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关键词： 物理化学   DAP-4@TNT复合物   嵌晶结构   钙钛矿含能材料   DAP-4   爆轰能量  

摘要： 为了研究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料(H_(2)dabco)(NH_(4))(ClO_(4))_(3)(DAP-4)在混合炸药中的应用特性,利用喷雾造粒工艺制备了DAP-4@TNT含能复合物;采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行了表征,采用差示扫描量热仪(DSC)对比分析了DAP-4、TNT和DAP-4@TNT复合物的热分解特性,通过质谱(MS)和红外光谱技术获得了DAP-4@TNT复合物的热分解气体产物;测试了DAP-4@TNT复合物的机械感度,利用EXPLO5 V6.04.02软件计算了其爆轰性能,并与B炸药进行对比。结果表明,TNT包裹在DAP-4表面形成DAP-4@TNT含能复合物,二者在形成复合物的过程没有发生转晶,也没有新的晶体产生;DAP-4@TNT复合物中TNT和DAP-4热分解温度分别提高1.7、16.8℃,且分解速率降低,热稳定性增强;DAP-4@TNT复合物热分解产生的气体产物主要有:NH_(3)、H_(2)O、HCN、CO、HCl、CO_(2)、NO、NOCl,与B炸药相似;另外,DAP-4@TNT复合物的爆速、爆热、爆压及爆温分别为8510m/s、6376J/g、29.5GPa、4154K,优于B炸药,爆容为721L/kg,略低于B炸药。

关键词： 物理化学   OBE教学理念   案例式教学   生物类专业   教学改革  

摘要： “物理化学”是郑州大学生命科学学院生物工程专业的基础课程,是从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探求化学变化基本规律的一门科学,主要介绍化学热力学、电化学、界面化学、化学动力学以及胶体化学等的原理、规律和应用等,旨在培养学生应用物理化学理论解释化学领域的现象以及解决生物工程领域科研、实验、生产中遇到的问题的能力,使学生能够利用物理化学的研究方法探究化学和生物领域的问题。本文论述了基于OBE教育理念的案例式教学法对生物类专业“物理化学”课程的教学改革,期望树立学生自主学习、团队协作的精神以及提升其发现问题、解决问题的能力。

关键词： 物理化学   诺贝尔奖   学科前沿   课程思政   航天  

摘要： 物理化学课程包含了众多的理论和难懂的公式,提高学生学习兴趣和强化学生对理论知识的认知是本门课程的授课重点。在物理化学课程中挖掘知识发现之旅,以吉布斯函数为主线,贯穿人物脉络,引导学生追随诺奖获得者探索真理的步伐,学习他们的创新性思维。同时,还引入了学科前沿航天特色案例,助力航天杰出人才的培养。

关键词： 物理化学   热塑性固体推进剂   声共振   无桨混合   含能热塑性弹性体   近平台燃烧   时温依赖性   EEA  

摘要： 采用声共振无桨混合高效制备了88%固含量三组元EEA/AP/Al基热塑性推进剂药浆,制得的药浆流平性满足真空浇注工艺要求;对EEA基热塑性推进剂微细观结构、力学性能、燃烧性能、安全及流变特性等进行了研究。结果表明,制备的EEA基三组元热塑性推进剂内部密实无孔,固体填料分布均匀,实现了高固含量热塑性推进剂的良好成型,EEA基推进剂的压强指数为0.28,在低压段(1~7MPa)出现了近平台燃烧现象;其时温依赖性与传统丁羟/高能等热固性推进剂存在较大差别,无药浆“适用期”限制且随温度变化可实现固液转变;其力学性能满足标准试验发动机试车药柱结构完整性要求,安全性能与三组元丁羟推进剂相当。表明该EEA基推进剂综合性能较现研热塑性推进剂有较大提升,为固体推进剂向钝感化和绿色化发展提供了技术途径。

关键词： 分子组装   催组装   非平衡态   协同   反馈   信息  

摘要： 分子组装是基于多种非共价键作用的协同,自下而上创造新物质和产生新功能的重要手段.然而,当前人工分子组装体系的效率、可控性和功能性远不及生命体中的分子组装体系,亟需发展多种高效、精准的调控手段.在诸多可控组装方法中,催组装是一类利用催组剂调控和加速分子组装过程的新思路,具有高效、高选择性、精准等特点,是提升分子组装体系复杂性和功能性的有效途径.催组装研究尚在发展阶段,全面系统地探讨催组装的理论基础和框架尤为重要.本文通过阐明催组装与催化在概念、内涵和复杂度方面所存在的本质区别,提出以物质、能量和信息及三者协同的多维度研究催组装,并逐级深入地剖析不同于自组装的催组装理论在不同复杂层级所特有的内涵和特性,探讨如何构建其物理化学基础和理论框架的基本思路.首先,在物质层级上,针对催组装过程呈现多基元、多步骤和多路径等复杂性,揭示各类催组剂可扮演“建筑工”和“搬运工”等角色而发挥调控产物分布和加速传质过程等功能,诠释催组剂存在最优浓度和最优结合常数等特性.继而,针对生命科学中较常见的非平衡态催组装体系,需在物质维度之上引入能量维度.基于非平衡态热力学和动力学理论,探究催组剂如何介导能量传递并维持组装体系的耗散结构,论述了催组剂可帮助非平衡态催组装过程更快达到稳态,并调节处于耗散态的组分组成及其寿命.最终,针对更为复杂和动态的功能催组装体系,需在物质-能量之上引入信息维度.借鉴信息论中的概念,探讨催组剂如何作为信息载体调控组装过程,定量揭示催组剂介导的信号通路的信道容量;通过引入控制论,讨论催组剂如何作为“调度员”,调控化学信息网络中的正、负反馈及二者协同,从而调控相关网络的鲁棒性和功能.从物质、能量和信息三个维度协同出发,将有助于建立清晰的催组装理论框架和指导各类催组装.但是,全面发展催组装理论任重道远,需引进包括人工智能在内的多学科的先进概念与研究方法,以推动分子组装领域乃至物质科学的蓬勃发展.

关键词： 物理化学   相平衡   课程思政   教学效果  

摘要： 对“物理化学”课程中“相平衡”章节的思政元素进行了系统的挖掘、论证和筛选,并融合PBL、翻转课堂等多种教学方法进行了课程思政试验教学,以单元测试和调查问卷的形式对课程思政教学的效果、学生满意度度进行了综合评价。结果表明:学生对课程思政教学满意度和认可度远高于传统教学;课程思政教学不但明显提高了教学效果,提升了学生的政治素养,还锻炼了学生团队协作、自主解决问题等方面的能力,值得在“物理化学”课程其它章节进一步研究和推广。

关键词： 物理化学实验   设计性实验   光催化剂  

摘要： 针对暨南大学物理化学实验传统教学中存在的实验内容单一、学生参与度低和个性化需求无法满足等弊端。我们在物理化学实验教学中增加设计性实验教学环节,通过更新实验内容,强化学生主体地位,开展设计性实验,加强实验技能培训和建立多元化评价体系等等举措。通过开设一些开放性的实验题目,比如:“光催化降解水中的抗生素”“吸附法脱除水中污染物”、“电催化还原大气中二氧化碳”等等。同学们自主选择实验方向,在教师指导下查阅文献,然后制定实验方案,进行实验,收集数据和分析数据,撰写实验报告。本文以设计性实验—Ag-BiOBr/BiOI异质结制备和表征为例,通过设计性实验,实现了从验证性为主的实验教学模式转变为学生自主设计、着重分析问题和解决问题能力培养的未来性人才培养的新模式。

关键词： 物理化学   NEPE推进剂   燃速调节剂   燃烧性能   燃烧催化剂  

摘要： 为研究两种新型燃速调节剂对NEPE复合固体推进剂燃烧性能的影响,制备了含两种新型燃速调节剂及其复合物的8种NEPE推进剂。采用线扫描实时测速法对各推进剂在10~30MPa下的燃速进行了测量;采用差示扫描量热法研究了部分推进剂及其组分的热分解过程;采用高速摄影拍摄了部分推进剂的燃烧过程并记录了其点火延迟时间;对部分推进剂进行了中止燃烧实验,采用扫描电镜对其终止燃烧表面进行了观察;研究了10MPa和30MPa下部分推进剂凝相燃烧产物的形貌和粒度。结果表明,在测试压力范围内,含铜化合物Cu*和含硼化合物B*均能小幅降低推进剂的燃速压强指数,由两者复合而成的组合燃速调节剂能使推进剂的燃速压强指数大幅下降约34%;上述组合燃速调节剂能影响AP和RDX的热分解历程,使铝发生明显团聚的同时在燃烧表面驻留更长时间,最终使NEPE推进剂的燃烧更加剧烈并具有更低的点火延迟。

关键词： 催化   课程思政   教学改革   价值引领  

摘要： 本文以物理化学中的催化反应动力学教学为研究对象,探讨课程思政在该教学模块中的融入方式与路径。通过深入挖掘催化反应动力学知识体系中的思政元素,从教学内容、教学方法、评价体系等三个方面进行实践探索,实现专业知识传授与价值引领的有机融合。实践表明,思政教学的融入有效激发了学生的学习兴趣,提升了学生的科学精神、社会责任感与家国情怀,为培养德才兼备的化学化工专业人才提供了有益参考。

关键词： FC+CDIO教育模式   物理化学课程   课前-课中-课后   教学改革  

摘要： 随着“新工科”理念的提出,提升工科生综合素质、培养创新复合型人才成为高校教育改革关键。文章结合物理化学课程特性,探索基于FC+CDIO线上线下融合教育模式的课程改革实践。结果显示,该模式有机融合基础知识与工程实例,以学生为主体,实现了“课前-课中-课后”教学环节高效衔接,为物理化学创新教学提供范例,助力“新工科”人才培育。