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关键词： 化学史   普通化学原理   科学发现故事   科学启迪  

摘要： 普通化学原理课程中“物质结构基础”相关章节是在近代量子力学的发展基础上快速建立的,这部分内容的知识点多而散,在教授、学习和理解过程中需要不少精力。总结介绍了普通化学原理课程包含的德布罗意物质波、薛定谔方程、化学键理论、X射线晶体学、中心法则等科学进程中涉及的主要科学家和他们的交往故事。通过梳理这些科学发现背后的科学家师承关系,以及科学家之间的紧密交流对科学发现的推动作用,建立科学启迪时间线,为普通化学原理学习提供一个具体的科学发现图景。

关键词： 摩擦桩   挤密注浆   荷载传递模型   数值模拟   承载力  

摘要： 粉质黏土-粉砂地层桩侧注浆参数设计和桩基加固效果评价是在役桩基加固的关键和难点。针对在役摩擦桩桩侧注浆加固工程,采用桩基模型试验、数值模拟及现场试验,实现粉质黏土-粉砂地层桩基注浆加固。研发桩侧挤密注浆模型装置,将注浆加固体假设为沿桩长方向的圆柱体,采用圆柱形气囊的横向膨胀模拟桩侧挤密注浆加固方式,揭示桩侧挤密注浆提升在役摩擦桩承载力的作用机理。桩基模型试验中,注浆孔与桩侧距离<15 cm、注浆压力?0.50 MPa时桩基注浆加固效果明显。基于相似原理,通过桩基模型试验建立桩侧注浆加固荷载传递模型;并且,在数值分析软件中嵌入荷载传递模型以实现实际工程条件下桩侧注浆加固数值计算。数值模拟结果表明:桩基荷载传递符合指数模型,数值计算承载力与工程静载试验误差小于5%,具有可靠性。进一步分析加固位置和加固长度对桩基承载力的影响规律,结果表明:桩长40%~90%处加固效果最好,加固段长为4 m时承载力提升幅度10.7%~13.7%,实现粉质黏土-粉砂地层桩基承载力分析。随着加固长度的增加,桩基的极限承载力逐渐增加,当加固长度超过16 m(约占桩长的70%)时,能够大幅度提升桩中下部的极限摩阻力。研究结果可为在役桩基桩侧注浆加固提供指导。

关键词： 化工传递过程   思政元素   实践教学   课程论文  

摘要： 掌握化工传递过程原理,是分析单元操作内部机制、强化化工传递速率的前提。从理论教学和实践教学两方面,构建和实践了面向化工专业硕士的化工传递过程课程体系,包括教学内容的设置、思政元素的引入、校内实践教学、单元操作关联教学和课程论文教学等,协同培养了学生的科学精神和创新思维,全面提升了学生分析和解决工程问题的能力。

关键词： 化工过程  

ISBN: (纸本)9787122462138

摘要： 本书系统介绍了化学工程中动量、热量与质量传递(“三传”)的基本原理，数学模型及求解方法，传递速率的理论计算，“三传”的类比及传递理论的工程应用等内容。全书共12章，主体内容分为动量传递、热量传递和质量传递三篇。第一章为传递过程概论，阐述流体流动导论、“三传”的类似性和衡算方法；第二-五章为动量传递，包括动量传递概论与动量变化方程、动量变化方程的若干解、边界层流动和湍流；第六-八章为热量传递，包括热量传递概论与能量变化方程、热传导和对流传热；第九-十一章为质量传递，包括质量传递概论与传质微分方程、分子扩散和对流传质；第十二章为多种传递同时进行的过程，论述湍流下热、质同时传递和平板壁面上层流边界层中同时进行“三传”的精确解。各章均附有例题和习题，以帮助读者对本书内容的理解和运用。

关键词： 传递过程原理   教学改革   研究生课程  

摘要： 为不断提高教学质量,培养化学工程领域高素质复合型人才,分析传递过程原理研究生课程教学中存在的问题,文章结合研究生课程特点和课程教学目标,持续改进课程教学内容、课程教学模式和课程评价体系。结合化学工程领域研究生职业发展需要,更新传递过程原理课程的教学内容,以满足行业发展需求;改进教学模式,采用“线上+线下”教学方法,锻炼学生的自主学习能力;采用CBL教学法,培养学生的科学研究能力和工程实践能力;运用翻转课堂式教学,激发学生的学习兴趣,提高学习效果。研究表明,持续改进评价体系,使课程考核结构更加合理,激发学生学习潜能,培养专业应用型人才,为区域发展和行业进步奠定基础。

关键词： 能量传递  

ISBN: (纸本)9787516038536

摘要： 本书全面梳理了工程热力学、工程传热学、工程传质学、燃料燃烧学、热质交换设备、能源系统分析等课程的知识点和知识图谱，精简内容，力争形成融会贯通的全新知识体系。在撰写全书时，注重理论与实践相结合，注意反映能源科技的现状和发展趋势，并配以适当的图表，使读者更容易掌握和使用。全书共18章，分为热力学基本定律、工质性质与状态、热力过程与循环、化学热力学与燃烧、传热与传质理论、热质交换设备与系统等六大部分。本书可作为城市智慧能源供应工程、新能源科学与工程、新能源材料与器件、储能科学与工程等新兴专业的基础理论课程教材，也可以作为建筑环境与能源应用工程、能源与动力工程等传统专业的选用教材。

关键词： 化工传递过程   双语教学   新工科   探索与实践  

摘要： 在新工科建设背景下,强化化工类学生专业英语交流能力、国际竞争力和工程思维是十分必要的。以化工传递过程为专业核心课,针对其教学现状中的不足,立足“实例引导,精讲点拨,无畏难点”的教学思路、实行“聚焦前沿,虚实结合,推陈出新”的教材更新、推行“立足实际,因势利导,精益求精”的师资建设和探索“逐本溯源,灵活多变,应用为先”的考核方式。通过并轨中英文教材,转换教学视角,丰富教学形式和提升考核评价维度等不同方面的实践,着力培养出具有扎实化工理论知识和跨文化交流能力的复合应用型人才。

关键词： 化工传递原理   传递特性   净化膜   动量传递   教学实践  

摘要： 培养具有较强实践和创新能力的新工科复合型人才是本科化工教育的重点。化工传递原理作为化学工程与工艺专业学生必修课,在提升本科教育质量中发挥重要作用。然而,化工传递原理课程存在理论性强、抽象推理多、学科交叉广、实验及理论同步配套程度低等问题,为有的放矢地解决课程难题,提高教学质量和品质,教学团队从教学目标和教学方法等多方面进行深度改革和创新;为重点突出以前沿科学研究为契机的学研结合新范式进行化工传递原理课程改革与实践,本文以水净化膜表面特性影响的动量分子传递过程为例,通过科学研究实验结合化工动量传递理论提升教学质量。将化工传递的科学研究与课堂理论教学相耦合,突出以学生为主体和产出导向的标准提升教学品质。这种新范式将有益于工科学生解决复杂化学工程问题能力的显著提升,为综合型本科化工类专业的改革发展提供重要支撑。

关键词： 化工传递过程   课程思政   案例分析  

摘要： 化工传递过程是化学工程与工艺专业学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作必备的理论基础.本文对化工传递过程课程进行简要概述,并探讨了工程教育认证背景下课程思政如何有机融入化工传递过程课程的教学.通过化工传递过程课程思政改革,为培养有信念、有情怀、有知识、有抱负,担当民族复兴大任的未来卓越化工人才贡献力量.

关键词： 生化水处理技术   胞外电子传递   材料表面电场   难降解污染物   抗性基因  

摘要： 针对污废水中难降解污染物处理过程中存在的低效高耗问题,本研究提出构建材料表面电场（SEF）介导微生物胞外电子传递强化废水净化体系,通过搭建小型填料生物反应器进一步处理经生化处理后具有较低生化性的厨余-油污废水和制药废水,研究具有表面电场特征材料（HCLL-S8-M）对不同废水的降解效能;以负载基体材料Al2O3作为对比,借助材料表征手段阐明生物反应器中反应前后材料表面物质结构变化及电子传递特征;应用多组学分析阐明不同体系中微生物群落响应及代谢途径变化,揭示污染物-材料表面电场-微生物间电子传递过程,明晰污染物降解机制。研究构建的材料表面电场介导微生物胞外电子传递强化废水净化体系,推动了高效经济、绿色节能的废水生物处理技术发展,为实现高效率低能耗难降解废水处理的工程应用提供科学依据。 主要研究结论如下: （1）对于有机物浓度高、成分复杂、污染物难处理的厨余-油污废水,具有表面微电场的HCLL-S8-M材料作为填料处理后其降解率可达60%,相比工业γ-Al2O3材料（50%）具有更好的处理效果。HCLL-S8-M表面电场吸附污染物电子离域至材料表面,离域电子通过表面电场传递至微生物,这一过程降低污染物降解能垒,使其转化为可被微生物利用的C源;材料界面充当胞外电子传递介质,为富集的电活性微生物提供电子以提高代谢。体系内电活性微生物（Shewanlla、Geobater）、降解菌种间电子传递及胞内代谢增强,利用废水中可降解有机物及污染物裂解中间产物进行互养共代谢,细胞色素c、核黄素等电子传递途径基因上调,加速污染物降解,提高废水降解效率。而Al2O3填料利用结构中的Al空位与胞外聚合物（EPS）络合导致生物膜中电子偏移,E PS与微生物之间形成电荷非平衡态,微生物加速获取外部电子维持平衡。Al2O3表面富集高效降解菌,光合异养呼吸强度升高加速胞内物质和能量代谢,强化了微生物对污染物的降解速率。材料表面电场建立了污染物、微生物间新的电子传递途径,为难处理有机废水的处理提供了新的思路。 （2）对于可生化性低、化学需氧量较低、携带抗性基因传播潜能的制药废水,以HCLL-S8-M材料为填料的体系处理后降解率可达到30%,相对γ-Al2O3材料（26%）抗性基因显著下调,与之相关性较强的部分菌属丰度下降,对抗性基因在环境中的传播起到抑制作用。体系中HCLL-S8-M材料表面电场通过吸附源水中污染物,使其电子离域,降低了污染物断键能垒,易被微生物利用,并且污染物发生裂解形成非抗菌小分子,减少对微生物的直接胁迫,对抗性基因的传播起到抑制作用;同时,表面电场导致电活性微生物富集,种间电子传递途径相关基因上调,通过强化胞外电子传递代谢途径,提高废水降解效率。Al2O3表面Al3+离子空位与微生物EPS络合,电子分布不均匀使得微生物捕获电子的潜能升高,高效降解菌富集于材料表面,微生物整体代谢水平提高,Al2O3仅为生物膜形成提供载体,与污染物之间不存在直接作用,未降低抗性基因在环境中的传播。 HCLL-S8-M构建的表面电场介导微生物胞外电子传递强化废水净化系统在处理不同特征污废水过程中都具有良好的效果,该高效率低能耗的新型废水净化技术为难降解废水的可持续管理提供新方向,对保护水体环境具有重要意义。