并讨论了晶体结构㊁EDS ㊁化学兼容性㊁电导率以及作为固体氧化物燃料电池(SOFC )阴极材料的电化学性能㊂XRD 结果显示,掺杂金属离子Zn 2+㊁Ga 3+㊁Sn 4+㊁Nb 5+和W 6+很好地稳定了SrFeO 3-δ钙钛矿的结构,并且所有样品均呈现单一钙钛矿结构,没有产生明显的杂相㊂EDS 图谱显示合成的样品具有很好的化学均匀性㊂在950℃以下SrFe 0.9M 0.1⁃O 3-δ(M =Zn ㊁Ga ㊁Sn ㊁Nb ㊁W )阴极与LSGM 电解质材料都具有良好的化学相容性㊂随着掺杂离子的价态升高,样品的电导率最大值逐渐降低㊂在800℃下测量掺杂金属离子Zn 2+㊁Ga 3+㊁Sn 4+㊁Nb 5+和W 6+的SrFeO 3-δ阴极的极化电阻,得出SrFe 0.9Zn 0.1O 3-δ样品的极化电阻值最小的结果㊂以SrFe 0.9M 0.1O 3-δ(M =Zn ㊁Ga ㊁Sn ㊁Nb ㊁W )作为阴极㊁LSGM 为电解质的单电池在800℃时的最大功率密度随着掺杂离子价态的升高而下降,掺杂Zn 的样品的功率密度最大值达到了593mW ㊃cm -2㊂关键词固体氧化物燃料电池　钙钛矿氧化物　电导率　阴极　极化电阻中图分类号:TM911 文献标识码:AElectrochemical Properties of SrFeO 3-δPerovskite Type Oxides Doped with Different Valence of IonYUXiuling ,LIANG Xuemei,LI XueCollege of Information Technology,Jilin Agricultural University,Changchun 130118Samples of SrFe 0.9M 0.1O 3-δ(M =Zn,Ga,Sn,Nb,W)were synthesized via the solid⁃phase reaction.The crystal structure,EDS,chemical compatibility,conductivity and electrochemical properties as cathode materials for solid oxide fuel cell were also discussed.The XRD pat⁃terns reveal that perovskite structure of SrFeO 3-δis well stabilized by doping metal ions Zn 2+,Ga 3+,Sn 4+,Nb 5+and W 6+,and all the samples show a single perovskite structure.No any impurity peaks are observed in the XRD patterns.The EDS pattern shows that the synthesized sam⁃ples have a good chemical uniformity.The facts show that the SrFe 0.9M 0.1O 3-δ(M =Zn,Ga,Sn,Nb,W)cathode have a good chemical com⁃patibility with LSGM electrolyte at temperatures below 950℃.With the increase of valence state of doped ions,the maximum conductivity values gradually reduce.The SrFeO 3-δcathodic polarization resistance of doping metal ions Zn 2+,Ga 3+,Sn 4+,Nb 5+and W 6+is measured at 800℃,the polarization resistance of SrFe 0.9Zn 0.1O 3-δsample is the smallest.The maximum power density of single cells with SrFe 0.9M 0.1O 3-δ(M =Zn,Ga,Sn,Nb,W)as cathode and LSGM as electrolyte decreases with the increase of valence state of doping ions at 800℃.The peak power density of SrFe 0.9Zn 0.1O 3-δsample reaches 593mW㊃cm -2at 800℃.Key words solid oxide fuel cell,perovskite oxide,electrical conductivity,cathode,polarization resistances0　引言钙钛矿型(ABO 3)氧化物由于具有较高的混合氧离子⁃电子导电能力,在固体氧化物燃料电池㊁氧渗透膜㊁气体传感器等[1⁃3]领域具有潜在的应用㊂钙钛矿氧化物SrFeO 3-δ因具有较高的导电性和电极催化活性,而成为中温固体氧化物燃料电池的一种新型阴极材料㊂但是,SrFeO 3-δ由于氧空位浓度(δ)的不同,会有不同的晶体结构和缺陷[4]㊂在温度低于870℃时,SrFeO 3-δ氧化物晶体结构从立方结构变化为钙铁石结构并伴随着体积变化[5],很明显这种易变结构限制了它在SOFC 中的进一步应用㊂据报道,为了获得SrFeO 3-δ氧化物稳定的立方钙钛矿结构,很多科研小组研究了在SrFeO 3-δ氧化物的Fe 位部分替换其他元素,如Ga㊁Al㊁Ti㊁W㊁Mo 和Sc等[5⁃10],以便很好地稳定立方相,且能提高氧化物的离子电导率㊂最近,已经被用作IT⁃SOFC 阴极材料的SrFeO 3-δ基钙钛矿氧化物,如SrFe 0.9Sb 0.1O 3-δ㊁SrFe 1-x Mo x O 3-δ㊁SrFe 0.9Nb 0.1O 3-δ㊁SrFe 1-x Ti x O 3-δ㊁SrFe 0.7Cu 0.3O 3-δ㊁SrFe 1-x Zr x O 3-δ和Pr 0.8Sr 0.2Fe 0.7⁃Ni 0.3O 3-δ等,都具有良好的电化学性能[11⁃19]㊂本工作采用固相法合成了具有钙钛矿结构的SrFe 1-x Ti x O 3-δ(x =0.0~0.15)阴极材料,该材料表现出良好的化学稳定性㊁电学性能和电化学性能,如SrFe 0.95Ti 0.05O 3-δ材料在800℃和750℃时的电导率分别为47.6S㊃cm -1和58.3S㊃cm -1,以SrFe 0.95Ti 0.05⁃O 3-δ材料为阴极的单电池在800℃和750℃时的最大输出功率密度分别为475mW㊃cm -2和327mW㊃cm -2㊂Li 等通过固相法制备SrFe 0.7Cu 0.3O 3-δ阴极材料,以GDC 为电解质,在700℃时该材料的极化电阻达到了0.14Ω㊃cm 2㊂Santos⁃Gómez 等采用甘氨酸⁃硝酸盐法制备SrFe 1-x Zr x O 3-δ阴极材料,在750℃时SrFe 0.75Zr 0.25O 3-δ的极化电阻最低,在空气气氛和5%H 2⁃Ar 下测得其极化电阻值分别为0.1Ω㊃cm 2和0.17Ω㊃cm 2㊂这些材料的优良电化学性能使得它们有望成为新型的SOFC 阴极材料㊂为了探讨不同价态离子掺杂对SrFeO 3-δ的影响,本工作选取了离子半径接近而价态不同的五种金属离子Zn 2+㊁Ga 3+㊁Sn 4+㊁Nb 5+和W 6+在SrFeO 3-δ的Fe 位掺杂,并探讨了掺杂不同价态离子对SrFeO 3-δ电化学性能的影响㊂50321　实验1.1　样品制备采用固相反应法制备SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)钙钛矿氧化物㊂用分析纯SrCO3㊁Fe2O3㊁ZnO㊁Ga2O3㊁SnO2㊁Nb2O5㊁WO3作原材料,按化学计量比称取原材料放入玛瑙研钵中混合研磨,将研磨好的粉末用压片机压成圆片,在900℃空气气氛下煅烧6h㊂将煅烧后的样品放入玛瑙研钵中再次研磨,并压制成圆片,然后在1150℃空气气氛下煅烧10h(除Zn掺杂外)㊂最后将煅烧后的样品再次充分研磨,把研磨好的粉末(除Zn掺杂外)压制成直径13mm的圆片(厚度约为1mm)并在1250℃空气气氛下烧结10h,即得所需样品㊂Zn掺杂样品二次研磨压片在1050℃空气气氛下煅烧10h,煅烧后的样品再次充分研磨并压制成直径13mm的圆片(厚度约为1mm),其在1150℃空气气氛下烧结10h,即得SrFe0.9Zn0.1O3-δ样品㊂本工作测试单电池的电解质材料为采用甘氨酸―硝酸盐法(GNP)制备的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2⁃O3-δ(LSGM)㊂首先用压片机将粉末压制成Φ13mm的圆片,在1450℃下烧结10h,得到致密的LSGM电解质片,然后用砂纸将其表面打磨均匀,厚度为0.3mm㊂采用对称性的半电池结构进行阻抗谱测试,即:阴极/电解质/阴极㊂采用丝网印刷法在LSGM 电解质片的两面涂覆制备好的阴极浆料,形成两个对称阴极,然后在950℃空气气氛下烧结2h,得到电化学阻抗谱测试所需的对称电池㊂本工作采用LSGM电解质支撑的单电池进行电池性能测试,电池结构为SrFe0.9M0.1O3-δ/LSGM/SDC/NiO⁃SDC㊂在LSGM电解质和阳极NiO⁃SDC之间加入SDC缓冲层,以防止电解质与阳极发生反应㊂阳极NiO⁃SDC材料与粘结剂研磨使其混合均匀并制成浆料,采用丝网印刷法将浆料涂覆于缓冲层的一侧,并在1250℃空气气氛下烧结4h;然后将阴极浆料涂覆于电解质片的另一侧,并在950℃空气气氛下烧结2h;最后用银导电胶将涂有电极的电解质片密封于氧化铝管的一端(阴极侧朝外),制备成电池性能测试所需的单电池㊂1.2　样品表征采用日本Rigaku⁃D⁃MaxγA12kW转靶X射线衍射仪来测试烧结后样品的晶体结构和物相组成㊂选用Zn靶为靶材,ZnKα作辐射源(波长为0.15418nm)㊂扫描范围为20~ 80°,步长为0.02°,滞留时间为0.2s㊂电导率采用上海乾峰SB118型精密直流电压电流源,PZ158型直流数字电压表, XMT数显控温仪进行测试㊂样品在空气气氛下从室温升到850℃稳定后进行测量,测试范围为300~850℃㊂对称电池电化学阻抗谱和单电池性能的测试采用上海辰华仪器有限公司CHI604D电化学分析仪㊂测量的温度范围为650~ 800℃,频率范围为0.1~105Hz,交流幅值为10mV㊂单电池测试时在阳极一侧通入流量为100mL㊃min-1的氢气,阴极一侧为静态的空气㊂2　结果与讨论2.1　XRD和EDS分析图1给出了不同价态离子掺杂烧结10h制得的SrFe0.9⁃M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)样品的XRD谱㊂从XRD图可以看出,掺杂金属离子Zn2+㊁Ga3+㊁Sn4+㊁Nb5+和W6+很好地稳定了SrFeO3-δ钙钛矿结构,并且所有样品均呈现单一钙钛矿结构,没有产生明显的杂相㊂文献[4,20]中的报道和前期的研究结果表明未掺杂的SrFeO3-δ为四方钙钛矿结构,通过掺杂不同价态金属离子将其均晶化成立方钙钛矿结构㊂但掺杂不同价态的金属离子会导致主强峰(110)的峰位存在偏移㊂从表1中可以看出掺杂不同价态离子样品的晶胞体积大小关系为e<b<d<c<a,这是因为Zn2+的半径最大,Sn4+㊁Nb5+㊁Ga3+㊁W6+的半径依次减小,它们掺入后引起了样品晶胞体积的变化,使得峰位发生偏移㊂表1　样品的晶胞体积和不同价态的离子半径Table1　Cell volume of the samples and ionic radius of the different valence stateSample Crystal cell parameters/ÅCell volume/Å3Ionic radius/Åa3.889858.85650.74b3.882958.54070.62c3.889758.84860.69d3.887258.73860.64e3.878858.35500.60图1　不同价态离子掺杂SrFeO3-δ粉体的XRD谱:(a)SrFe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1O3-δ;(d)SrFe0.9Nb0.1O3-δ;(e) SrFe0.9W0.1O3-δFig.1　The XRD patterns of different valence ion⁃doped SrFeO3-δpowders: (a)SrFe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1O3-δ;(d) SrFe0.9Nb0.1O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1O3-δ另外,利用X射线能谱仪(EDS)对样品进行测试,结果如表2所示㊂EDS图谱显示合成的样品具有很好的化学均匀性,而且EDS测量出来的各元素掺杂量分别为:0.0994 (Zn=0.1)㊁0.1048(Ga=0.1)㊁0.0974(Sn=0.1)㊁0.0991 (Nb=0.1)㊁0.1003(W=0.1)㊂图2为掺杂元素Zn掺杂量表2　SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)粉体的EDS数据(平均) Table2　The EDS data of SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn,Ga,Sn,Nb,W) powders(average)Doping elementsM/at%Sr/at%Fe/at%O/at%Doping amount=0.1 Zn2.4524.6422.4550.460.0994 Ga2.4223.1021.8052.680.1048Sn2.3724.3220.9852.330.0974 Nb2.3623.8221.0452.780.0991W2.2422.3320.4654.970.1003 6032材料导报(B),2019,33(7):2305⁃2310图2　样品SrFe0.90.13-δ的EDS图Fig.2　The EDS pattern of SrFe0.9Zn0.1O3-δpowders 为0.1时样品的EDS图,图中显示样品中只含有氧㊁锶㊁铁和锌元素㊂为了考察样品的化学稳定性对电极性能的影响,将Sr⁃Fe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)粉体与LSGM粉体以物质的量比1∶1混合,在950℃空气气氛下烧结10h,再检测混合粉体烧结后的物相组成(图3)㊂从图3中可以看出,图中各个衍射峰分别归属于LSGM和SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)的特征衍射峰,没有观察到其他杂质峰,这表明在950℃以下SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)阴极与LSGM电解质材料没有发生化学反应,具有良好的化学兼容性㊂图3　SrFe0.9M0.1O3-δ粉体;LSGM粉体;LSGM⁃SrFe0.9M0.1O3-δ粉体在950℃烧结10h:(a)M=Zn,(b)M=Ga,(c)M=Sn,(d)M=Nb,(e)M=W 的XRD谱Fig.3　XRD patterns of SrFe0.9M0.1O3-δpowders;LSGM powders;LSGM⁃SrFe0.9M0.1O3-δpowders mixture sintered at950℃for10h:(a)M=Zn, (b)M=Ga,(c)M=Sn,(d)M=Nb,(e)M=W2.2　电导率测试图4是SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)系列样品烧结10h的电导率与温度的变化关系曲线㊂从图4中可以看出,样品的电导率具有随掺杂离子的价态升高而减小的趋势㊂理论上一个异价金属离子M+(Zn2+㊁Ga3+㊁Sn4+㊁Nb5+㊁W6+)掺入SrFeO3-δ的晶格替代Fe的位置,将产生一个带有n-2个单位的正电荷的缺陷,同时产生n-2个过剩电子用来保证晶体整体的电中性,从而形成过剩电子导电㊂在同等掺杂量的情况下,掺杂金属离子的价态越高,产生的过剩电子就越多,对提高样品的电子电导率就越有利㊂但实际测得的电导率的结果为Zn2+掺杂样品的电导率最大,并且随掺杂离子的价态升高,掺杂样品的电导率减小㊂当掺杂离子进入晶格替代Fe的位置时,为保持电荷平衡,晶格中会产生氧空位㊂Fe3+位替代和氧空位的产生可用Kröger⁃Vink缺陷方程来表示[21]㊂三价和六价掺杂离子替代Fe3+位时,晶格中不产生氧空位,而二价㊁四价和五价掺杂离子替代Fe3+位时,晶格中会形成氧空位V㊃㊃o㊂2ZnO+2Fe㊃Fe+O O→2Zn′Fe+V㊃㊃O+Fe2O3(1)Ga2O3+2Fe㊃Fe+O O→2Ga′Fe+Fe2O3+12O2(2)SnO2+2Fe㊃Fe+O O→Sn′Fe+V㊃㊃O+Fe2O3(3)Nb2O5+4Fe㊃Fe+O O→2Nb′Fe+V㊃㊃+2Fe2O3(4)WO3+2Fe㊃Fe+O O→W′Fe+Fe2O3+12O2(5)上述缺陷方程中的Kröger⁃Vink符号表示晶格中的点缺陷㊂以相同浓度的掺杂离子取代钙钛矿晶格中的Fe3+位,由于掺杂离子的价态不同,晶格中产生的氧空位浓度不同㊂文献[22]报道,纯净BaTiO3-δ和1.0%(摩尔分数)的Cr㊁Fe㊁Mn㊁Co分别掺杂的BaTiO3-δ在空气中烧结的氧空位浓度逐渐增加㊂因此,随着掺杂离子价态升高氧空位浓度减小,从而导致样品的电导率下降㊂比较掺杂离子样品的电负性(见表3)可知,掺杂Zn2+的样品的电负性较小,其对过剩电子的束缚也较小㊂可见掺杂离子的电负性是影响SrFe0.9M0.1O3-δ电化学性能的一个重要因素,电负性越小,其电化学性能就越好㊂随着掺杂离子的价态升高,样品的电导率最大值分别为164.5S㊃cm-1㊁7032掺杂不同价态离子的SrFeO3-啄钙钛矿氧化物的电化学性能/于秀玲等136.2S㊃cm-1㊁121.1S㊃cm-1㊁110.6S㊃cm-1和100.4S㊃cm-1㊂表3　掺杂离子的电负性Table3　Electronegativity of doping ionsIon Zn2+Ga3+Sn4+Nb5+W6+ Electronegativity1.651.811.961.602.36 SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)系列样品的总电导率首先随着测试温度的升高而增大,然后开始逐渐下降㊂当测试温度在中低温段时,电导率与测试温度之间近似呈线性关系,电导率随着测试温度的升高而增大,在氧化气氛下SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)氧化物主要为p型半导体类材料的导电行为[23⁃24]㊂当M离子对Fe3+进行取代时,为了保持体系的电中性,将产生两种电荷补偿方式:一是通过形成氧空位进行离子补偿;二是通过Fe3+变价产生电子⁃空穴进行电子补偿,电子输运过程是通过p型小极化子在Fe3+和Fe4+之间的跳跃来进行的,因为电子的质量和尺寸都远小于离子,导致其迁移率大于离子的迁移率,所以SrFe0.9⁃M0.1O3-δ样品是一个p型电导占主导地位的离子⁃电子混合导体㊂但在高温段,样品电导率随着测试温度的升高逐渐偏离直线关系,并且随着温度的升高电导率下降㊂在高温下,电导率的曲线变化以及电导率降低的主要原因是加热时晶格热振动加剧,体系中的晶格氧容易失去,从而导致样品中的Fe4+会部分地还原成Fe3+同时形成氧空位㊂该过程对应的缺陷反应可以用Kröger⁃Vink符号来描述:2Fe㊃Fe+O×o⇔2Fe×Fe+V㊃㊃o+12O2(g)(6)式中:Fe㊃Fe㊁Fe×Fe和V㊃㊃o分别代表Fe4+㊁Fe3+和氧空位㊂因此在高温下伴随着Fe4+的部分还原,体系中小极化子的数目减少,而氧空位浓度升高,离子补偿作用加强,从而削弱了小极化子电导对总电导率的贡献,导致样品的电导率下降㊂同时,体系中氧空位的增多会增强电子的散射作用,这可能也在一定程度上加剧了电导率的下降[25]图4　不同价态离子掺杂SrFeO3-δ阴极的电导率曲线:(a)SrFe0.9Zn0.1⁃O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1O3-δ;(d)SrFe0.9Nb0.1⁃O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1O3-δFig.4　The electrical conductivity of different valence ion⁃doped SrFeO3-δcathodes:(a)SrFe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1⁃O3-δ;(d)SrFe0.9Nb0.1O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1O3-δ2.3　不同价态离子掺杂对SrFeO3-啄阴极材料的极化电阻的影响图5给出了SrFe0.9Zn0.1O3-δ阴极在空气中LSGM电解质上所测得的交流阻抗谱㊂从图5可以看出:在650 800℃内,SrFe0.9Zn0.1O3-δ阴极的交流阻抗谱至少由高频弧和低频弧两个弧所构成㊂在高频区的圆弧体现了阴极与电解质界面的电荷输运过程,而低频区的圆弧则体现了在阴极反应过程中电荷的转移㊁氧的吸附释放,电极表面和体内的气相扩散等过程[26⁃27]㊂交流阻抗谱在X轴上的高频和低频截距分别代表电池的欧姆电阻和电池的总电阻㊂而电池的总电阻和欧姆电阻之间的差值即为阴极与电解质界面的极化电阻ASR(Area⁃specific resistance),极化电阻可表征电极材料对氧的催化能力㊂为了获得准确的极化电阻,对阻抗谱进行了等效电路拟合㊂从图5可以看出:随着测试温度的升高,电池的欧姆阻抗逐渐减小,降低了电池的电压损失;同时随着测试温度的升高,阴极的极化电阻都逐渐减小,在测试温度分别为650℃㊁700℃㊁750℃和800℃时,1150℃烧结的Sr⁃Fe0.9Zn0.1O3-δ阴极在LSGM电解质上对应的极化电阻值分别为0.22Ω㊃cm2㊁0.10Ω㊃cm2㊁0.054Ω㊃cm2和0.032Ω㊃cm2㊂这表明随温度升高,阴极材料吸附和解离氧气的能力增强,催化活性越来越高㊂该结果表明,电极的极化电阻降低有助于提高电池的功率输出㊂图5　SrFe0.9Zn0.1O3-δ阴极在LSGM电解质上的阻抗谱Fig.5　Typical impedance spectra of the SrFe0.9Zn0.1O3-δcathode on the LSGM electrolyte图6为不同价态离子掺杂SrFeO3-δ阴极在800℃时测量的阻抗谱㊂为了便于比较不同价态离子掺杂SrFeO3-δ阴极的极化电阻,谱图扣除了高频段的电解质欧姆阻抗㊂由图6在阻抗实部上的跨距可以得出阴极的极化电阻,在800℃时Sr⁃Fe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)阴极的极化电阻分别为0.032222Ω㊃cm 2图6　不同价态离子掺杂SrFeO3-δ阴极在800℃时的阻抗谱:(a)Sr⁃Fe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1O3-δ;(d)Sr⁃Fe0.9Nb0.1O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1O3-δFig.6　Typical impedance spectra of different valence ion⁃doped SrFeO3-δcathodes at800℃:(a)SrFe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)Sr⁃Fe0.9Sn0.1O3-δ;(d)SrFe0.9Nb0.1O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1O3-δ8032材料导报(B),2019,33(7):2305⁃2310和0.048Ω㊃cm2㊂Zn2+掺杂SrFeO3-δ阴极的极化电阻值最小,这是因为Zn2+掺杂SrFeO3-δ阴极具有较高的电子电导率和离子电导率,可提供大量的氧原子吸附与脱附的有效反应区,同时提供电荷转移后的氧离子向三相反应区(TPB)及SFZn/LSGM界面扩散的途径,从而降低界面极化电阻[28]㊂在SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)阴极中,掺杂离子价态越高阴极性能越低,主要归因于电子和氧离子的电导率减小㊂在800℃时,以无掺杂的SrFeO3-δ为阴极㊁LSGM为电解质的ASR值为0.044Ω㊃cm2[16],很明显SrFe0.9Zn0.1O3-δ阴极的极化电阻值小于未掺杂的阴极材料,说明通过掺杂Zn2+提高了阴极材料的电化学性能㊂因此Zn2+掺杂的样品具有最佳的电化学性能㊂2.4　不同价态离子掺杂SrFeO3-啄阴极材料的电池性能图7为NiO⁃SDC/SDC/LSGM/SrFe0.9Zn0.1O3-δ单电池在650℃㊁700℃㊁750℃㊁800℃的I⁃V曲线和输出功率曲线㊂单电池的伏安特性曲线基本上呈线性关系,这表明电池的电极极化并不严重㊂从图7中可以看出,电池的开路电压都在1.1V左右㊂在650 800℃,单电池的输出功率分别为158mW㊃cm-2㊁268mW㊃cm-2㊁416mW㊃cm-2和593mW㊃cm-2,800℃时电池的最大短路电流密度为2153mA㊃cm-2㊂随着温度的升高,电池的最大输出功率和短路电流密度都逐渐增大㊂这是因为温度升高,一方面具有离子导电性的电解质LSGM的电导率增大,欧姆阻抗减小,降低了电池的电压损失;另一方面,气体扩散速率增大,拓宽了空气与阴极材料的接触区域㊂阴极材料的催化活性大大增强,催化氧气的能力得到提高,使得阴极表面的电荷密度增加㊂这两方面都有利于电池功率的输出㊂图7　NiO⁃SDC/SDC/LSGM/SrFe0.9Zn0.1O3-δ单电池的伏安特性和输出功率曲线Fig.7　Volt⁃ampere characteristics and power density curves of NiO⁃SDC/ SDC/LSGM/SrFe0.9Zn0.1O3-δsingle cell图8为在650 800℃范围内LSGM电解质上单电池的输出功率密度随掺杂离子价态变化的关系曲线,以SrFe0.9⁃M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)作为阴极,LSGM作为电解质的单电池在800℃时的最大功率密度分别达到了593mW㊃cm-2㊁584mW㊃cm-2㊁499mW㊃cm-2㊁484mW㊃cm-2和464mW㊃cm-2;在相同温度下,电池的功率密度随着掺杂离子价态的升高而下降,这与上述讨论的阴极的电导率和极化电阻相吻合㊂在800℃时以SrFeO3-δ作为阴极㊁LSGM为电解质的单电池的最大功率密度为446mW㊃cm-2[16],通过掺杂改善了阴极材料的性能㊂以Zn2+掺杂材料为阴极㊁LSGM为电解质的电池表现出的性能最好,因此SrFe0.9Zn0.1O3-δ可以作为有前途的IT⁃SOFC的阴极材料㊂图8　不同价态离子掺杂SrFeO3-δ阴极材料的输出功率与温度变化曲线:(a)SrFe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1O3-δ;(d)SrFe0.9Nb0.1O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1O3-δFig.8　Power density and temperature variation curves of different valence ion⁃doped SrFeO3-δcathodes:(a)SrFe0.9Zn0.1O3-δ;(b)SrFe0.9Ga0.1⁃O3-δ;(c)SrFe0.9Sn0.1O3-δ;(d)SrFe0.9Nb0.1O3-δ;(e)SrFe0.9W0.1⁃O3-δ3　结论采用固相合成法获得单一钙钛矿结构的SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)系列阴极材料㊂在950℃以下SrFe0.9⁃M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)阴极与LSGM电解质材料具有良好的化学相容性㊂掺杂试样的性能与掺杂离子价态㊁电负性密切相关,随着掺杂离子价态升高氧空位浓度减小,从而导致样品的电导率下降㊂以SrFe0.9M0.1O3-δ(M=Zn㊁Ga㊁Sn㊁Nb㊁W)作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料,在650 800℃测试电池的整体性能,其中在800℃时掺杂价态较低的Zn样品的最大功率密度达到了593mW㊃cm-2,显示出中温条件下良好的电化学性能㊂因此,SrFe0.9Zn0.1O3-δ样品是很有发展潜力的新型中温固体氧化物燃料电池阴极材料㊂参考文献1　Niu Y,Zhou W,Sunarso J,et al.Journal of Materials Chemistry,2010, 20,9619.2　Yoo J,Vema A,Wang S,et al.Journal of the Electrochemical Society, 2005,152,A497.3　Zaspalis V,Evdou A,Nalbandian L.Fuel,2010,89,1265.4　Hodges J P,Short S,Yorgensen J D,et al.Journal of Solid State Che⁃mistry,2000,151,190.5　Savinskaya O A,Nemudry A P,Lyakhov N Z.Inorganic Materials, 2007,43,1350.6　Kharton V V,Viskup A P,Kovlevsky A V,et al.Solid State Ionics, 2000,133,57.7　Waerenborgh J C,Rojas D P,Shaula A L,et al.Materials Letters, 2005,59,1644.8　Patrakeev M V,Kharton V V,Bakhteeva Y A,et al.Solid State Sciences,2006,8,476.9　Patrakeev M V,Markov A A,Leonidov I A,et al.Solid State Ionics, 2006,177,1757.10Anikina P V,Markov A A,Patakeev M V,et al.Solid State Sciences, 2009,11,1156.11Jiang S,Zhou W,Niu Y,et al.ChemSusChem,2012,5,2023. 12Xiao G L,Liu Q,Wang S W,et al.Journal of Power Sources,2012, 202,63.13Markov A A,Leonidov I A,Patrakeev M V,et al.Solid State Ionics, 2008,179,1050.9032掺杂不同价态离子的SrFeO3-啄钙钛矿氧化物的电化学性能/于秀玲等14Zhou Q J,Zhang L L,He T M.Electrochemistry Communications,2010, 12,285.15Niu Y,Sunarso J,Liang F,et al.Journal of the Electrochemical Society, 2011,158,B132.16Yu X L,Log W,He T M,et al.Electrochimica Acta,2014,123,426. 17Li Q,Xia T,Sun L P,et al.Electrochimica Acta,2014,150,151. 18Santos⁃Gómez L dos,Compana J M,Bruque S,et al.Journal of Power Sources,2015,279,419.19Alice G,Clément N,Sébastien F,et al.Electrochimica Acta,2017, 236,328.20Anikina P V,Mmarkov A A,Patrakeev M V,et al.Russian Journal of Physical Chemistry A,2009,83,699.21Buscaglia M T,Buscaglia V,Viviani M,et al.Journal of the European Ceramic Society,2000,20,1997.22Hagemann H J,Hennings D.Journal of the American Ceramic Society,1981,64(10),590.23Kaus I,Anderson H U.Solid State Ionics,2000,129,189.24Shaula A L,Kharton V V,Patrakeev M V,et al.Ionics,2004,10, 378.25Xiang J,Guo Y T,Chu Y Q,et al.Acta Physica Sinica,2011,60(2), 27203(in Chinese).向军,郭银涛,褚艳秋,等.物理学报,2011,60(2),27203. 26Leng Y J,Chan S H,Khor K A,et al.International Journal of Hydrogen Energy,2004,29,1025.27Baek S W,Kim J H,Bae J.Solid State Ionics,2008,179,1570. 28Ding X F,Gao L,Du X J,et al.Rare Metal Materials and Engineering, 2007,36(S2),602(in Chinese).丁锡锋,高凌,杜雪娟,等.稀有金属材料与工程,2007,36(S2), 602.(责任编辑　谢　欢) Xiuling Yu received her M.S.degree in physics fromShenyang Normal University in2005and received herPh.D.degree in condensed matter physics from JilinUniversity in2014.She is currently an associate profes⁃sor in Jilin Agricultural University.Her research inte⁃rests are cathode materials for intermediate temperaturesolid oxide fuel cells,preparation and application offlexible supercapacitors. 于秀玲,吉林农业大学副教授㊂2005年7月毕业于沈阳师范大学,获得理学硕士学位,2014年6月在吉林大学凝聚态物理专业取得博士学位㊂主要从事中温固体氧化物燃料电池阴极材料研究,柔性超级电容器的制备与应用研究㊂在国内外重要期刊发表文章10多篇㊂欢迎投稿㊁订阅及刊登广告0132材料导报(B),2019,33(7):2305⁃2310。

2019年中国石油和化学工业优秀出版物奖(教材奖)评选结果揭晓

2020年第1期化ZJT』/対救1总第124期HUAGONG ZHIYE JISHU JIAOYU教学资源2019年中国石油和化学工业优秀出版物奖（教材奖）评选结果揭晓化学工业出版社有限公司旷英姿窦臻2020年1月2日，2019年中国石油和化学工业优秀出版物奖（教材奖）评选结果揭晓，化学工业出版社共有22个品种获得职业教育优秀教材奖，其中一等奖8个,二等奖14个,在多家出版社申报的职业教育教材中成绩优异。

中国石油和化学工业优秀教材奖由中国石油和化学工业联合会组织全国石油和化工领域多家出版社参与申报。

经过评审委员会审议，共评选出各家出版社2016年1月至2018年12月之间出版的高等教育、职业教育优秀教材（含修订本）76种（一等奖31种、二等奖45种）。

化学工业出版社获奖的22种职业教育优秀教材具有显著特点。

一是教材内容深广度适中，适当反映学科领域前沿以及科技成果;二是符合教学规律和特点,具有较好的可教性和可学性，教学过程中评价较高,使用面较广并且使用效果较好;三是反映教改成果,体现创新能力和实践能力培养,注重产教融合,工学结合,特色鲜明;四是文字流畅,叙述严谨,详略得当,贯彻最新国家标准,体现新工艺和新技术;五是具有相关的配套资源和现代信息技术手段等。

化学工业出版社获奖的22种职业教育优秀教材,既是我国石油和化工及相关领域职业院校实施教师、教材、教法改革的代表性成果，具有较高的推广和使用价值,又对繁荣化工教育出版事业起到了积极的促进作用。

（责任编辑吴迪）首批国家级职业教育教师教学创新团队立项建设单位名单（化工与制药技术专业领域）专业领域学校名称专业方向所在省份化工与制药技术天津现代职业技术学院药品生产技术天津辽宁石化职业技术学院石油化工技术辽宁吉林工业职业技术学院应用化工技术吉林江苏农牧科技职业学院药品生产技术江苏常州工程职业技术学院应用化工技术江苏宁波职业技术学院应用化工技术浙江广东轻工职业技术学院精细化工技术广东广东食品药品职业学院中药制药技术广东重庆医药高等专科学校药品生产技术重庆兰州石化职业技术学院石油化工技术甘肃注:本表摘录自《教育部关于公布首批国家级职业教育教师教学创新团队立项建设单位和培育建设单位名单的通知》（教师函〔2019〕7号）附件。

油水乳液体系中甲烷水合物生成研究进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第12期·4392·化工进展油水乳液体系中甲烷水合物生成研究进展潘振1，王喆1，商丽艳2，张亮1，李文昭1，李萍2（1辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001；2辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001）摘要：在石油工业领域，油气开采与输送过程中，高压低温条件极易形成水合物阻塞管路，影响了管路正常运行，甚至会造成安全事故。

随着水合物抑制与防堵技术的研究日益进展，甲烷水合物在乳液体系中的生成情况成为关注的重点。

为掌握甲烷水合物在油水乳液体系中的生成规律，了解影响其生成情况的因素，对抑制高压输油与海底混输管道的水合物生成提供思路，本文针对前人的实验研究成果作了归纳，总结了乳液体系中甲烷水合物的生成机理及水合物生长壳模型，并对水的“记忆效应”加以介绍，又重点将乳液含水率、粒径大小、搅拌速率、温压条件、油相及添加剂等诸多因素展开分析。

最后指出，水合物的生成由各种因素协同作用影响，不可孤立分析，而油水乳液的多相流动也使问题更加复杂。

目前对于乳液体系中甲烷水合物的影响因素及原理认识尚未成熟，需要进一步的研究与讨论。

关键词：甲烷；水合物；乳液；管道；影响因素中图分类号：TE 89 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）12–4392–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0565R esearch progress on methane hydrate formation in oil and wateremulsionP AN Zhen 1，WANG Zhe 1，SHANG Liyan 2，ZHANG Liang 1，LI Wenzhao 1，LI Ping 2（1Petroleum and Natural Gas Engineering ，Liaoning Shihua University ，Fushun 113001，Liaoning ，China ；2College ofChemistry ，Chemical Engineering and Environmental Engineering ，Liaoning Shihua University ，Fushun 113001，Liaoning ，China ）Abstract ：In the process of oil and gas extraction and transportation ，the hydrate which formed by high pressure and low temperature conditions ，affected the normal operation of the pipeline ，and might cause safety accidents. With the development of hydrate inhibition and anti-blocking technology ，the formation of methane hydrate in the emulsion system has become the research focus. To grasp the formation rule of methane hydrate in oil-water emulsion system ，and understand the factors that affect the formation of methane hydrate ，and provide a paradigm shift to suppress the formation of hydrate in the high-pressure oil and submarine pipelines ，this paper summaried the mechanism of methane hydrate formation in the emulsion system and the model of hydrate growth shell. The concept of the “memory effect” of water was introduced. The effects of emulsion water content ，particle size ，stirring rate ，temperature and pressure conditions ，oil phase ，additives and many other factors on the formation of hydrate were analyzed. Finally ，it is pointed out that the formation of hydrate is affected by various factors which are interrelated and can not be analyzed separately ，and that the multiphase flow of oil-water第一作者及联系人：潘振（1981—），男，博士，副教授，主要研究方向为天然气综合利用技术。

符合功能安全的电源管理方案在新能源商用车VCU中的应用

时代汽车符合功能安全的电源管理方案在新能源商用车VCU 中的应用李漠尘　熊建　赵鑫龙　宋屹璋北汽福田汽车股份有限公司北京市 102206摘要：本文介绍了一种应用在新能源商用车VCU 上的电源管理方案，以一款符合车载功能安全（ISO26262标准和ASIL D 等级）的电源管理芯片FS8510为核心，聚焦电源系统的芯片选型依据和软硬件设计方案，突出其在提升车载电控模块功能安全方面所做的措施。

关键词：新能源商用车　VCU　电源　功能安全　FS8510１　引言整车控制器VCU（Vehicle Controller Unit）作为新能源汽车“三电”的核心模块之一，担负着控制汽车行驶的重要任务，其可靠性的高低直接决定着车辆的安全性[14]，VCU 的主要功能是依据采集到的的档位及加速踏板等信号，将控制信息发送给各类子系统[11]，驱动车辆正常行驶。

随着电控系统越来越多的参与到整车控制中，对电控系统的安全性提出了更高的要求。

针对这一情况，国际标准化组织在2011年颁布了ISO26262标准，并在2018年对其进行了更新[5]（对应的国家标准为GB/T 34590.1-2017，道路车辆功能安全）。

新标准对于大于3.5t 的商用车也开始适用，且引入了半导体层面功能安全。

电源系统是VCU 中不可缺少的重要组成部分。

本文简要介绍了以FS8510为核心芯片的电源架构及其软硬件实现方法，突出该方案在满足电压生成、电压监测、休眠唤醒、看门狗刷新、异常上报等常规功能的基础上，在提升车载VCU 功能安全方面采取的诸多措施。

2　电源总体方案下面对应用在新能源商用车VCU 上的电源管理总体方案进行说明，包括核心芯片选型依据、电源架构、FS8510功能介绍等。

2.1　商用车电源芯片选型VCU 电源芯片在选型过程中，应遵循以下原则。

（1）电源芯片最好适用于24V 商用车系统，这样就无需前级DC/DC 降压电路，可提高电源转换效率。

多组分比光谱导数法分析数据处理软件的研制和应用

多组分比光谱导数法分析数据处理软件的研制和应用姬泓巍;宁霞;辛惠蓁;高雪昌;葛明;徐环【摘要】研制开发了多组分比光谱导数法分析数据处理软件。

该软件是对紫外-可见分光光度计的处理软件的补充和完善。

软件界面清晰明了，使用方便，省去了使用比光谱导数法进行数据处理时手算带来的繁杂和一系列不便，使对多组分的分析测定更加准确、快捷。

该软件可应用于教学实验和科研实际工作。

【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2002(017)005【总页数】3页(P29-31)【关键词】多组分比光谱导数法;数据处理软件;光谱分析;程序设计【作者】姬泓巍;宁霞;辛惠蓁;高雪昌;葛明;徐环【作者单位】青岛海洋大学化学化工学院青岛 266003;青岛海洋大学化学化工学院青岛 266003;青岛海洋大学化学化工学院青岛 266003;青岛海洋大学化学化工学院青岛 266003;青岛海洋大学化学化工学院青岛 266003;青岛海洋大学化学化工学院青岛 266003【正文语种】中文【中图分类】O657.3比光谱导数法是近几年来发展的一种新的多组分紫外-可见光谱分析方法[1～4]。

该方法以混合物溶液的混合光谱与其中某一组分的标准光谱的比值对波长求导，从而得到吸光度比值-导数光谱。

经数学处理后可解析出混合液中各个组分的浓度。

现今的紫外-可见分光光度计已经可用计算机进行控制，分析光谱的求导、相加、相减等数学处理可利用相应的软件程序来进行。

但是由于多组分比光谱导数法是一个新发展的分析方法，现有的紫外-可见分光光度计所带的软件中没有相应的处理功能，所以在实际工作中进行比光谱导数法分析时，需要花较大的人力进行复杂计算，既费时费力又易出错。

因此，开发研制多组分比光谱导数法数据处理软件，是对紫外-可见分光光度计配套软件的补充和完善，可在得到分析光谱后直接对分析数据进行比光谱导数运算，使仪器得到更有效的利用，从而可以快速地得到准确的分析结果。

1 简单原理与程序设计1.1 原理在二物组分混合溶液服从Beer定律且吸光度满足加和性时，有(用1cm比色皿)：ATi=εaica+εbicb(1)式中ATi为混合组分a和b在波长i处的总吸光度，εai、εbi分别为组分a、b在波长i处的吸光系数，ca，cb分别为组分a、b的浓度。