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化学动力学的研究与应用论文

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化学动力学的研究与应用论文

水文地球化学的研究方法,除了借助于已有的地质—水文地质方法外,还必须采用现代化学、物理学和原子物理学等学科的理论、观点和方法,研究元素活动的历史及水文地球化学作用过程。尤其是近30年来计算机技术的迅速发展,至1985年已形成了50余个地球化学计算的软件,将地球化学模拟(化学热力学模拟和化学动力学模拟)引向深入。近二十年来,另一个引人注目的动态是地球化学已开始从平衡的静态描述转向重视其作用过程的动力学研究。此外,核检测技术取得的巨大进步使同位素技术在水文地质学研究中得到日益广泛应用。

一、化学热力学计算

地球化学模拟是近十几年发展起来的定量研究地下水地球化学演化的重要方法。对反应的识别是研究天然水化学演化的必要因素之一。近十几年来,国外已开始应用地下水地球化学模拟方法定量研究地下水地球化学演化问题。国内在九十年代才开始起步。地下水地球化学模拟是研究地下水地球化学演化的重要方法。当前亟需更多的热力学数据以及研究元素的化学形态(包括水溶态)的实验方法等。

1.种类计算

化学分析资料提供的某个元素的含量均是以其溶解态形式存在的一个总和值,并未给出该元素在水中存在形式及其在总和值中所占的比例。水溶液中的溶解态组分以单一离子络阴离子以及复杂的无机和有机络合物三种形式存在。水溶液中化学组分的迁移、富集过程中伴生着溶解—沉淀等作用,其结果使溶液中化学成分发生改变。由于络合作用,可使一种络合迁移形式转变为另一种络合迁移形式,在酸碱度、氧化还原电位的控制下,影响和制约元素参与溶解—沉淀、吸附—解吸等物理化学作用过程,以及元素在水溶液中的迁移、转化和富集的过程和规律性。因此,水中元素的存在形式对各种化学组分的溶解—沉淀等作用的强度及趋势产生重要影响,不考虑溶液中元素的具体存在形式,将元素的总含量不加区别地作为自由离子的含量,在研究物理化学作用过程中必将产生较大的误差,甚至会得出错误的结论。因此,查明水中元素的存在形式,才能正确地认识其迁移、富集和沉淀等问题。目前要将元素的存在形式全部测定出来是很困难的,但通过模拟水溶液物理化学反应的数值计算可获得求解。

地球化学(反应)模拟是在平衡热力学理论基础上于60年代发展起来的一种理论计算方法。之后不断取得了改进和完善,至1985年已形成了50余个地球化学计算的软件,并可用以研究天然水系统和水岩系统的地球化学作用。

地下水地球化学热力学模拟的理论基础是化学理论,可用物理化学模型和数学模型表述。模型可通过两种方法求解,一种是求解自由能函数的最小值方法,即最小自由能法;另一种是求解质量作用定律和质量守衡约束组成的一组多元非线性方程组,即平衡常数法。这两种方法在热力学上是完全等价的。在种类计算、质量平衡计算和物质迁移计算(或称反应途径模拟)中,种类计算是后两者的基础和不可缺少的组成部分。

该热力学模拟计算在最近的大洋水多金属结核研究中及油田水研究中进行成功的应用,并取得了一系列重要的结论。

2.质量平衡和反应路径计算

质量平衡和反应路径计算是定量研究水文地球化学演化的重要手段。质量平衡模拟方法是已知起点和终点水化学成分,确定它们之间所发生的水-岩相互作用和矿物质量转移量,即所谓模拟的逆问题。由于质量平衡模型为一线性方程组,建模方法简单,求解容易,因此,许多研究者应用该方法研究了碳酸盐(如Plummer,1977,1983;Plummer等,1990;John等,1991;Back等,1970;Jones等,1993)或铝硅酸盐(James等,1989)含水层中的水-岩相互作用。反应路径模拟方法是已知起点水化学成分,利用质量平衡模型确定的水-岩相互作用和矿物质量转移量,预测终点水化学成分,是模拟的正问题。该模拟模型为—高次非线性方程组,需要用特制的计算机软件如PHREEQM和PATH计算程序来完成。

二、动力学研究

化学热力学理论可预测化学变化的方向和可能进行程度。自发化学变化沿着化学位梯度向降低的方向进行,当自由能随着反应程度的增加而降底时,反应是可能进行的。在平衡状态时,正反应驱动力等于逆反应的驱动力。并且由平衡常数K可以求得组成。但是一个自发过程并不一定是一个快速过程。整个化学反应的能量和它们的速度之间并没有简单的关系,它取决于诸多因素。例如在研究地热流体的管道硅酸盐结垢时,根据实验室经验和野外观察表明:存在大量的因素影响着硅沉淀的动力学特征。一些重要的因素有:饱和度、pH、温度、流量、流体所含气体的多寡以及流体中其他离子的存在(与K.L.Brown私人交谈)。在此我们不是想讨论结论问题,而是试图强调整个化学反应的能量和它们的速度之间并没有简单的关系。反应的动力学特性及速度公式是从实验中得到的,并且是按照由各级单元反应组成的机理来阐述的(W.施图姆,J.J.摩尔根,1981)。有关这方面的研究在我国正处在刚刚起步状态。中国科学院广州地球化学所吴大清等在其今年发表的论文探讨了CaCO3溶解作用的动力学方程。目前有关矿物-水反应的动力学数据正在积累之中,有关地球化学模拟中的动力学模拟理论还不成熟,比较适用的计算软件尚待建立。

再者,考虑到许多地球化学作用是复杂的,非线性动力学过程。因此,随着非线性理论的发展,化学动力学在水文地球化学中的引入和应用越来越受到人们的关注。并且越来越多的野外观察、实验与理论研究表明,应将化学动力学的研究放在开放的和非平衡的复杂系统加以研究,目前国内外研究者们认为开放体系、非平衡和不可逆性是地球化学反应体系的普遍而重要的特征。建立了一些地球化学反应动力学的实验方法(如连续流动搅拌反器)等理论模式。特别是近年来通过实验陆续发现了化学振荡、混沌振荡、化学分形等非线性现象。在水文地球化学研究中这一理论的引入,将推动研究矿物-水反应速度,研究在开放-流动体系内物质与能量的传递,进而达到真正把握地球化学过程的本质。

三、同位素研究

50年代随着核检测技术的发展,同位素研究和应用在水文地质学研究中得到日益广泛的应用,不仅可以探讨地下水的起源、形成、埋藏和质与量的沿时变化等地下水形成理论问题,而且还可以判定地下水的补给来源、补给强度、各种补给来源的比例、补给区位置高度以及测定地下水年龄、流向和流速等实际应用问题。这种研究方法的进步,使水文地质工作者能够把大气水-地表水-地下水视为统一的“系统”,进而定量研究其转化关系。是否成功地利用同位素研究手段是国际学术界恒量研究成果质量优劣的一个重要方面。

原苏联对很多盆地的地下水同位素进行了调查以解决区域水文地质问题,并对同位素水文学的理论和应用进行了研究。美国的研究者们应用环境同位素进行了大量水文地质示踪试验,平价地下水的补给量,确定地下水中的溶质运移,研究裂隙地层的渗透性能,示踪天然水力坡度等,并对示踪试验的原理、问题和应用进行了广泛的研讨。他们还调查了环境同位素示踪剂地下运移和分布及其与包气带水分运移空间变化之间的相关关系。加拿大、日本和西德等国在地下水研究中也应用了同位素方法,如通过测定氚的浓度来验证地下水的流速,利用环境同位素氚和碳-14的浓度直接求出地下水的年龄,利用人工放射性同位素示踪,在单孔中测定地下水流向、流速和渗透系统,通过多孔测定有效孔隙度、导水系数和弥散系数等。

我国同位素技术成功地在地热系统、地下水盐化作用、地下水年龄、区域水文地质学、矿床水文地质学、环境地质学等方面得到应用并产生了相应的研究成果。其主要进展可概括为如下几个方面。

1.地下水年代学研究

国内的地下水同位素年代学研究始于70年代末80年代初,刘存富教授、张之淦研究员等分别对河北平原第四系地下水进行研究,所采用的方法主要有氚、碳-14和氯-36等核素。1993年以来,孙继朝等对河北平原第四系地下水进行更系统研究,在其最近的论文中指出由于地下水的年龄不同于岩石或矿物的年龄,地下水处在不断运动且与流经介质相互作用着。事实上,没有任何一滴水是由单一年龄的水构成的,所谓地下水年龄是一个平均值,其精度受测年方法、研究对象和取样过程的制约。他们认为提高测年质量的关键是加强水岩作用和水动力混合影响研究,并建议将测年纳入研究工作全过程。

2.同位素分馏理论

从70年代中期开始,美、法、日等国除不断推进氢氧同位素的研究外,相继探索氮同位素方法确定地下水中硝酸盐起源,作为传统方法的重要补充,已显示出良好前景。针对水圈被氮化合物污染已成为一个严重的环境问题,人们越来越关注氮同位素的研究。邵益生等对水土环境中的氮同位素分馏机理作了深入的研究。并认为影响氮同位素分馏的七个因素为:固氮、同化、矿化、硝化、反硝化、离子交换及氨的挥发。而硝化、反硝化和氨的挥发是影响地下水中硝酸盐的同位素组成变化最直接和最主要的过程。

3.硼、氯同位素应用

进入80年代中期以来,硼、氯同位素测定技术的提高,自然界中硼、氯同位素的分馏被证实并引起重视。硼、氯同位素地球化学的研究已在海洋、盐湖、地下水、蒸发岩、热液矿床、环境等方面开展,并显示出良好前景。

4.地下水同位素年代学剖面的建立和环境演变信息的提取

地下水作为古气候变化信息的档案库进行研究始于1993年,各国学者的研究有一个共同的特点,就是不再将地下水仅仅视为流体,而是作为信息储存库进行研究。我国学者孙继朝等通过对河北平原第四系地下水的研究,建立了地下水同位素年代学剖面,并与各种古气候研究剖面进行对比。研究表明地下水的形成过程并不是一个简单的连续过程,其过程受控于区域排泄基准面的变化。地下水确实记录了古气候变化信息,水中主要离子的分布支持这种认识。国外地下水中惰性气体的研究证实了这一点,此方面的研究将是未来的一个重要方向。

同位素方法在我国正处在方兴未艾阶段。同位素技术深化了研究者对天然水的认识层次,使人们从水的分子结构层次和原子结构层次深入到原子核层次。

比比皆是化学动力学(chemical kinetics)是研究化学反映过程的速率和反应机理的物理化学分支学科,它的研究对象是物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。时间是化学动力学的一个重要变量。腌制泡菜,煮饭,冰箱保鲜等等

本人从智网上找的 有PDF格式 这是从上面转下来的 统磁体以单原子或离子为构件,三维磁有序化主要来自通过化学键传递的磁相互作用,其制备采用冶金学或其一、引 言他物理方法;而分子磁体以分子或离子为构件,在临界 作为一种新型的软材料,分子基材料(molecule2based温度以下的三维磁有序化主要来源于分子间的相互作materials)在近年来材料科学的研究中已成为化学家、物用,其制备采用常规的有机或无机化学合成方法.由于理学家以及生物学家非常重视的新兴科学领域[1].分子在分子磁体中没有伸展的离子键、共价键和金属键,因基材料的定义是,通过分子或带电分子组合出主要具有而很容易溶于常规的有机溶剂,从而很容易得到配合物分子框架结构的有用物质.顾名思义,分子基磁性材料的单晶,有利于进行磁性与晶体结构的相关性研究,有(molecule2based magnetic materials) ,通称分子磁性材料,利于对磁性机制的理论研究.作为磁性材料,分子铁磁是具有磁学物理特征的分子基材料.当然,分子磁性材体具有体积小、相对密度轻、结构多样化、易于复合加工料是涉及化学、物理、材料和生命科学等诸多学科的新成型等优点,有可能作为制作航天器、微波吸收隐身、电兴交叉研究领域.主要研究具有磁性、磁性与光学或电磁屏蔽和信息存储的材料.导等物理性能相结合分子体系的设计、合成.我们认为, 分子磁性研究始于理论探索.早在 1963 年McCo2分子磁性材料是在结构上以超分子化学为主要特点的、nnel[2]就提出有机化合物可能存在铁磁性,并提出了分在微观上以分子磁交换为主要性质的、具有宏观磁学特子间铁磁偶合的机制.1967 年,他又提出了涉及从激发征并可能应用的一类物质.态到基态电子转移的分子离子之间产生稳定铁磁偶合 分子铁磁体是具有铁磁性质的分子化合物,它在临的方法[3].同年,Wickman[4]在贝尔实验室合成了第一个界温度(Tc)下具有自发磁化等特点.分子磁体有别于传分子铁磁体.之后,科学家们相继报道了一些类铁磁性统的不易溶解的金属、金属合金或金属氧化物磁体.传质的磁性化合物,但直到1986年前,这些合成的磁性化·15 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 专题综述Ziran Zazhi Vol.24 No.1合物没有表现出硬铁磁所具有的磁滞特征.1986 年,材料理论的精确预言和计算是相当困难的,而且,分子Miller等人[5]将二茂铁衍生物[Fe(Cp3)2](Cp3为五甲基磁性材料中包含的原子和分子基团更多,空间结构的基环戊二稀)与四氰基乙烯自由基(TCNE)经电荷转移合对称性更复杂,局部的磁交换的途径也体现出多样性,成了第一个分子铁磁体[Fe(Cp3)2]+[TCNE] ,其转换温使得目前的研究还处于实验经验的积累和定性的解释度 T上.尽管如此,科学家们对分子磁交换的机制进行了大c=4.8 K.与此同时,Kahn 等人[6]报道了具有铁磁性的MnCu(pbaOH)·(H量的研究,提出了许多近似理论模型,并基于这些模型2O)3分子化合物.从此,分子磁体的研究引起了人们的广泛关注,分子基磁性材料也应和大量的实验数据,在磁性与结构的关系研究中取得了运而生.一定的进展.对于一些对称性较高的体系,根据自旋相 开始,由于分子间的磁相互作用较弱,分子磁体的互作用的 Hamilton可由量子力学求出磁化率的解析形转换温度式T,然后根据实验数据计算出磁偶合系数 J 值,探索随c通常远远低于室温,难于达到应用的要求.结构的变化关系.对于对称性较差及组成较为复杂的体但是,第一个室温分子磁体V(TCNE)2·xCH2Cl2在1991系,自旋 Hamilton 的解析解很难求出.此时可用 Monte年由Manriquez[7]报道出后,虽然是一个不稳定的电荷转Carlo方法对物理过程进行模拟,求出磁偶合系数 J[10].移钒配合物,但近年来,分子磁性的研究已取得了令人 根据产生磁性的具体类型,磁交换机制主要通过以鼓舞的进展,Verdauger[8,9]报道了 Tc高达340 K的稳定下途径来实现:类普鲁士蓝的分子铁磁体. (1) 磁轨道正交 根据 Kahn等人的分子轨道理论,顺磁离子A与B之间的磁相互作用(J)由两部分贡献组二、分子磁性中的物理基础成,即铁磁贡献和反铁磁贡献,J = JF+ JAF.当A中未成对电子所占据的磁轨道与B中未成对电子所占据的磁 分子磁体的磁性来源于分子中具有未成对电子离轨道互相重叠时,它们之间的相互作用为反铁磁偶合,子之间的偶合,这些偶合相互作用既来自分子内,也可重叠积分越大,反铁磁偶合越强;当A与B中未成对电来自于分子间.分子内的自旋- 自旋相互作用往往通过子所占据的磁轨道正交时,它们之间的相互作用为铁磁“化学桥”来实现磁超相互作用.所以,分子磁性材料兼偶合.如图(1)中(a)、(b)所示.如果铁磁偶合与反铁磁偶具磁偶极- 偶极相互作用和超相互作用,故该类材料的合同时存在,通常反铁磁偶合强于铁磁偶合,因此只有磁性比常规的无机磁性材料表现出更丰富多彩的磁学当 JAF为零时,A与B间才为铁磁偶合.如在CsNiⅡ[CrⅢ性质.(CN)6]·2H2O[9]中,CrⅢ的磁轨道具有t2g对称性,而NiⅡ 根据铁磁体理论,要使材料产生铁磁性,首先体系的磁轨道具有e的原子或离子必须是顺磁性的g对称性,二者互为正交轨道,因而呈现,其次它们间的相互作用铁磁性偶合( T是铁磁性的.对于分子磁性材料,一个分子内往往包含c=90 K).当磁轨道正交时,铁磁偶合的一个或多个顺磁中心,即自旋载体,按照 Heisenberg 理大小依赖于轨道间的距离.论,两个自旋载体之间的磁交换作用可用以下等效Ham2 (2) 异金属反铁磁偶合 对于两个具有不同自旋的ilton算符来表示:顺磁金属离子,SA≠SB若A与B间存在磁相互作用,有^H两种情况:当A与B 间的磁相互作用为短程铁磁偶合ex= - 2J^S1^S2(1)其中时,总自旋 SJ 为交换积分,表示两个自旋载体间磁相互作用的T= SA+ SB;当A与B间的磁相互作用为反类型和大小. J 为正值时为铁磁性偶合,自旋平行的状态铁磁偶合时,总自旋 Sr=| SA- SB| (如图1中(c) (d)所为基态;J 为负值时为反铁磁性偶合,自旋反平行为基示).顺磁离子A和B间的磁相互作用大多为反铁磁偶态.如对分子磁性材料:A- X- B 体系(A,B 为顺磁中合.当为反铁磁偶合时,若 Sr= SB,则 Sr=0;若 SA与心,X为化学桥) ,X作为超交换的媒介使A和B发生磁SB不相等,则有净自旋,当在转换温度以下,净自旋有性偶合,设 SA= SB=1P2,则当反铁磁偶合时,分子基态序排列,使体系呈现亚铁磁性.因此,利用异金属之间反用单重态和三重态的能量差来表示:J = E铁磁偶合是构建高自旋分子的另一条有效途径.如CsMnS- ET. 磁相互作用研究的目的在于了解磁交换的机理,寻[Cr(CN)6] ,Mn2+的自旋为 SA=5P2,而Cr3+的自旋为 SB找磁性与结构之间的关系,并反过来指导分子磁性材料=3P2,二者之间产生反铁磁偶合,净自旋 ST= SA- SB的设计和合成.和通常的磁性材料一样,对分子基磁性=1P2,在低于转换温度( Tc=90 K)时,配合物表现为亚1·6 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 自 然 杂 志 24卷1期专题综述铁磁性[11].以分为下面几类:1. 有机自由基分子磁体 化合物中不含任何带磁性的金属离子,大多由 C,H,O,N四种有机元素组成的磁体材料.其自旋载体为有机自由基,如氮氧自由基.McConnel 早在1963 年就提出有机化合物内存在铁磁偶合的机制[2].制备方法采用有机合成方法.由于它们具有有机材料特殊的物理、化学图性能,因而是更具应用前景的分子铁磁材料.但直到今1 相同自旋之间的偶合:(a) 铁磁偶合;(b) 反铁磁偶合; 不同自旋之间的偶合:(c) 铁磁偶合;(d) 亚铁磁偶合日,纯有机分子磁体的转换温度仍极低,和有机超导材料一样,在小于50 K的低温区.日本科学家在这方面的 (3) 电荷转移 对给体- 受体电荷转移类配合物,工作做得很好.目前,得到广泛研究并进行了结构标定如[FeCp32]+[TCNE]-,基态时,[FeCp32]+的自旋为1P2,的有机铁磁体主要有氮氧自由基及其衍生物[14]、C60[TCNE]-的自旋也为1P2.在这样一个系统中,由于电荷(TDAE)(TDAE为四(二甲胺基) - 1,2- 亚乙基)[15]等.转移,形成激发三重态.在[FeCp32]+与[TCNE]-交替排列形成的链中,阳离子与前后两个[TCNE]-等距离,它2. 金属- 有机自由基分子磁体的e2g电子可向前后两个[TCNE]转移,形成 S =1的激发 化合物中含有带磁性的过渡金属或稀土金属离子,态.基态激发态混合后,降低了体系能量,使自旋取向沿同时也含有机自由基的基团,故有两种以上的自旋载体着一条链形成.如果每个链的取向都是平行的,且链间存在,并发生相互作用,由这种金属或金属配合物与自和链内[FeCp32]+与[TCNE]-位置相当,那么e2g电子可由基两种自旋载体组装的化合物,也可以构建分子铁磁以在链间传递,从而进一步稳定了体系,导致了相邻链体.其中有些是有机金属与自由基形成的电荷 转移盐的自旋平行取向,产生宏观的铁磁性现象[12].体系. (4) 有机自由基与多自由基 自从1991 年日本京 美国的Miller和Epstein教授在这个体系中作出了卓都大学的 Takahashi 等[13]成功地合成了基于 C、H、O、N越的贡献,首先他们发现了[M(Cp32][TCNZ](Z=Q或四种元素组成的有机铁磁体,使人们认识到含有氮氧自E,TCNE为四氰基乙烯,TCNQ为四氰代对苯醌二甲烷,M由基的有机化合物也是制备分子铁磁体的一条有效途(C3p)2为环戊二烯金属衍生物)[12]. 如,[Fe(Cp3)2]径.氮氧自由基与金属配合物形成的磁偶合体系已成为[TCNZ]为一变磁体(它有一反铁磁基态,但在临界外场分子铁磁体研究领域的一个重要方面.为1500Oe时,转变为具有高磁矩的类铁磁态) ,它由[Fe(Cp3)2]+阳离子与[TCNQ]-阴离子交替排列形成平行三、分子基磁性材料的分子设计和目的一维链,每一个离子均有一未成对的电子自旋[16].磁 前热点研究体系有序要求在整体上的自旋偶合,因此,直径较小的[TC2NE]-将比[TCNQ]-有较大的电子密度,预期将有利于 分子磁体的设计与合成实质上是一个在化学反应自旋偶合.实际情况证明了这一点,[Fe(Cp3中分子自组装的过程.选择合适的高自旋载体(砖头) ,2)]+[TC2NE]-由阳离子与阴离子交替排列构成一维链,在4.8 K这可以是金属离子或具有自旋不为零的有机自由基,通以下表现为磁有序过非磁性的有机配体等桥梁基团作为构筑元件(石灰),在 T=2 K时,其矫顽力为1 000Oe,,超过了传统磁存储材料的值[17]以一定的方式无限长地联接起来.为了提高磁有序温度,,如通过脱溶剂法处理、改变抗衡离子或改变配体等途径他们又开创了M[TCNE],形成分子内部间x·yS(M=V,Mn,Fe,Ni,Co;S为的强相互作用和单元间弱相互作用的超分子结构.通过溶剂分子) 另外一类电荷转换盐分子磁体的研究工调控无限分子P分子单元(或链、层)间磁相互作用的类型作[18].并发现第一个室温以上的分子磁体V[TCNE]x·和大小,组装成低维或三维铁磁体.但就目前来说,除选yCH2Cl2,其 Tc高达400 K.值得一提的是,在常温下它显择合适的高自旋载体和桥联配体外,控制分子在晶格中示出矫顽力超过无机磁体,薄膜材料也在积极的研究堆砌方式也十分重要.中,已接近应用.遗憾的是,这类化合物的结构至今仍是 按照自旋载体和产生的磁性不同,分子磁性材料可不清楚.近年来,Miller等对[MnⅢTPP]+[TCNE]-(H2TPP·17 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 专题综述Ziran Zazhi Vol.24 No.1为中心四苯卟啉)类分子磁体也进行了广泛的研究.有物在低温下,能够被光激发而发生从铁磁体到顺磁体的关的综述论文可参考文献[12]和[19].可逆转跃迁,是非常有实际应用的特性. Mn( Ⅱ) - 氮氧自由基链状配合物Mn(hfac)2(NIT2 草酸根桥联的双核或异双核金属配位物分子磁体Me)[20](hfac是六氟乙酰丙酮,NITMe 为2- 甲基- 4,4,一直吸引着人们的注意.具有D3对称性的[MⅢ(ox)3]3-5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物自由基,Tc是一个非常有用的建造单元.它在3个不同的方向上都=7. 8 K) 及 Cu ( Ⅱ) 自由基配合物 [Cu (hfac)2]有“钩子”,能轻而易举地把别的金属离子拉进来而形成(NIT[21]多维的金属离子交替排列,从而成为二维或三维分子磁pPy)2(NITpPy为2- (2’吡啶 - 4,4,5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物)是另一类的金属- 有体.如A[MⅡMⅢCr(ox)3](A =N(n - C4H9)+4、N( n -机自由基分子磁体.近年来,这类分子铁磁体的研究进C6H5)+4等) ,当MⅢ=Cr( Ⅲ) ,MⅡ为Mn(Ⅱ) ,Cu( Ⅱ) ,Co展很大,已由单自由基- 金属配合物扩展到多自由基-(Ⅱ) ,Fe( Ⅱ)和Ni( Ⅱ)时,其 Tc分别为6,7,10,12,14金属配合物.由于多自由基较单自由基有更多的自旋中K[26];当MⅢ=Fe( Ⅲ) ,MⅡ为Fe(Ⅱ) ,Ni(Ⅱ) ,Co( Ⅱ)时,心和配位方式,并且与金属配位更易形成多维结构的优Tc=30~50 K[27].点,多自由基—金属配位物的研究已成为分子磁体研究 草胺酸根合铜[Cu(opba)]2-、[Cu(pba)]2-及[Cu的热点之一[22].(pbaOH)]2-含有未配位基团,可作为形成多核配合物的前体.此前体具有两个桥基,易与Mn2+、Fe2+等阳离子3.金属配合物的分子磁体形成异双金属链而构成一维链状配合物,链内通过铁磁 金属配合物分子磁体是目前研究得最广泛、最深入或反铁磁偶合得到铁磁链或亚铁磁链,链间的铁磁或反的一类分子磁体,其自旋载体为过渡金属.在其构建单铁磁偶合导致材料的宏观磁性表现为铁磁或反铁磁性.元中,可以形成单核、双核及多核配合物.由这些高自旋这类分子磁体转变温度低,如由双草酰胺桥联的锰铜配的配位物进行适当的分子组装,可以形成一维、二维及合物MnCu(pbaOH)(H2O)3,Tc=4.6 K[28].三维分子磁体,可以形成链状或层状结构.根据桥联配 除此之外,近十年来化学家们对由三叠氮(N3)配体位体的不同,这类分子磁体主要包括草胺酸类、草酰胺桥联的多维化合物产生了极大的兴趣,这是因为三叠氮类、草酸根类、二肟类、氰根类等几种类型.配体主要以两种方式连接金属离子,见图2,分别对应反 报告的第一个这种类型的分子磁体是中间自旋 S =铁磁偶合和铁磁偶合,便于对分子磁性的设计.单独由3P2的FeⅢ(S2CNEt2)2Cl[4],在温度为2.46 K以下表现为三叠氮配体桥联或混入其他有机桥联配体,可构成一磁有序,但无磁滞现象.接着便是基于双金属的低温铁维,二维和三维的配位聚合物,形成独特的磁学性质并磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[FeⅢCl6]3-( Tc=0.66 K和在一定温度下构成分子磁体[29].这方面,我国的南京大亚铁磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[CrⅢ(CN)6]3-( Tc=2.学和南开大学也做出了很好的工作[30,31].85 K) ,它们同样不具有磁滞现象[23,24]. 近年来,由法国科学家Verdaguer发现普鲁士蓝类配合物所表现出的较高的转换温度,大的矫顽力,使得普鲁士蓝类磁性配合物越来越吸引人们的注意[25].普鲁士蓝类分子磁体是基于构筑元件M(CN)k-6与简单金属离子通过氰根桥联的类双金属配合物,双金属离子均处于八面体配位环境,并通过氰桥连接成三维网络.其组成形式为 Mk[M’(CN)6]l·nH2O 或 AMk[M’(CN)6]l·nH2O(M和M’为不同的顺磁性,化合物为铁磁体,如图2 三叠氮配体和金属离子以及对应的磁交换Cu3[Cr(CN)6]2·15H2O( Tc= 66 K) 、Cu3[Fe(CN)6]2·12H4. 单分子磁体(Single2Molecular Magnets)2O(Tc=14 K) 、Ni3[Cr(CN)6]2·14H2O( Tc=23 K)均为铁磁体.若两个金属离子磁轨道重叠,它们之间的磁 以上情况都是分子被连接成聚合物后产生非常强偶合为反铁磁性,化合物为反铁磁体或亚铁磁体,如的分子间相互作用.从另一个角度,若分子间相互作用(Net4)0.5Mn1.25[V(CN)6]·2H2O( Tc=230 K) 、CrⅡ3[CrⅢ很小可忽略,则分子被隔离成一个个独立的磁分子.当(CN)6]2·10H2O( Tc=240 K)[25].有价值的是,这类化合分子内含有多个自旋离子中心并发生磁偶合时,则总分1·8 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 自 然 杂 志 24卷1期专题综述子的磁矩决定于磁偶合后的最低能态,这时就可能出现域.如在本文中提到的:转换温度超过室温的分子基铁基态为自旋数较高的稳定态,在磁场的作用下产生准连磁和亚铁磁体材料的发现;具有高自旋的多核配合物在续的激发态能级.所以整个分子的磁矩在外场下,沿外低温下表现出磁性的单分子磁体的发现;在室温以上具场的方向偏转时需要克服一个较大的势垒,这种势垒来有大的磁滞现象的自旋交叉配合物的发现;分子基磁体自零场分裂的磁各向异性.有时也称这种现象为自旋阻的光磁、热磁效应;以及分子基磁体的 GMR、CMR效应挫(spinfrustration)[32].这种依赖于外磁场的双稳态(bist2等.所有这些成果都预示着分子磁性材料光明的未来.ability)被看作是新一代信息材料应用的基础.目前所发 相比于传统的磁性材料,由于广泛的化学选择性,现的单分子磁体主要包括Mn12和Mn14离子簇、Fe8离子可以从分子级别上对分子磁性材料进行修饰和改良;作簇和 V为磁性材料4离子簇等三类,如基态为 S = 10 的 Mn12O12,分子铁磁体具有体积小、相对密度小、能耗(O[33]小及结构的多样化等优点,其制备的方法大多为常规的2CMe)16(H2O)4.有意义的是,当这种单分子体积大到一定值时,可被认为是一种尺寸单一的可磁化的纳化学方法,便于做成各种形态的产品,所体现的性质有米材料,具有不可估量的应用前景.些是传统的磁性材料不可替代的.已发现这类新物质可能成为各类高科技材料,特别是新一代的信息存储5. 自旋交叉配合物材料. 众所周知 当然,当配合物分子内的自旋离子中心减少到,作为一种新生的材料,有很多方面仍需要进仅一个时一步研究和改进,这也是我国科学家在基础研究和应用,分子间的相互作用又很小,配合物显示出独立离子的特性科学走向世界前列的良机.可以预见,在未来的发展中,,为近似理想的顺磁性.具有3d4- 3d7电子配置的过渡金属配合物分子基磁性材料将可能在:①高,在八面体配位结构下,电子Tc温度的分子磁体;②在五个d电子轨道上的排布,可能会受到配位场e提高材料的物理稳定性;③透明的绝缘磁体;④易变、易g和t2g加工的分子磁体轨道之间的能隙Δ大小的影响;⑤和其他物理性能结合的复合磁性材,当Δ平均电子对能p相料近时;⑥超硬和超软磁体; ⑦液体磁体等方面着重探索和,化合物的自旋态可能由于某些外界条件的微扰,得到发展可呈现高自旋态与低自旋态的交叉转变[34].(.最典型的是2000年8月29日收到)一些Fe(Ⅱ)配合物,发生高自旋态5T1 Alivisatos A. P. ,Barbara P. F. ,Castleman A. W. ,et. al. Adv. Ma22(S =2,顺磁性)与ters. ,1998;10:1297低自旋态1A1(S =0,抗磁性)的转变,伴随自旋相变,化2 McConnel H.M. J. Chem. Phys. ,1963;39:1910合物可能有结构甚至和颜色的变化.有一些的转变温度3 McConnel H.M. Proc. R.A. Welch Found. Chem. Res.1967;11:144还在常温区,如[Fe(Htrz)4 Wickman H.H. ,Trozzolo A.M. ,Williams H.J. ,et. al. Phys. Rev. ,3- 3x(NH2trz)3x](ClO4)2·H2O1967;155:563(trz=1,2,4 三唑类) ,在常温下从紫色(低自旋)随温度5 Miller J.S. ,Calabrese J.C. ,Epstein A.J. ,et. al. J. Chem. Soc. ,上升转为白色(高自旋).成为另一种新的可利用的双稳Chem. Commun,1986;10266 Pei Y. ,Verdauger M. ,Kahn O. ,et al. J. Am. Chem. Soc. ,1986;态现象[35].1984年,Decurtins等人首次观察到光诱导自108:7428旋交叉效应[36],并随后在低温下利用光对自旋态的激发7 ManriquezJ.M. ,Yee G.T. ,Mclean R.S. ,et al. Science,1991;252:和调控进行了深入研究,期望能用作纳秒级的快速光开14158 FerlayS. ,Mallsah T. ,Ouahes R. ,et al. Nature,1995;378:701关和存储器[34].我国在自旋交叉研究方面也取得了可喜9 Mallah T. ,Thiebaut S. ,VerdaguerM. ,et al. Science,1993;262:1554的成绩[37],如发现温度回滞宽度近55 K的自旋交叉化10 Zhong Z.J. ,You X. Z. ,Chen T. Y. Annual Sci Rept—suppl of J of合物[Fe(dpp)Nanjing Univ. ,Eng.Series, Nov19942(NCS)2]py(dpp =二吡嗪(3,2,2-,3-)邻11 Griebler W.D. ,Babel D.Z. ,NaturforschB. Anorg. Chem. ,1982;37B菲罗啉,py=吡啶)[38],而且首次发现在快速冷却下仍保(7) :832持高自旋亚稳态,实现了不通过光诱导也能得到低温下12 MillerJ.S. ,EpsteinA.J.Angew. Chem. Int. Ed. ,1994;33:38513 Takahashi M. ,Turek P. ,NakazawaM. ,et al. PhysLett,1991;67:746的双稳态[39].14 Chiarelli R. ,NovakM.A. ,Rassat A. ,et al. Nature,1993;363:14715 Allemand P.M. ,Khemani K.C. ,Koch A. ,et al. Science,1991;254:301四、展 望16 MillerJ.S. ,ZhangJ.H. ,Reiff W.M. ,et al. J. Phys. Chem. ,1987;91:4344 分子基磁性材料作为一种新型的材料,近十年来,17 MillerJ.S. ,CalabressJ.C. ,DixonD.A. ,et. al. J. Am. Chem. Soc. ,1987;109:769在化学家和物理学家的努力下,在很多方面已经取得了18 Zhou P. ,LongS.M. ,MillerJ.S. Phys.Lett.A,1993;181:71突破性的进展,迅速发展成为一门材料学科的前沿领19 MillerJ.S. Inorg. Chem. ,2000;39:4392估计效果很不好 如果想要的话,留个邮箱,给你发过去

化学反应动力学研究论文

化学反应工程的早期研究主要是针对流动、传热和传质对反应结果的影响,如德国G.达姆科勒、美国O.霍根和K.M.华生以及苏联Α.Д.弗兰克-卡曼涅斯基等人的工作。当时曾取名化工动力学或宏观动力学,着眼于对化学动力学作出某些修正以应用于工业反应过程。1947年霍根与华生合著的《化工过程原理》第三分册中论述了动力学和催化过程。50年代,有一系列重要的研究论文发表于《化学工程科学》杂志,对反应器内部发生的若干种重要的、影响反应结果的传递过程,如返混、停留时间分布、微观混合、反应器的稳定性(见反应器动态特性)等进行研究,获得了丰硕的成果,从而促成了第一届欧洲化学反应工程讨论会的召开。50年代末到60年代初,出版了一系列反应工程的著作,如S.M.华拉斯的《化工动力学》,O.列文斯比尔的《化学反应工程》等,使学科体系大体形成。此后,一方面继续进行理论研究,积累数据,并应用于实践;另一方面,把应用范围扩展至较复杂的领域,形成了一系列新的分支。例如:应用于石油炼制工业和石油化工中,处理含有成百上千个组分的复杂反应体系,发展了一种新的处理方法,即集总方法(见反应动力学);应用于高分子化工中的聚合反应过程,出现了聚合反应工程;应用于电化学过程,出现了电化学反应工程;应用于生物化学工业中的生化反应体系,出现了生化反应工程;应用于冶金工业的高温快速反应过程,出现了冶金化学反应工程等。

较低能量下化学反应中的量子几何相位效应 近日,中科院大连化学物理研究所研究员孙志刚、院士杨学明和中国 科技 大学教授王兴安合作,在H+HD→H2+D反应中的几何相位效应研究取得新进展。相关研究发表于《自然—通讯》。 几何相位效应是一种量子力学现象,是系统的哈密顿绝热沿着闭合的参数回路周期性变化时,在波函数上引入的附加相位。几十年来,该现象在凝聚态物理研究领域被广泛关注,其与量子霍尔效应以及拓扑绝缘体的研究,都有密切关系。 在分子体系中,几何相位效应在势能面间的锥形交叉区域附近产生。在过去的研究中,研究人员对几何相位效应对于分子光谱的影响已有了比较充分的认识。但是在反应动力学领域,由于化学反应的复杂性,长期以来,研究人员对几何相位效应对于化学反应的影响并没有确切的认识。 孙志刚介绍大连化物所研究团队和王兴安团队合作,在2018年首次观测到了能量为2.77电子伏时H+HD→H2+D反应中的几何相位效应,其反应能量高于锥形交叉点(锥形交叉产生于2.5电子伏能量左右),因而几何相位效应相对比较明显。 此次研究工作则侧重于反应能量低于锥形交叉点的几何相位效应的研究。能量越低,几何相位效应越微弱,因而研究难度也更大。研究人员通过进一步发展离子成像交叉分子束技术和基于超球坐标的反应动力学理论,在2.28电子伏反应能量的地方,成功观测到了H+HD→H 2 +D反应中的几何相位效应。研究发现和之前2.77电子伏反应能量处的几何相位效应不同,在较低能量处,几何相位效应不仅仅体现在前向散射振荡上,而且也较多地体现在后向散射振荡上。 研究团队采用经典轨线理论分析,揭示了几何相位效应来自于直接反应途径和漫游反应途径的干涉效应。充分证实了在采用波恩奥本海默近似之后,化学反应中的几何相位效应是真实存在的。几何相位效应对于化学反应的影响,是以影响微分截面的角分布样式而体现的。(刘万生 黄寅) 相关论文信息:

碳催化反应动力学与机理研究论文

绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述,主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状,并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物;绿色化工催化剂;展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加,寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1,2]的兴起,为人类解决化学工业对环境污染,实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类,是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物,用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(<10 m2/g),需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性,用量少,不腐蚀设备,催化剂易回收,反应快,反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展,以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长,而产生的副产物中有大量的C3~C9烃类,其化工综合利用率却仍然较低,随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制,如何在不降低汽油辛烷值的情况下,生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前,催化裂化副产物C3~C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3~C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此,催化裂化C3~C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。1.1催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂,其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物,并使自身呈还原态,这种还原态是可逆的,通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用,可使自身氧化为初始状态,如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]:①分子氧的氧化:即氧原子转移到底物中;②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中,在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+;X=P5+,Si4+或B3+)的存在下,用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时,负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的,并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性,而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-,而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。1.2烷基化反应石油炼制工业上,烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分,其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯,也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃,其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体,也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来,随着LLDPE工业生产的蓬勃发展,国内外对1-丁烯的需求与日俱增,已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸,在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明,它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时,Cs+盐>K+盐>NH4+盐。(NH4)2.5H1.5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到83.48%;Cs2.5H1.5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有62.47%。1.3异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示,直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5~C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值,反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率,C5~C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应,最近发现有较多的固体酸材料(其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化,其中,最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]:(1)在无毒无害及温和的条件下进行;(2)反应应具有高的选择性,人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为,极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中,在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液,其状态介于固体和液体之间,使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂,其活性中心既存在于“表相”,也存在于“体相”,体相内所有质子均可参与反应,而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”,这种特性使其具有很高的催化活性,既可以表面发生催化反应,也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应,也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂,双氧水为氧化剂,醋酸为溶剂,催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ),这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP,然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比,能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物,且其摩尔收率可达86%,大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂,大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散,且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道,而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明,在反应温度和压力较低的情况下(120℃和0.1~0.2 MPa),烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯,简化合成工艺,与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂,用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛,苯甲醛收率可达74.8%。与国内同类产品的生产工艺相比,其具有催化活性好,反应条件温和,生产成本低廉,催化剂可重复使用,对设备无腐蚀性,不污染环境,是一种优良的新型合成工艺路线,具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善,但大多数催化剂仍停留在实验阶段,催化剂性能不稳定,制备过程复杂,性价比低是制约其工业化应用的主要原因,但从长远角度考虑,采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点,又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题,而且能重复使用,体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系,进一步解决活性成分的溶脱问题,并进行相关的催化机理和动力学研究,为工业化技术提供数据模型,使负载型杂多酸早日实现工业化生产,为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。求最佳答案

浅谈金属催化有机反应中的碱效应论文

碱, 包括有机碱和无机碱, 在许多催化和计量有机反应中扮演极其重要的角色. 碱的存在不仅可以促进化学反应, 而且可以改变反应途径. 但化学家们对碱的作用的认识仍然不够明确, 缺乏系统的理解. 最近, 北京大学席振峰课题组对近年来涉及到碱的许多催化反应进行了系统分析, 概括出了影响碱作用的诸多因素, 其中包括碱性、溶解度、电离度、聚集度、溶剂、金属离子大小、金属离子Lewis 酸性、金属离子的“软硬”度、阴离子的大小、阴离子的配位作用等. 本文将对该文及相关文章中有关金属催化有机反应中碱的效应进行介绍.碱的强度可用不同的标准来衡量, 如夺取质子的能力及亲核性, 亲核性又与底物的性质相关. 目前, 大部分的研究认为碱在化学反应中的主要作用是去质子化和中和体系中的质子或酸.

有机碱的强度与取代基和结构有很大关系, 如常用的有机胺的碱性强度在许多文献中都有报道. 在有机溶剂中有很好溶解度的碱金属和碱土金属胺基化合物、烷氧基化合物以及其它金属有机化合物也常被看作有机碱, 例如叔丁醇钠, LDA 及M[N(SiMe3)2] (M=Li, Na,K). 典型的无机碱由金属离子和具有碱性或亲核性的负离子构成, 许多无机碱在有机溶剂中的溶解度较小, 常常需要使用极性大的有机溶剂来提高其溶解度. 无机碱的强度与很多因素有关, 其中最重要的因素是配对离子之间的静电作用及负离子的化学组成和结构. 在去质子化反应中, 影响反应效率的因素除了碱的去质子能力之外, 底物去质子后形成的碳负离子或其它负离子的稳定性也对反应产物收率有极大影响, 而后者的稳定性与金属离子密切相关, 因此无论是正离子和负离子的性质对反应的效率及其选择性的影响都是非常明显的. 例如,Kobayashi 等在2012 年报道了叔丁醇锂作用下的吲哚3-位羧基化反应该反应最初使用的是钯催化的体系, 反应中选择不同碱会使得反应收率有明显变化.当使用弱碱K2CO3 时能得到痕量的羧基化产物, 而当使用较强的Cs2CO3时, 反应收率有了显著提高. 碱性强弱的影响同样体现在叔丁醇类碱中——使用碱性较弱的叔丁醇锂能得到好的反应收率但碱性相对较强的叔丁醇钠则不能得到预期产物, 这很有可能与形成的碳负离子的稳定性相关. 由此可见, 无机碱中的正负离子的性质是影响反应的核心因素之一.

无机碱中的阴离子种类很多, 在有机合成中常用的阴离子包括碳酸根, 磷酸根, 烷氧基和胺基, 卤素及其他类卤素负离子等. 阴离子对反应的影响不仅体现在对反应速度和产率的影响上, 同时也有可能对反应的选择性产生影响 实验结果表明不同阴离子对反应结果的影响很大, 同时需要维持较低的碱阴离子浓度反应才能正常进行. 在这个特殊的反应中, 阴离子的种类对反应有很大影响, 而阳离子影响很小. Doucet等报道过对于相同的底物, 当使用不同的碱时, 会得到不同的产物.ClCF3[Pd] TBABbase, DMAcF3CNaOAc: 64%; KOAc: 61%; Na2CO3: 61%; Cs2CO3: 25%;CaO: 67%; t-BuONa: 3%; NEt3: 12%+ (2)阴离子也可作为配体与催化剂中的金属配位, 从而影响金属中心的反应性. 在许多Pd 催化的偶联反应中碱的作用很有可能是多方面的, 除了传统的促进转金属化, 其与催化剂作用从而提高活性中心的氧化加成能力也不可忽视, 同时金属中心与无机碱中的阴离子的作用, 也有可能提高阴离子的碱性. Fagnou 等[4]在研究Pd催化偶联反应中提出的.协同的“金属化/去质子化”(concerted metalation/deprotonation, 简称“CMD”)来解释碱的作用: 碱与金属中心Pd 配位, 使碱的去质子化能力提高, 从而可活化C—H 键.

催化剂金属中心和碱的匹配才能产生协同作用, 从而有效促进催化过程. 2014 年Norrby 等报道了碱在Buchwald-Hartwig Amination 反应中的作用. 他们研究了t-BuO-和DBU 在不同溶剂中对反应过程的影响, 并通过Eq. 3 所示反应进一步验证了理论计算结果. 在非极性溶剂中, t-BuO-可以有效地拔除和钯配位的吗啉上胺氢, 进而进行有效的C-N 偶联. 而中性碱DBU 效果不好, 需要在高温和微波下才能促进反应进行. 在极性溶剂中, 尽管计算表明相对非极性溶剂中DBU 参与的反应能垒变小了, 但是和t-BuO-相比效果仍然较差.阳离子在过渡金属催化的反应所起到的作用同样不可忽视. 在偶联反应中, 转金属化的速率与碱中的阳离子种类有很大关系[6]. 阳离子的大小、软硬度以及Lewis 酸性等[6]都有可能对反应结果造成影响. 阳离子也有可能影响反应活性中间体的结构及稳定性. Shibasaki等[8]在2009 年报道了不对称催化合成手性有机硼酯的反应, 叔丁醇锂、钠、钾都能促进这一反应的进行,但反应的收率和ee 值对应的碱都是t-BuOLi>t-BuONa>t-BuOK, 表明锂离子对该反应的特殊效应. 2010 年,Hayashi 等也提及t-BuOM (M=Li, Na, K)中阳离子会影响反应途径, t-BuO-是一个单电子供体, 配对阳离子如是Na 和K 离子时, 反应会涉及单电子转移(singleelectron transfer, 简称SET)过程.

总之, 碱在催化反应中的作用极其复杂, 在催化循环中的任何一步都有可能对反应结果造成影响, 碱的不同甚至会影响基元反应的本质, 这主要体现在碱对催化剂、配体以及底物和基元反应的影响都不可忽视, 从而使其效应更加复杂. 但碱在许多催化反应中的核心功能会逐渐更加清晰. 席振峰教授课题组通过对文献的分析, 提出了碱对反应影响的诸多因素, 使化学家对碱在催化过程中的复杂性有了新的认识, 这是一个极其重要的科学问题, 有待于化学家进行更加系统全面的研究.。

这不是闺房记乐,这是闲情记趣中的。绝 是说 花多,不断绝。你自己参照百度吧属 是一类的意思 。联系上下文,是寻觅昆虫善 这一句翻译为,岂不是很好吗行 试验,或者说做了 。何妨而效之 , 何不仿效一下。或抱花梗,或踏草叶,栩栩如生,宛然动人。上文说以针刺死,做了标本,所以有这句。浮生六记记得是芸这个人,表现的是一个知己与伴侣的妻子,你从这方面来回答吧。既然是闲情,也何必计较呢,应试教育真是糟蹋东西。我闲居在家的时候,案头上的插花盆景长续不断。芸说,你的插花啊,能表现出雨露风晴中的各种自然韵味,可谓精妙入神。然后画法中有一种草木与昆虫共同相处的方法,你为何不效仿一下呢。我说,虫儿会爬会乱动,怎么可能像作画一般呢?芸说,我有一种办法,不过恐怕会被(后人)作为始作俑者而引起罪过呢。我说,那你说说看。芸说,虫儿死后,它的颜色神态并不会有多大改变,(我们)找到螳螂产蝉蝶之类用针刺死,然后用细丝捆在它们的脖子上,系在草木间,再整理它们的脚足,或抱花梗,或踏草叶,栩栩如生,(这样)岂不是很好吗?我很高兴,按她的办法去试了,看见的人没有不赞美称绝的。求于闺中的意见,当今世上恐怕未必再有这样会心的人了吧。

化学研究与应用论文格式

如何写好论文:论文的写作格式、流程与写作技巧 广义来说,凡属论述科学技术内容的作品,都称作科学著述,如原始论著(论文)、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要,但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就论文的撰写谈一些体会。在讨论论文写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。主要谈的是论文写作中容易发生的问题和经验,是论文写作道德和书写内容的规范问题。论文写作的要求下面按论文的结构顺序依次叙述。(一)论文——题目科学论文都有题目,不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合,尽量不设副题,不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气,不用惊叹号或问号,也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人,应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上,那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者,也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。(三)论文——引言 是论文引人入胜之言,很重要,要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。(四)论文——材料和方法 按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格,写出实验方法、指标、判断标准等,写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。(五)论文——实验结果 应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题,删繁就简,有些数据不一定适合于这一篇论文,可留作它用,不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图,可以不用图表的最好不要用图表,以免多占篇幅,增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代,不要随意丢弃。(六)论文——讨论 是论文中比较重要,也是比较难写的一部分。应统观全局,抓住主要的有争议问题,从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理,而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论,表明自己的观点,尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设,提出本题的发展设想,但分寸应该恰当,不能写成“科幻”或“畅想”。(七)论文——结语或结论 论文的结语应写出明确可靠的结果,写出确凿的结论。论文的文字应简洁,可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。(八)论文——参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉,便于查找,同时也是尊重前人劳动,对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题,也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法;在结果中有时要引上与文献对比的资料;在讨论中更应引上与 论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。【PaperFree论文检测整理】(九)论文——致谢 论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的,不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意,不能拉大旗作虎皮。(十)论文——摘要或提要:以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写,有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影,或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外,还应给出几个关键词,关键词应写出真正关键的学术词汇,不要硬凑一般性用词。

这是我们的论文要求格式材料与化学工程学院毕业设计(论文)撰写规范(试行)一、毕业设计报告撰写的内容与要求 1.标题:设计课题名称要求简洁、确切。标题的字数一般不超过20个字。 2.目录:按三级标题建立。 3.摘要:应扼要叙述本设计的主要内容、设计的成果及特点;文字要简练。中文摘要为200~300汉字字符,关键词约3~5个,同时还需译成英文摘要和英文关键词。通常在毕业设计报告全文完成后再写。 4.前言:应说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术性能与要求;简述本课题的国内(外)发展现状及存在的问题;本设计的指导思想、技术路线;阐述本设计应解决的主要问题。 5.正文: (1)设计方案论证:应说明设计原理和方法、方案选择的过程,多种方案的比较分析;还应阐述所采用方案的特点(如:采用了何种新技术、新对策、提高了什么性能等)。 (2)设计部分:这也是设计报告的重要组成部分。写出具体实现设计任务的全过程, 大体有:设计方案,具体内容,设计成果。可结合设计的有关图纸叙述。 (3)计算部分:这部分在设计报告中应占相当的比例。具体包括:计算项目、相关理论、计算方法、公式推导、计算过程、数据结果等。 (4)技术经济分析及社会、环境评价等。 (5)设计方案的校验:说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求,能否达到预期效果。校验的方法可以是理论分析(即反推算),包括系统分析;也可以是实验测试及计算机的上机运算等,如各种实验及测试情况;主要包括实验方法、测试数据及分析处理等。6.结论:概括说明本设计的情况和价值,分析其优点、特色,有何创新,性能水平,并指出其中存在的问题和今后的改进方向,特别是对设计中遇到的重要问题要重点指出并加以研究。7.谢辞:简述自己通过本设计的体会,并对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意。8.参考文献与附录:在报告的谢辞之后,应列出主要参考文献。并将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序清单等作为附录附于报告之后。 二、毕业论文撰写的内容与要求毕业论文的主要内容和形式有:1.标题:标题应该简短、明确,要有概括性。让人看后能大致了解文章的确切内容、专业的特点和学科的范畴。标题的字数要适当,一般不宜超过20字。2.目录:按三级标题建立。3.摘要:应当以浓缩的形式概括本研究课题的主要内容、方法和观点,以及取得的主要成果和结论,应反映整个论文的精华。要求陈述客观,重点突出,简明扼要,语句精练,独具文采。中文摘要为200~300汉字字符,关键词约3~5个,同时还需译成英文摘要和英文关键词。摘要一般在毕业论文全文完成后再写。4.前言:这是全篇论文的开场白。它包括选题的缘由及意义,对本课题现有研究情况的评述,说明所要解决的问题和采用的相关理论与方法,概述研究的论点、论据和所获成果。5.正文正文是作者对自己研究工作的详细表述。6.结论:这是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结。它集中反映作者的研究成果,表达作者对所研究课题的见解和主张,是全文的思想精髓,是论文的水平及价值的体现。要求写得概括、明确、措辞严密、容易领会;要实事求是地介绍自己的研究成果,属于他人的结论不可写;同时也切忌言过其实。7.谢辞:在论文的结尾处,以简短文字,对课题研究与写作过程中曾给予直接帮助的人员,如指导教师及其他人员,表示自己的谢意。8.参考文献:这是毕业论文不可缺少的组成部分。它反映毕业论文的取材来源、材料的广博程度及可靠程度。一份完整的参考文献也是向读者提供的一份有价值的信息资料。引用参考文献时,必须注意写法的规范性。 必须提醒的是:不管在论文的那一部分,采用到前人的观点、方法、结论、成果时,都必须注明其来源。一般的做法是将前人的相关论文或资料编入参考文献,然后在你引用的文字处加上该参考文献的编码即可,如不这样做,就有抄袭、剽窃、侵权之嫌。 三、毕业设计(论文)具体排版格式要求毕业设计说明书和毕业论文均采用word文档打印(建议OFFICE2003以上版本)。具体格式要求如下:1.标题:摘要、目录、参考文献、附录、致谢等标题作为第一级标题排版。论文正文按章、节、款、项分级,在不同级的章、条、款、项阿拉伯数字编号之间用点“.”(半角实心下圆点)相隔,最末级编号之后不加点。标题排版格式标题字号格式举例论文题目二号字加粗居中对齐 论文题目第一级(章)二号字加粗居中对齐第一章 XXX第二级(节)三号字加粗左对齐1.1 XXXXXX第三级(款)小四号字加粗左对齐1.1.1 XXXXXX正文小四号字………… 2.目录 目录生成到3级标题,目录序号使用阿拉伯数字,如:目 录(二号字) 第1章××××××××××(四号)…………… ……页码 1.1××××××××× (四号)…………… ……… …页码 1.1.1××××××××× (小四)…… … …………… 页码 第2章×××××××××…… … ……………页码 2.1××××××××× ………… ……………页码 2.1.1×××××××× ………… ……… …页码 结束语(四号)…… …………………………………页码 致 谢(四号)………… ………………………………页码 参考文献(四号)…… ………………………………页码 3.正文: 正文采用小四号字,两端对齐,1.5倍行距,首行缩进2字符。 每章结束后,另起一页(相邻章的内容不能在同一页面内)。4.页眉、页脚:自摘要页起加页眉、页脚。页眉采用五号字居中,奇数页的页眉书写毕业设计 ( 论文 ) 的题目,偶数页的页眉书写:安徽建筑工业学院本科生毕业设计 ( 论文 )。页脚采用五号字居中标注页码(摘要和目录采用罗马数字,其它采用阿拉伯数字)。5.插图:图标题应在一级编号下顺序编号,如图1.1、图1.2、图2.1、图2.2……,采用五号字居中置于图的正下方,段后空一行。数据图尽量用Origin绘图软件绘制。坐标比例适当,同一图上不同曲线的点要分别用不同形状标出;图中的术语、符号、单位等应同文字表述所用一致;图序及图名置于图的下方,居中排写。需要的话,可在图名之下加附说明。6.表:表标题应在一级编号下顺序编号,如表1.1、表1.2、表2.1、表2.2……,采用五号字居中置于表的正上方,段前空一行。表格应随文给出,先见文后见表;表中参数应标明量和单位的符号;表序及表名置于表的上方,居中排写;一张表格应为一个整体,表格一页排不下允许下页接写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写 “ 续表 ××” 。7.公式:正文中引用的公式、算式或方程式等应在一级编号下顺序编号(式号),如式(1.1)、式(1.2)、式(2.1)、式(2.2)……,采用五号字。公式一般单行居中排版与上下文分开,式号与公式同行居右排版。8.注释 毕业设计 (论文)中有个别名词或情况需要解释时,可加注说明,注释可用页末注(将注文放在加注页的下端)或篇末注(将全部注文集中在文章末尾),而不可行中注(夹在正文中的注)。9.附录:包括设计图纸、原始数据、计算程序及说明、过长的公式推导以及外文文献译文等。其中,设计图纸可另附。附录标题按顺序用大写英文字母标识,如附录A、附录B……。附录中的图、表、公式、参考文献等另行编排序号,与正文分开,一律用阿拉伯数字编号,但在数码前冠以附录序码。例如:图A.1,式(B.3)等。10.参考文献:正文中引用的内容应在引用处的右上角用阿拉伯数字顺序统一编号(用方括号括起)标注,并在正文后面按正文中的编号顺序用阿拉伯数字列出参考文献,五号字体。参考文献按国标GB7714-87的规定进行书写,即文献编号、作者姓名、书名或文集名卷号(或期刊名、期刊号)、出版单位、出版年月、页码等。作者姓名写到第三位,余者写“,等”或 “, et al.”。专著格式:序号. 编著者. 书名[M],出版地:出版社,年代,起止页码期刊论文格式:序号. 作者. 论文名称[J],期刊名称,年度,卷(期):起止页码学位论文格式:序号. 作者. 学位论文名称〔D〕,发表地:学位授予单位,年度四、用纸、印刷及装订 1.纸张规格: 纸张尺寸为标准A4复印纸(210mm×297mm)。 2.页面设置: 所有页面的页边距设置为上:2.5cm、下:2.5cm、左:3cm、右:2.5cm,装订线在左侧。 3.字体:中文字符使用宋体,西文字符使用Times New Roman字体,全文统一。 4.封面:安徽建筑工业学院本科生毕业设计说明书(毕业论文)标准封面。 5.装订:毕业设计说明书或毕业论文按封面、扉页、中英文摘要(含关键词)、目录、正文、参考文献、附录、致谢的顺序沿长边装订成册。

标准论文格式 一:包含内容 1、题目。应能概括整个论文最重要的内容,言简意赅,引人注目,一般不宜超过20个字。 论文摘要和关键词。 2、论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息,突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以500字左右为宜。 3、关键词是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。 4、目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。 5、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。 6、正文。是毕业论文的主体。 7、结论。论文结论要求明确、精炼、完整,应阐明自己的创造性成果或新见解,以及在本领域的意义。 8、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后,参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。 (参考文献是期刊时,书写格式为: [编号]、作者、文章题目、期刊名(外文可缩写)、年份、卷号、期数、页码。 参考文献是图书时,书写格式为: [编号]、作者、书名、出版单位、年份、版次、页码。) 9、附录。包括放在正文内过份冗长的公式推导,以备他人阅读方便所需的辅助性数学工具、重复性数据图表、论文使用的符号意义、单位缩写、程序全文及有关说明等。

化工论文格式范文

导语:化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。下面是我分享的化工论文格式的范文,欢迎阅读!

题目:化学工程中的化工生产工艺

摘要:

化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。

关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术

目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。

1我国化工生产的现状

机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。

1.1化工生产效率较低

我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。

1.2对自然环境污染较为严重

化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。

2降低我国化工生产污染的措施

从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点:

2.1优化反应环境,强化反应条件

反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。

2.2做好废料环保处理工作

目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的`重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。

2.3从化工生产技术入手

只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。

3结论

化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。

参考文献

[1]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(2):22.

[2]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015(18):167.

[3]刘伟,李霞.化学工程与工艺专业煤化工特色建设浅谈[J].河南化工,2014(5):61-63.

[4]高改轻.化学工程中化工生产的工艺解析[J].民营科技,2014(7):73.

题目:化学工程技术创新在石化工业装置实践研究

摘要: 化学工程技术是石油工业发展的重要基础,其技术的创新和发展对推动整个石化行业发展有着重要的意义。化学工程技术能有效解决石化工业装置建设中的问题,并且能对其进行改造,让石化工业得到更好的发展。本文主要通过讲述石化工业装置中关于工业炉的改造,以体现化学工程创新在其中的意义。

关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设

引言

化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。

一、石化工业装置建设中的主要改造的部分

在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:

1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。

2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。

3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。

4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。

5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。

二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展

1.催化裂化技术

在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。

2.炼油装置

炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了79.12%,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。

3.催化重整技术创新

在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。

4.新型塔板、填料和冷换设备

在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。

三、化学工程技术创新在有机原料方面

1.乙烯成套技术

自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基转移成套技术

甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技术

在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术

化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。

结论

化学工程技术的创新对石化工业装置建设的发展发挥着重要的促进作用,但也正是因为石化工程装置建设要不断满足市场的需求,不断自我发展,自我突破,才为化学工程技术提供了良好创新环境。二者相辅相成,相互促进。所以只有不断注重化学工程技术的创新,重视合理的引进、吸收国外的经验,并根据本国的国情与条件进行合理的研究,是能有发现好的创新点,大大提升化学工程技术的效率。

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导语:化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。下面是我分享的化工论文格式的范文,欢迎阅读!

题目:化学工程中的化工生产工艺

摘要:

化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。

关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术

目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。

1我国化工生产的现状

机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。

1.1化工生产效率较低

我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。

1.2对自然环境污染较为严重

化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。

2降低我国化工生产污染的措施

从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点:

2.1优化反应环境,强化反应条件

反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。

2.2做好废料环保处理工作

目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的`重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。

2.3从化工生产技术入手

只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。

3结论

化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。

参考文献

[1]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(2):22.

[2]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015(18):167.

[3]刘伟,李霞.化学工程与工艺专业煤化工特色建设浅谈[J].河南化工,2014(5):61-63.

[4]高改轻.化学工程中化工生产的工艺解析[J].民营科技,2014(7):73.

题目:化学工程技术创新在石化工业装置实践研究

摘要: 化学工程技术是石油工业发展的重要基础,其技术的创新和发展对推动整个石化行业发展有着重要的意义。化学工程技术能有效解决石化工业装置建设中的问题,并且能对其进行改造,让石化工业得到更好的发展。本文主要通过讲述石化工业装置中关于工业炉的改造,以体现化学工程创新在其中的意义。

关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设

引言

化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。

一、石化工业装置建设中的主要改造的部分

在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:

1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。

2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。

3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。

4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。

5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。

二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展

1.催化裂化技术

在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。

2.炼油装置

炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了79.12%,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。

3.催化重整技术创新

在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。

4.新型塔板、填料和冷换设备

在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。

三、化学工程技术创新在有机原料方面

1.乙烯成套技术

自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基转移成套技术

甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技术

在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术

化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。

结论

化学工程技术的创新对石化工业装置建设的发展发挥着重要的促进作用,但也正是因为石化工程装置建设要不断满足市场的需求,不断自我发展,自我突破,才为化学工程技术提供了良好创新环境。二者相辅相成,相互促进。所以只有不断注重化学工程技术的创新,重视合理的引进、吸收国外的经验,并根据本国的国情与条件进行合理的研究,是能有发现好的创新点,大大提升化学工程技术的效率。

中学化学素质教育探讨(高中)怎样在中学化学教学中贯彻实施素质教育,这是当前化学教师都在认真思考的问题。本人想在这里谈几点粗浅看法,与大家共同研究。一、教好学好化学基础知识和基本技能,使学生具备初步的化学科学素养素质教育的一个重要内容是提高受教育者的文化科学素质。初中和高中化学教学大纲都明确要求:要以化学基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,为学生参加社会主义建设和进一步学习打好基础。教好学好化学基础知识和基本技能,有两个观念需要更新:其一,强调化学“双基”教学,不只是为了升学需要,不只是为学生考进高一级学校进一步学习化学打好基础,还要考虑到学生毕业后未能升学(事实上大多数学生是不能升学的),参加社会主义建设和作为一个现代社会公民所应具备的化学基本知识和初步的化学科学素养;另外,“大纲”提出的“进一步学习”也不单指“升学”,还包括在实际工作需要时,以中学化学知识为基础,对化学知识的进一步学习,如自学或业余进修等。其二,“大纲”在提出要重视“双基”教学的要求之后,紧接着就强调化学“双基”教学必须同社会、生活、生产、科学技术等密切联系,要使学生了解化学知识的重要应用。要“教育学生关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题”。中学是基础教育,是“不定向”教育,它的根本宗旨是为青少年学生的成长和发展打好德、智、体等方面的素质基矗中学开设的课程是一般的、通用的文化课程,目的是要使学生掌握较为宽厚的文化、科学、技术的基础知识和基本技能。因此,中学化学教学必须改变那种以应考、升学为目的,从课本到课本、从理论到理论的脱离实际的倾向。将新编义务教育初中化学教学大纲和即将投入实验的新编高中化学教学大纲与过去的旧大纲相比较,我们会发现明显的区别是:新大纲都一致强调:在化学教学中要对学生进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育;要培养学生的能力和创新精神;培养他们的科学态度,训练他们的科学方法;培养他们关心社会、关心自然的情感。就是说,化学教学的任务是,既要用化学基本知识武装学生,也要使他们在思想、品德、能力、情感、意志等方面得到发展。这些教学目的,是主张“分数至上”、“片面追求升学率”、迫使学生埋头于应考练习的“应试教育”所不能达到的。二、设计好“教”与“学”的两种过程,使学生生动活泼地、主动地学习“应试教育”偏面强调灌输,在课堂教学中,只重视教的过程,不重视学的过程。教师习惯于把课本上的知识原原本本地呈现在学生面前,滴水不漏地讲给学生听,唯恐因某一点没讲到而造成考场上的失分。学生的学习被老师包办代替,处于被动地接受知识的地位;素质教育强调发展功能,实施发展性教育行为。在课堂教学中,遵循青少年的身心发展规律,让学生主动地参与,主动地获取知识。注意引导和鼓励学生去发现问题和解决问题,使教的过程与学的过程紧密结合起来,这是现代教学论的根本观点。科学发展的基本过程是:明确问题——收集资料——分析资料——得出结论。化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在教学中的地位和作用无论怎样强调都不过分。化学教学应充分利用和发挥化学实验的优势,使教的过程与学的过程相辅相成,和谐统一。例如:第一步:提出问题,创设情景,激发学习动机,引导学生参与;第二步:观察实验(教师演示或学生亲自动手),使学生获得丰富的感性认识;第三步:启发学生思考,把生动的直观引向抽象思维;第四步:通过 教师讲解和学生讨论,相互启发,得出结论;第五步:组织课堂练习,达到学以致用。这种教学方法,有利于调动学生学习的主动性和积极性,培养和发展他们的观察、实验、思维、自学以及分析问题和解决问题的能力。三、改变只有必修课的单一模式和课堂教学的封闭格局,开展多种形式的教育教学活动,拓宽学生的成才渠道“应试教育”的弊端之一是只设置单一的必修课程,只有课堂教学,教学内容、教学活动强调跟应考指挥棒对口接轨。教学视野封闭、狭隘。对全体学生不加区别的统一要求,忽视学生的个性和特长,其结果是扭曲和束缚了人才发展;素质教育则以现代课程理论为指导,构建必修课、选修课和活动课的课程结构。重视因材施教,重视学生的个性和特长发展,主张人才资源的多样化、多层次。课堂教学是素质教育的主渠道,但不是唯一的渠道,化学教师应充分利用课堂教学形式,教好化学教学大纲中所规定的教学内容。同时,要为学生的健康成长创造相对宽松的环境,提供必要的时间和空间条件保证。积极组织学有余力的学生参加选修课的学习,参加丰富多彩的课外活动,如参观、讲座、兴趣小组、社会调查、阅读科普读物等。使课内外、校内外的教育教学活动相结合,全面发展教育与个性发展教育相结合,从多方面、多渠道开发学生潜能。教育者必先受教育,提高教师自身的素质是实施素质教育的重要课题。我们要努力学习党和国家关于教育改革的方针政策,学习有关素质教育的理论,转变教育观念,坚定改革步伐,以提高全民素质,振兴中华为己任,在工作实践中,逐步开创出一条新路。

中学的?高中的?还是毕业论文?每个都给你一篇吧:初中化学素质教育探讨国家教委颁布的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)》(以下简称“新大纲”)明确指出:“初级中学的化学教学是化学教育的启蒙阶段。要贯彻全面发展的方针,着眼于提高全民族的素质”。执行新大纲,要以全民族素质教育为准则,牢牢把握好素质教育的方向。素质教育主要包括思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质、劳动技能素质四个方面的教育。以这四个方面为红线,结合化学的学科特点,新大纲确定的初中化学的教学目的是:1.使学生学习一些化学基本概念和基本原理,学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能,初步认识化学在实际中的应用。2.激发学生学习化学的兴趣,培养学生的科学态度、科学的学习方法,以及关心自然、关心社会的情感。3.培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释一些简单的现象或解决一些简单的化学问题。4.对学生进行辩证唯物主义和热爱社会主义祖国的教育。强调素质教育,并不是不考虑升学需要,更不能把两者对立起来。新大纲指出:初中化学教学要“为学生参加社会主义建设和进一步学习打好初步基础。”只有搞好全体公民的素质教育,使全体公民都有知识、有文化、受过良好训练,有一定的能力和创造性,德才兼备的尖子人才的出现才有牢固的社会基础,才能大量涌现。我国经济建设和科学技术的发展,综合国力的不断增强,四个现代化宏伟目标的实现,既需要全体公民素质的提高,也需要众多的出类拔萃的优秀人才。二、关于教学内容现阶段和今后一段相当长的历史时期内,我国的初中毕业生能够升入高一级学校(普通高中、职业高中、中等专业学校等)继续学习的是少数,在农村尤其如此;城市里的初中毕业生虽然有较多的升学机会,但是二分之一稍多一些的学生将要进入职业高中或中等专业学校学习。我国今后中等教育发展的趋势将向职业教育进一步倾斜,进入职业高中或专业学校学习的学生,一般很少再有学习化学的机会。这意味着,我国未来的各行各业的劳动者大部分只是在初中阶段接受过一年(指“六三”学制,化学授课时数为96学时)或两年(“五四”学制,化学授课时数为132学时)的化学教育。在仅有一年或两年的化学教育中,如何使学生获得作为一个合格公民应具备的基本的化学知识,同时又能为学生进一步学习化学打好初步基础,这是我们选择初中化学教学内容必须认真考虑和严格遵循的两个基本原则。

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