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关键词： 铁矿物   烧结   高温物理学   高温化学  

ISBN: (纸本)9787030716637

摘要： 本书系统介绍了复合铁酸钙的生成和结构演变规律，明确了体系的高温物理化学性质；针对烧结工艺中的同化现象，阐明了各成分在铁酸钙中的溶解度，从固液界面化学反应的角度分析了脉石与铁酸钙的润湿行为对同化过程的影响。钢铁行业目前面临“双碳”目标任务，为实现未来无碳烧结技术，还对超声波下铁酸钙的生成与结晶行为进行了讨论，并结合生产实际，分析和讨论了烧结工艺优化控制的因素与方向。

关键词： 延边黄牛脂   分提   物理化学指标  

摘要： 延边黄牛脂不饱和脂肪酸含量高,不易氧化,但随着时间推移延边黄牛脂缓慢氧化,自身品质也会受到不同程度的影响。利用表面活性剂分提法对延边黄牛脂(原油)进行分提,采用单因素实验得到最佳分提条件,对液油、固脂和原油进行为期20 d的加速氧化。结果表明:表面活性剂浓度2%、电解质浓度4%、养晶温度42℃、养晶时间4 h,此条件下得到液态延边黄牛脂(简称“液油”)、固态延边黄牛脂(简称“固脂”);加速氧化过程中液油的酸价、茴香胺值、过氧化值、水分、2-硫代巴比妥酸、熔点、碘值均显著优于固脂和原油(P<0.05),且液油受到的影响显著低于固脂和原油(P<0.05)。综上所述,该试验验证了液态延边黄牛脂综合品质评定更优,为延边黄牛脂的利用与后续相关研究提供了一定的理论参考。

关键词： 物理化学   历史事件   教学探索  

摘要： 物理化学是化学、药学、生物、环境和材料等专业的一门专业基础主干课程，是“全员育人，全过程育人，全方位育人”的主要阵地。物理化学课堂可以充分发挥课堂教育在育人中的主渠道作用。物理化学的发展史与中国近代史时间上高度重合，为历史背景下的物理化学教学实践的提供了理论上的可能。因此，将中国近代史融入物理化学的教学实践中，对于物理化学教学实践工作至关重要。通过探讨物理化学课程教学与中国历史事件有机结合的方式，可提高学生的科学素养，培养学生的家国情怀。全面提升学生的整体综合素质，为其全面发展奠定理论基础。

关键词： 芘衍生物   合成工艺   光物理化学行为   胺类物质检测   比率荧光性质  

摘要： 有机发光分子通常拥有稳定的光化学特性、种类繁多的分子结构、易于调控的发光波长以及简单易行的制备和加工方法等优点，广泛应用在有机发光器件、荧光传感等领域。有机发光分子的发光特性与分子内部的电子结构紧密相关，当激发态分子发生光物理化学过程时会影响分子激发态的电荷分布，影响着分子发光的强度、波长和寿命等发光特性。当发光分子经历某些光物理化学过程时，如分子内电子转移（ICT）、激发态分子内质子转移（ESITP）等，分子常会呈现双荧光发射性质。这些分子常被开发成为比率荧光探针，应用于传感领域的分析。芘是一种具有优秀光学性质的荧光发射基团，因此基于芘开发具有双荧光发射的荧光衍生物具有广阔的应用前景。目前尚未见具有双荧光发射的芘类衍生物应用于胺类物质的检测。故本文在芘分子的基础上利用ICT效应或ESIPT效应制备了两种具有双发射性质芘衍生物，研究了分子的光物理化学性质并开发了相应的荧光比率型水凝胶薄膜传感器用于胺类物质的检测。主要研究内容如下：　　1. 基于芘与吡啶基团，制备了一个具有双发射潜力的荧光小分子 PY-PY。通过光物理性质的探究发现该分子在不同的酸碱条件下表现出明显的荧光比率性质。利用这一特性，将该分子的质子化产物(PY-PY-H+)制备成了水凝胶薄膜，并应用于胺类物质的检测。该水凝胶薄膜传感器可对挥发性氨类物质进行检测，以氨气为例，检测的线性范围约从 20 ppm 到 65 ppm，检测限（LOD）为6.66 ppm。相应的疏水性水凝胶薄膜可用于水中溶解氨的检测，检测范围为 0.01 mg/L 至 1 mg/L，LOD为 3.33 μg/L。同时水凝胶薄膜传感器随着虾死亡时间的推移及挥发性胺类物质逐渐增多，薄膜的荧光信号逐渐从橙色转变为蓝色，可用于实时的裸眼监测虾的新鲜程度。　　2. 在 PY-PY 分子的基础上成功制备了一个新型的荧光小分子 PY-PY-SA。通过对该分子及类似分子的光物理化学性质的研究发现，该分子的受激辐射过程受ESIPT过程调控，是一种受的ESIPT过程调控的Janus型ICT分子。通过调控PY-PY-SA分子的ESIPT过程，可以导致两个ICT竞争关系发生变化，从而实现荧光发射的改变。溶液中该分子在不同的酸碱度刺激下表现出明显的双发射性质。利用该分子制备了水凝胶薄膜，并实现了对挥发性胺的检测，线性范围为 1-8 ppm，LOD为0.33 ppm。同时，水凝胶薄膜随着虾死亡时间的推移，在紫外灯下水凝胶薄膜的信号由黄色到蓝色，可实现对虾新鲜程度的可视化监测。

关键词： 离子导电水凝胶   大分子交联剂   双交联   韧性  

摘要： 随着互联网智能时代的快速发展,柔性电子器件已被应用于各个领域。特别是用于人机交互、人造电子皮肤、软机器人和人体健康监测的可穿戴传感器,受到广泛关注,柔性传感器是未来传感技术发展的重要方向。其中,离子导电水凝胶因其柔软湿润的特性、类似组织结构、可拉伸性和功能化等优势,成为可穿戴传感器的理想候选材料。然而,为了使离子导电水凝胶能够得到更广泛的应用,需要赋予其多种功能,这通常需要对水凝胶网络进行改性或者引入多种组分来实现。结果导致水凝胶的制备方法繁琐或影响其性能的因素过多不利于调控。因此,利用简单方法制备较少组分的多功能离子导电水凝胶是亟待解决的问题。本论文将聚氧乙烯20油醚丙烯酸酯引入不同水凝胶体系,此组分兼具表面活性剂,疏水性单体和大分子交联剂的作用。针对制得的多功能离子导电水凝胶的性能进行了研究。 制备了聚（丙烯酰胺-聚氧乙烯20油醚丙烯酸酯）/氯化钠(P（AAm-O20AC）/NaCl)水凝胶并对其性能进行研究。首先以聚氧乙烯20油醚（O20）和丙烯酰氯（AC）为原料,合成聚氧乙烯20油醚丙烯酸酯（O20AC）。通过FTIR和HNMR测试来表征O20AC的化学结构;利用表面张力法测试来确定O20AC的临界胶束浓度。然后以AAm、O20AC和NaCl为原料,采用一锅法制得P（AAm-O20AC）/NaCl水凝胶。探究了O20AC含量和NaCl含量对水凝胶性能的影响,当O20AC含量为5 wt%,NaCl含量达到为2 wt%时,水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值为714.46 k Pa和3005%。O20AC形成的动态疏水缔合胶束,能够有效耗散能量,使P（AAm-O20AC）/NaCl水凝胶表现出优异的抗疲劳性能。Na和Cl的存在,使水凝胶在应变范围400-500%内的灵敏度GF为5.84,具有良好的导电性能和应变传感性能。 制备了聚乙烯醇/聚氧乙烯20油醚丙烯酸酯/乙二醇（PVA/O20AC/EG）水凝胶并对其性能进行研究。以PVA和O20AC为原料,采用冻融法和二元溶剂策略制得PVA/O20AC/EG水凝胶。通过调控EG/HO和O20AC的含量,讨论其对水凝胶综合性能的影响。当EG/HO固定为1:1,O20AC含量为4 wt%时,PVA/O20AC/EG水凝胶的综合性能最优。其拉伸强度和断裂伸长率分别可达1155.94 k Pa和722.49%,且经过熔融-冻融三次循环处理,其机械性能仍保持相对不变,充分体现了物理交联在水凝胶中的贡献明显。因EG的介入,水凝胶的冰点低至-33.7℃,较之常规水凝胶更具有良好的抗冻性,且具有较好的保水性,7天后的试样重量的保持率能达到89.3%（20℃和50 RH%）。此外,PVA/O20AC/EG水凝胶在应变范围200-300%内的导电灵敏度GF达到4.73,表现出相对较好的导电能力。PVA/O20AC/EG多功能水凝胶优异的综合性能为制备柔性传感器提供了材料选择。

关键词： 郯庐断裂带   隐伏活动断层   显微构造   粘土矿物   总汞含量  

摘要： 断层岩是活动断层的产物,也是研究活动断层性质、机制、预测构造地震的关键。然而,在活动断层揭露的实践过程中,当活动断层穿切第四纪沉积物时,活动断层与滑坡成因的断层岩因特征相似,往往难以区分。郯庐断裂带贯穿中国东部,是一条巨大的深层断裂区,它对中国东部的地质构造、矿产资源分布及当代地震活动的影响与控制作用极为显著,其中郯庐断裂沂沭段中的安丘-莒县段在新沂地区为隐伏断层且穿过第四纪沉积物。本文选择该地区钻孔揭露的断层岩作为研究对象,通过以下研究研究其显微构造、物理化学性质,探究新沂市隐伏断层岩的特征、断层具体性质、机制和未来活动性等问题,同时对比活动断层和滑坡形成的断层岩的差异: (1)显微镜观察结果显示滑移带宽度在2.3-7.8 mm之间,角砾为主,含少量粘土,为断层角砾岩。断层角砾多具有碎裂结构,以脆性变形为主。 (2)扫描电镜(SEM)可见里德尔剪切(Reidel shear)裂隙组合,表现为右行剪切特征。采用Nano Measurer软件对SEM影像中的石英颗粒进行粒径统计分析,粒度大小变化于55-375μm之间,显示较明显的分带性,总体特征为离滑移带越近,碎裂石英粒径越小。 (3)断层岩X射线衍射法(XRD)分析结果表明,断层岩的主要成分为石英、长石和黏土矿物。黏土矿物中伊/蒙混层含量占总粘土矿物含量的90%左右,伊利石6-8%,高岭石3%左右,未见蒙脱石。与滑坡成因断层岩相比,断层成因的断层岩伊/蒙混层相对含量较高。 (4)断层岩总汞含量测量,显示明显的汞富集,高于周围粘土总汞含量,表明这些断层角砾所在的断层与深部存在联系,是活动断层的产物,不同于滑坡成因断层岩。 研究显示,新沂地区隐伏断层的断层岩与地震成因断层有关,是活动断层的产物,所在断层更可能与粘滑有关。多次断层活动导致细粒化的断层角砾以及较高的伊/蒙混层含量表明该断层存在较低的渗透率,较高的孔隙压力,表现为断层的弱化。结合地区的研究资料推测该断层存在孕震特性,未来可能发生强震。

关键词： 自主学习   混合式教学   物理化学实验  

摘要： 针对目前学生在学习过程中缺乏对实验课程的重视和自主学习、深入思考的习惯，只单纯地模仿操作而缺乏主观能动性的现状，对物理化学实验教学中存在的问题进行了分析，并从教师和学生方面整理了相应的改进措施。

关键词： 聚丙烯腈   预氧化   外张力   结构演变  

摘要： 聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的比重轻、低密度、纤维细、抗腐蚀性强、热传导率高、化学结构稳定且柔软,同时还具备优秀的减震、耐磨和生物相容性好等性能。因为这些优良性能使其在航空航天、医学机械、竞赛体育运动制品等领域广泛应用。PAN前驱体的预氧化是制备PAN基碳纤维的关键,其对碳纤维的碳回收率、质量和性能有很大改善效果并提高了生产效率。张力是PAN原丝预氧化阶段的一项不可或缺的影响因素,很多研究表明,在预氧化阶段施加适当的张力可以提升碳纤维的性能。因此,研究张力在预氧化过程中对纤维结构的影响,对以后的预氧化工作的开展具有重要意义。本文通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、体密度、元素分析、热重分析（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、广角X射线衍射仪（XRD）和纤维强度仪等测试,系统地研究不同外张力对预氧化纤维的化学结构、聚集态结构和力学性能的影响,具体研究内容如下: （1）通过在连续预氧化过程中持续施加不同的外张力获得预氧化纤维,深入研究了外张力对预氧化纤维的物理化学结构的影响。结果表明,在连续预氧化过程中处理温度低于246°C前,预氧化纤维的相对环化率随外张力的增加呈现先下降后上升的趋势;高于246°C后,预氧化纤维的相对环化率随外张力的增加呈现先上升后下降的趋势。在连续预氧化过程中持续施加8.67 MPa外张力得到的最终预氧化纤维相对环化率最高,热失重率最低,持续施加17.34 MPa和21.68 MPa外张力得到的最终预氧化纤维的相对环化率最低,热失重率高。这是因为适当的外张力可以使更多的C≡N官能团围绕着C-C链旋转处于理想的环化位置,从而相对环化率较高,预氧化纤维结构更稳定。而一旦外张力过大,则会阻碍分子链松弛,甚至导致分子链断裂,从而降低了相对环化率,纤维缺陷增加。 （2）研究了持续施加外张力对预氧化纤维的聚集态结构及力学性能的影响。结果表明在每个预氧化温度阶段,纤维的结晶度和晶粒尺寸L随外张力的增加呈现先上升后下降的趋势。这是因为在预氧化前期,纤维受热使得非晶区的分子链段活动能力增强,适当的外张力导致分子链结构重组且取向增加,导致准晶体结构进一步生长、晶粒尺寸增大,结构更加完善。过大的外张力的施加,使分子链的择优取向过大增加,阻碍分子链的重排和破坏分子内部的有序程度,结晶度和晶粒尺寸变低。在预氧化中后期,化学反应逐渐扩展到晶区,晶区遭到破坏,结晶度和晶粒尺寸迅速下降。