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关键词： 吸附   氧化石墨烯(GO)   盐酸四环素(TC)   吸附动力学   等温吸附模型  

摘要： 本文通过借鉴CDIO工程教育理念,从四个方面对实验进行了改革,使简单的验证性实验转变为综合性实验。首先,构思(Conceive)具有专业特色的实验体系。以氧化石墨烯对盐酸四环素的吸附代替活性炭在醋酸中的吸附,增强实验内容的专业性及社会意义;其次,设计(Design)综合实验方案。提高实验的可操作性和实验结果的稳定性;再次,实现(Implement)学生自主可控的实验过程。提高学生的实验主动性和科学思维的养成;最后,实施(Operate)科学合理的实验过程。在注重实验操作的同时,引导学生运用相关理论知识解决实验问题,使理论与实验有机结合,从而提高实验课的教学效果。

关键词： 土壤物证   溯源   颗粒组成   化学元素   矿物组成  

摘要： 土壤物证是犯罪现场最常见的物证之一,具有易转移、地域特征明显等特点,对犯罪现场土壤进行地理溯源能够为认定犯罪事实提供有力证据.以不同源地的土壤物证样品为研究对象,通过建立综合检验方法,采用激光粒度分析仪、便携式X射线荧光光谱仪和X射线粉末衍射仪等多种检测技术手段对土壤物证的理化性质和矿物学性质进行检测,并对未知土壤物证样品的来源进行分析.研究结果表明,不同源地的土壤物证样品的物理性质(土壤颜色、土壤颗粒组成)、化学元素组成以及矿物组成均存在显著差异;通过将未知样品与6种已知地理位置土壤样品相比,发现未知土壤样品其粒径特征、化学组成以及矿物组成等与菜园2一致,表明二者具有相同地理位置来源.通过土壤理化属性的分析可以实现土壤物证的溯源,该方法的研究可为案件侦破提供有力的理论支撑.

关键词： 物理化学   膏体推进剂   膏体火箭发动机   计算流体力学   燃烧动力学   燃烧过程  

摘要： 针对膏体推进剂的近燃面区域热解与燃烧过程,对膏体推进剂进行了激光点火燃烧实验,同时基于课题组自主开发的多相化学反应数值求解器,结合14组分14基元化学反应方程对膏体推进剂近燃面区域的热解和燃烧特性进行了研究;通过实验得到推进剂燃烧火焰的宏观结构并测量恒压条件下膏体推进剂燃烧速率;通过数值计算分析了膏体推进剂恒压条件下燃烧火焰结构和化学反应次序,同时计算了不同环境压力对膏体推进剂的燃烧过程的影响。结果表明,拟合得到的压力燃烧速率曲线与实验结果吻合较好,在实验压力范围内,对膏体火箭发动机燃烧室内推进剂的燃烧速率具有较好的预测能力;膏体推进剂燃烧最先发生的反应是AP的分解,而较高的环境压力限制了一次燃烧气体的扩散,但增强了对膏体域的热反馈效应,提高了膏体推进剂的燃烧速率。

关键词： 物理化学   立德树人   化工专业   立德树人  

摘要： 课程思政教育是当前落实高校立德树人的重要实践方式,本文以化学工程专业《物理化学》课程为探索和实践对象,根据教学内容所具有的理论繁多、偏于基础以及工程性强的特点,以目标为导向、以学生为中心,将思政教育融入教学过程,从深入挖掘思政元素、采用互动式教学以及将科学前沿融入考核内容等三个方面对教学过程方面进行探索和改革,从而实现在传授物理化学基础理论知识的同时,增强学生的爱国情怀和理性思维,提升其学习能力和解决实际问题的能力。

关键词： 物理化学   固体推进剂   热分解   热损伤   显微CT成像   孔隙  

摘要： 为研究GAP/AP/RDX/Al复合固体推进剂在加热条件下的热致损伤演化规律,制备了两种RDX/AP含量不同的GAP基推进剂,通过TG-DSC-IR联用技术表征了试样的热分解性能;利用加热装置对样品进行热处理,通过显微CT成像及扫描图像三维重构技术,获得了不同加热温度(50~130℃)、加热时长(5~35 min)、加热面积(25%、50%、87.5%表面积)条件下的两种推进剂试样的CT断面图像、三维孔隙分布图、孔隙率、孔隙尺寸分布等微观结构信息。结果表明,GAP推进剂的初始试样中的孔隙主要是AP、RDX等固体颗粒内部的初始孔隙,热损伤孔隙主要为固体颗粒与黏合剂基体的界面脱湿孔隙、基体分解后产生的孔隙、初始结构缺陷;GAP推进剂在130℃下热损伤后孔隙规模相较于初始样品有显著增长,且RDX含量越高,试样受热刺激后损伤程度越大。

关键词： 物理化学   铝锂合金   铝镁合金   高氯酸铵   AP   金属材料  

摘要： 为了研究推进剂中金属燃料对氧化剂高氯酸铵(AP)反应特性的影响,选取两种铝基金属燃料-铝锂合金和铝镁合金,借助TG-DSC、SEM、XRD以及自制燃烧实验装置等设备,对样品释能过程及反应特性进行了分析,并采用Kissinger法计算了样品的表观活化能。结果表明,铝锂合金对AP低温分解阶段和高温分解阶段皆存在抑制效果,使得其两个阶段的分解放热峰峰温升高;铝镁合金对AP低温分解阶段有较强的促进作用,使得AP低温分解峰峰温降至287.3℃。当加入铝锂合金后,AP低温分解表观活化能为129.7 kJ/mol,高温分解表观活化能约为247.0 kJ/mol;而加入铝镁合金后,AP低温分解表观活化能降为负数(-207.2 kJ/mol);AP/铝镁合金中AP的分解剧烈,样品燃烧时观察到了较大的气相火焰,其燃烧过程中铝、镁基本能完全反应,而AP/铝锂合金的燃烧产物检测到了铝单质。

关键词： 物理化学   炸药造型颗粒   压装炸药   X射线微层析成像   随机堆积结构   高聚物黏结炸药   PBX  

摘要： 通过X射线微层析成像(X-μCT)研究了5种炸药造型颗粒样品的随机堆积结构,获得了造型颗粒堆积体系的颗粒空间排列、颗粒堆积特性以及颗粒接触特征等堆积结构参量。结果表明,造型颗粒随机堆积体系存在不同程度的尺寸分离现象,粒径较大的颗粒倾向于分布在容器下方,颗粒装填过程会影响水平方向的颗粒分布取向;各样品平均堆积效率随颗粒间径向距离的增大连续变化,表明造型颗粒随机堆积结构长程无序;样品平均接触数为5~6,接近球形颗粒随机疏松堆积,而受颗粒粒径和形状的影响,造型颗粒随机堆积体系的体积分数能够超过球形颗粒随机紧密堆积的极限(0.64)。造型颗粒堆积体系构成局部接触的颗粒在数量、尺寸和形貌等方面分布不均匀,但各种接触结构中60°左右的接触角出现频次最高,形成了60°左右出现单一特征峰的接触角分布。

关键词： 冶金物理化学基础   生产实例   学科交融   创新能力  

摘要： 冶金物理化学基础作为太原理工大学冶金工程系学生专业必修基础课之一,囊括了无机化学、物理化学、冶金反应工程学等学科的知识和理论,内容庞杂,推导众多,给学生的学习造成很多困难。本课程通过以PPT为主的教学讲授+实验教学,在原有课程框架的基础上进行了改进,主要体现在四个方面:注重基础知识的夯实,培养学生的创新能力,将枯燥的概念融入生动的生产实例,注重冶金与材料、物理等学科的交融。通过以上改进,期望学生能够灵活掌握物理化学的原理,提高解决冶金领域复杂工程问题的能力。

关键词： 物理化学   函数关系   e指数规律  

摘要： 自然对数的底“e”是基本数学常数之一,自然界的很多规律都呈现出e指数形式的函数关系,即e指数规律。在物理化学的基础理论如热力学、动力学和统计力学中,e指数规律广泛存在。本文总结了物理化学中普遍存在的e指数规律。这些规律主要来源于求解微分方程或对连乘积取对数以便以简化运算。掌握e指数规律不仅可以加深我们对相关物理化学知识的综合理解,而且为学习这类科学方法提供指导。

关键词： Carbonate rocks   Cross-correlation   Groundwater flow   Karst   Recession curves   Springs   Spain  

摘要： Groundwater flow has been investigated in the Sierra Seca, Spain. Maximum recharge to the central core of the mountain occurs at high elevations, which provides recharge to two overlapping karst aquifers constituting a groundwater storage zone at a lower elevation break in slope. Both karst aquifers are associated with three springs arising from the upper part of the permeable formations. The climate is characterized by long and intense periods of drought and short periods of rainfall, which trigger discharges from the springs. Spring flow recession curve analysis, cross-correlation and monitoring of groundwater temperature and electrical conductivity have demonstrated contrasts observed in the hydrodynamic and physicochemical response of the three springs during flood events. One spring records floods with narrow and short peaks of high discharge accompanied by sharp drops in temperature and electrical conductivity. Another spring records floods with somewhat wider peaks and sharp increases in temperature and electrical conductivity (piston effect), whereas the third spring shows great consistency in all monitored characteristics. It is concluded that the absence of a piston effect in the spring with the highest flow rates is due to the contribution of rapidly circulating water that is expelled by semi-active karst networks (overflow) before reaching the saturated zone, which does not occur in the other springs due to the absence of overflow hydrological pathways. The most regular spring owes its functioning to the contribution of infiltrated water in the bed of an upstream riverbed, which explains this regularity.