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近日，宁波大学崔田教授、吉林大学黄晓丽教授等人，与俄罗斯Skolkovo科学技术研究院Artem R. Oganov课题组合作，在高压下超氢化合物研究方面又取得突破性进展。研究成果以“ Synthesis of molecular metallic barium superhydride: pseudocubic BaH12 ”为题，于2021年1月11日发表在 Nature Communications 上。
在极高的压力下，氢由于独特的量子性和电子结构，会转变为金属氢，极有可能成为室温超导体。早前哈佛大学报道了在495GPa压力下固态氢转变为原子金属氢的实验证据，但争议较大。除了在纯氢体系中实现原子金属氢之外，在氢体系中添加其它元素，形成高氢含量的富氢化物也是一种获得金属氢的途径：利用非氢原子的“化学预压缩”作用，在较低压力下实现金属态和超导电性。因此，寻找到更高含氢量的、性能优异的富氢化合物是氢基超导领域的重要研究方向。本课题组通过Ba元素掺杂成功合成了新型钡超氢化物BaH12（pseudocubic Cmc 21），是目前实验上获得氢化学计量比最高的氢化物。利用原位高压同步辐射X射线衍射结合理论计算发现新型钡超氢化物BaH12具有扭曲的立方结构，呈现金属性。BaH12能稳定至75GPa，大约是分子金属氢所需压力的五分之一，原位高压电学测量表明在140GPa时其超导转变温度为20K。这项研究在理解氢基高温超导体的结构特征方面取得标志性进展，同时为常压下实现室温超导提供了重要的参考途径。
通过原位高压同步辐射X射线衍射测量技术结合激光加热技术，我们在DAC #B0-B3四组实验中均成功合成了具有准立方结构的富氢化合物BaH12（见图1）。为了克服氢渗的问题，我们采用了NH3BH3(AB)作为氢源，该方法已经被证明在百万大气压以上压力合成超氢化物是有效的。将~10 μm的金属Ba与作为氢源和传压介质的AB在目标压力下激光加热至1500K以上，加热后可以明显看到金属样品体积的膨胀，预示着新化合物的产生。通过实验测量与理论计算方法相结合，进一步确定新型钡氢化物的化学计量比和对称性。
除了
结构以外，进一步的理论计算提出了几种扭曲的立方结构BaH12： Cmc 21， P 21及 P 1（见图2）。计算结果表明，
-BaH12的热力学和动力学都不稳定(ΔHform> )，因此可能扭曲为低对称性的 Cmc 21、 P 21或者 P 1，并且XRD图谱上较弱的非立方相的衍射峰也证明了结构扭曲的可能性。结合实验上观测到BaH12具有的金属性，从而判定合成出的BaH12具有 Cmc 21结构。
图2：几种扭曲立方结构BaH12的声子和电子态密度图
电子局域分布函数计算结果表明， Cmc 21-BaH12结构中氢原子以H2(dH-H=Å)和
(dH-H=和 Å)单元的形式存在，两者组成H12的马蹄形长链(dH-H< Å)（图3）。Bader电荷分析表明，电子由Ba原子向H原子转移。因此，Ba-H键为离子键，而H-H主要为共价键。态密度图谱显示费米面处83%的电子来自于氢，BaH12的导电性源自H12长链构成的氢原子层，这是首次发现的具有金属性的分子氢化物。
图3：150 GPa压力下 Cmc 21-BaH12结构的电子局域函数及态密度分布
为了研究 Cmc 21-BaH12结构的金属性和超导性，我们进行了原位高压电学测量。在140 GPa、1600 K条件下制备目标样品后，原位高压电阻测量结果证实了其金属性，并在140 GPa具有20 K的超导转变温度，与理论结果符合（图4）。BaH12是目前实验上合成的含氢量最高，稳定压力最低的金属氢化物，为金属氢及富氢化合物的超导研究提供了新思路。
图4：140 GPa时样品电阻随压力的变化及计算的BaH12超导参数
该研究成果共同第一作者为吉林大学陈吴昊博士、Skolkovo科学技术研究院Dmitrii V. Semenok博士及Alexander G. Kvashnin博士，通讯作者为宁波大学崔田教授、吉林大学黄晓丽教授及Skolkovo科学技术研究院Artem R. Oganov教授。该工作得到了国家自然基金委项目、上海光源同步辐射BL15U1线站的大力支持。
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我写的《生物医用钛及钛合金的粉末冶金制备工艺研究》，发你一篇肯定不行的，学校都要求原创。当时我也是急啊，还好同学给的莫文网，很快就帮我搞定了，感谢啊思路：关键是实验部分，采用新的粉末冶金方法,以氢化钛粉代替传统钛金属粉末,作为成形和烧结的原材料。采用混合元素法,通过直接烧结TiHH2粉及合金氢化物粉,在烧结过程中直接进行脱氢,制备钛及钛合金。采用热膨胀仪,TG-DSC热重差热分析，X射线衍射(XRD)，SEM及力学性能检测等手段研究了氢化物热分解脱氢过程、烧结致密化过程、烧结样显微组织和力学性能。首先对氢化物分解反应的热力学和动力学进行分析,为确定最佳脱氢-烧结工艺提供理论依据。
探讨石油化工重大危险源灭火救援问题论文
石化产业是化学工业的重要组成部分，囊括了从石油开采炼制到农药、化肥、橡胶助剂、合成材料加工等深度加工的各个环节，在国民经济的发展中有着重要作用，是我国经济的支柱产业之一。石油化工企业由于物料易燃易爆、剧毒腐蚀、工艺复杂、高温高压等特点，一旦发生火灾，危险性高，扑救困难，易造成人员伤亡和巨大财产损失，历来是消防部队灭火救援的难点。笔者针对陕西全省石化危险源调研情况，提出有关灭火救援的建议。
1 陕西石油化工基本情况
(1)石化单位概况。陕西省地处我国西北，煤炭和石化资源丰富，特别是陕北地区，油、气蕴量巨大。陕西省内石化行业有影响的单位约166家，其中较大的有中央直属企业中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司(简称“长庆油田”，石油总资源量亿t，天然气总资源量万亿m3)、省属企业陕西延长石油集团有限责任公司(简称“延长石油”，年产原油万t、加工原油万t、销售各类油品1051万t)等。中小石化产业主要为成品油的储存和销售，各地市都有石油库，县级单位以加油站为主。
(2)原油、成品油储存情况。原油储存形式有三种：采油企业选油站储存、原油集输站储存、制造企业定量储存。储存具有动态性，主要分布在延安、榆林、咸阳和西安市，其中存量最大的为咸阳市商业储备油库，储量达到70万m3，单罐储量达到10万m3。成品油储存在各地市都有不同形式的成品油库，储量在20000～240000m3之间，储量最大的为中油管道线输油气分公司咸阳输油站，储量达到240000m3。
2 存在的问题
(1)库区环境不利于灭火救援。绝大多数化工企业和危险品储存区都设有固定消防设施，但其使用的可靠性在火灾面前难以保证。一些石油库区消防通道少，仅有一条单向道路，不能形成环形通道，消防车只能从一个门进出，一旦受阻，灭火力量就难以到达。油库、液化气站、化工储存类场所防火堤设置不规范，质量标准不一。有的采用单砖单墙抹灰，厚度仅15cm，长时间明火条件下易垮塌而导致灾害扩大。2014年4月26日，延安炼油厂油罐发生火灾。当日凌晨，延安炼油厂轻质油储罐区4个储罐发生爆炸燃烧，陕西省消防总队先后调集5个支队、3个企业消防大队、85辆消防车及515名官兵，经过14h的战斗将大火扑灭。该库区建于20世纪90年代，石头堆砌而成的防火堤在长时间明火烧烤和水的浸泡下垮塌，造成油品溢流形成大面积流淌火。有的库区环境不利于灭火救援，如中石油安康分公司油库设置在山丘顶上，进入库区只有一条上坡路和一个大门，防护措施就是单一的防火堤，如油罐着火后长时间燃烧一旦引起垮塌，大量油品泄漏会溢出防火堤，造成大面积流淌火，处于油库下方沿线的作战力量会被火吞噬，甚至影响山下周围居民的安全。同时还发现旧罐间距小、管线布局不科学、防火堤密封不严、泡沫泵房紧邻储罐区等现实问题，影响灭火救援行动。
(2)灭火剂储备量严重不足。目前，各单位用于扑救石油化工火灾的泡沫、干粉灭火剂储备量少，有的已经达到报废期限。一旦发生大火，只能靠远距离调度，错过初期火灾扑救的最佳时机。大部分油库、石化企业建设年代久，水池容量和供水管道口径相对较小，大多靠自备泵或自备井小流量补水，补水形式单一。根据以往灭火战斗经验，消防灭火实际用水量远远高出设计用水量，大部分油库消防用水储量不足，仅能维持短时间内固定设施灭火用水，很难满足24h恢复补水的要求，不能保证较高压力较大流量较长时间的冷却灭火用水量。水源是消防部队灭火作战的根本，没有可靠充足的水源作保障，灭火作战的难度无疑将大大增加。另外，处置泄漏的个人防护装备、石棉毯、沙袋等存量少，不足以应付大型火灾和泄漏事故处置需要。
(3)辖区消防力量相对薄弱。整体来看，陕西全省除延安、榆林、西安等市外，其余地市针对石油化工灾害事故处置的现役消防和企业专职消防力量还是比较薄弱。一是石化企业专职消防队配备率低，仅有的专(兼)职消防队大多仅配备一辆消防车，队员多为兼职且年龄老化，装备落后，业务不精，力量薄弱。二是特别是大型石化企业，高度20m以上的油罐和化工装置随处可见，常规水枪的射程远远不够，必须配备30m以上的灭火喷射器具和特种器材，但实际是辖区现役消防队扑救石油化工火灾所需的移动水炮、泡沫炮及高喷车、多剂联用高喷车、防化洗消车、化学事故抢险救援车、大流量远射程重型水罐(泡沫)消防车以及化学抢险、侦检、堵漏、救生器材等特种装备配备较少，能提供大流量远程供水系统缺乏(目前全省仅西安市消防支队配有1套)，灾害发生后不能第一时间有效控制灾情扩大。大多数支队除车辆自身携带泡沫外，库存泡沫和干粉量不足20t，无法满足油罐油类火灾扑救需要。
(4)灭火救援准备工作不足。一是灭火救援预案实用性不强。石化企业单位内部预案仅列举简单的事故处置程序，实用性不强;辖区消防部队预案设置简单，战术措施单一，修订不及时，缺乏大灾情多部门联动措施，针对性不强。二是容易忽视对特殊理化性质、消防处置难度大的典型石化灾害事故的调研。2013年6月1日，位于商洛市商州区的延长石油氟化硅产业园区200m3 氟化氢发生泄漏事故，消防部队共出动3个中队7台车70余官兵，经过7个多小时连续奋战，疏散厂区和邻近村庄2 000余人，彻底排除险情。氟化氢(HF)为无色液体或气体，熔点℃，沸点℃，相对水密度，相对空气密度为，剧毒、腐蚀性和极强刺激性，能与各种物质发生化学反应，堵漏困难，残液容易造成二次环境污染。该起事故的发生引起消防部队对典型石化灾害高度重视，同时也暴露了部分中队对辖区重大危险源单位情况不熟、底数不清的事实，制定的救援方案没有实战性和可操作性，缺乏针对性的训练和实地演练。三是演练实战性不强。实战化演练开展少，针对性的训练缺乏，灭火救援准备不足，一旦发生火灾，势必束手无策。四是技战术研究不够。近年来，陕西省高层建筑、地下建筑等重大危险源单位典型火灾案例相对较少，缺乏对石化火灾技战术的研究，器材装备性能测试不够，对如何组织远程供液、如何精准有效泡沫覆盖缺乏研究，没有形成有效的作战力量编成。
3 火灾危险性
(1)爆炸危险性大。化工企业爆炸类型有三种情况：一是物理性爆炸。化工生产的压力设备、容器及配管系统，由于韧变、脆变、蠕变和疲劳、腐蚀所引起，或在火场热传递的作用下，产生物理性爆炸。二是化学性爆炸。许多气、液、固相的化学危险物品，在一定条件下会发生化学性爆炸，同时引起燃烧。三是混合爆炸。物理性和化学性连锁式爆炸往往交织发生在大型化工企业的装置群火灾中，破坏力较大。
(2)燃烧状态复杂。一是容易形成立体燃烧，多层厂房的气体扩散、液体流散火引起建筑厂房火灾，以及露天、半露天的高大装置设备的爆炸燃烧等，均能引起立体形式的燃烧。二是容易形成大面积燃烧，化工企业火灾发展蔓延速度快，加上化工企业占地面积大，建筑、设备毗连，生产连续性强，极易造成大面积火灾。油罐区大面积火灾常伴随油罐的爆炸，油品的沸溢、喷溅、流淌;大型液化石油气储罐破裂，气体向外扩散，扩散面积越大，形成火灾的面积也就越大;一般多发生在大型化工企业的露天、半露天装置区，由于燃烧时发生连锁反应而造成大面积火灾。
(3)燃烧速度快，易造成人员伤亡。化工企业一般都连片设立，燃烧的物质多为危险化学品，其燃烧速度相当快，一旦发生火灾，容易造成人员伤亡、装备损失和设备损毁。2001-2015年上半年间，全国共发生有影响的石化类火灾27起，其中有10起发生在输卸油操作中，7起发生在正常操作工艺情况下，有4起火灾发生在检修过程中。如：2005年11月13日，吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸火灾，造成当班的6名工人中5人死亡、1人失踪，60多人不同程度受伤。泄漏的有毒物料造成吉林市消防支队14名官兵和吉化公司消防支队5人轻度中毒，还造成苯胺装置及3个储罐报废，车间及辅助设施严重损毁。
(4)易复燃和复爆。灭火后的油罐、容器、设备的壁温过高，若不继续进行冷却，会引起油品、物料复燃;灭火后，燃烧区内的压力设备仍然持续升温升压而造成复爆;可燃气体、易燃可燃液体，在灭火后未切断气源、液源的情况下，继续扩散、流淌，遇到火源而发生复爆、复燃。
4 相关对策
提高化工类场所设施防护能力
一是甲、乙、丙类液体储罐或储罐区要尽量布置在地势较低的地带，当受条件限制不得不布置在地势较高的地带时，需采取加强防火堤或另外增设防护墙等可靠的防护措施。液化石油气储罐区要尽量远离居住区、工业企业和建有剧场、电影院、体育馆、学校、医院等重要公共建筑的区域，单独布置在通风良好的区域，尽量不要布置在低洼地带。二是加强消防车道规划。石化企业必须设置标准的环形车道，并保证至少2个出入口。要充分考虑消防水源的来源和补水要求。甲、乙类气、液储罐应设置快速自动控制阀门，增设事故备用储罐，在泄漏事故发生时能够及时倒出。化工企业设置消防队站应明确装备器材配备，配备必要的水炮、泡沫炮和高喷车等。三是储罐区的防火堤应满足堤内有效体积不小于罐区最大储罐的容积(浮顶罐发生爆炸的概率较低，取最大罐一半体积)，且应设置为钢筋混凝土结构，确保牢固结实可靠。液化石油气罐区设置防护墙，高度不应小于，储罐距防护墙的距离，卧式储罐按其长度的一半，球形储罐按其直径的一半考虑为宜。
加强灭火剂储备工作
(1)泡沫灭火剂。相对来说，泡沫灭火剂在扑救油类火灾中应用较为广泛，泡沫液的储备量太大易造成浪费，太小满足不了大型火灾基本要求。在实战中，油罐火灾由于受各种因素的影响，无法在短时间内扑灭，往往需要几小时或十几个小时，甚至几天几夜。如3000m3 的固定顶油罐着火，灭火物资准备按4h以上预计比较符合灭火救援实际。可以归纳为两点：一是多个储罐区并存的情况下，按照火灾延续时间确定泡沫液的储存量较为科学合理，应按照最大区域最大罐计算灭火剂用量;二是储罐区单一且罐容较小时，泡沫液储备以30min常备量来储存符合现实，但单罐容量大、罐区总容量较大时，则应该按照灭火延续时间计算比较合理。根据供泡沫液量计算公式：Q =6%×燃烧面积×泡沫供给强度×供泡沫时间÷;直径不超过20m的油罐，其冷却、灭火供水(泡沫)延续时间按4h计，直径超过20m的固定顶罐和直径大于20m 浮盘用易熔材料制作的内浮顶罐，其冷却、灭火供水(泡沫)延续时间按6h计。此油罐灭火泡沫液用量计算方法，仅作为消防部队和石化企业灭火剂储备参考。
(2)干粉灭火剂。主要用于扑救易燃液体、可燃气体和电气设备火灾，也可与氟蛋白泡沫或“轻水”泡沫联用，扑救大面积的油类火灾。但干粉灭火剂扑救易燃液体火灾费用高，同时，扑救时必须在充分冷却情况下进行，否则易发生复燃，起不到灭火作用。干粉常备量不应小于计算量的2倍。例如，某一桶装油品库房为50m2，桶装汽油泄漏后着火使用干粉枪灭火，按一次性灭火时间为30s计，该场所计算量为Q=60Aqt=60×50××，其干粉常备量为525×2=1 050kg。
(3)正确选用灭火药剂。灭火剂使用不当，不仅会损耗物资，还将贻误战机，造成火势扩大。要根据不同的燃烧对象科学选用灭火药剂，油罐火灾应以泡沫扑救为主，适当联用干粉压制火势。对化工火灾产生的各种有毒气体，除应采取通风驱散措施外，还可将中和剂掺入水中，利用喷雾水枪边灭火边中和有毒气体。不同的有毒气体使用不同的中和剂，如氨气用水中和，氯气用消石灰溶液、苏打等碱性溶液及硫代硫酸钠等中和，氯化氢气体用水、苏打等碱性溶液中和，硫化氢、溴甲烷、一氧化碳等用苏打等碱性溶液中和。
加强专勤消防车辆配备
一是辖区消防部队要针对石化火灾特点重点配备高喷车、多剂联用车、防化洗消车、化学事故抢险救援车，大流量(不小于160L/s)、远射程(不小于120m)重型水罐(泡沫)消防车，大流量拖车消防炮和远程供水系统及化学抢险、侦检、堵漏、救生器材等特种装备，提高专勤类消防车配备比例。二是加大对石化企业专职队的指导力度，严格车辆配备标准，提高初战控火能力。三是加大专业救援队建设力度，组建石化专业救援队，构建人员精炼、装备优良的专业攻坚力量体系，担负石化灾害事故的专业处置。四是加强实战化训练，完善石油化工模拟训练设施，开展真火真烟的实战化训练，加大官兵在高温、浓烟、有毒、爆炸、倒塌等恶劣环境下的.作战训练及心理适应训练，提高部队实战能力。五是加强石化灾害的战法研究，加大器材装备的测试和熟悉，特别是针对干粉泡沫联用消防车、泡沫消防车等不同喷射状态的切换、喷射器具性能等开展系列测试，熟练掌握装备操作及性能，加强力量编成和调派，提高遂行作战能力。
做好灭火战斗准备
一是制定科学的灭火救援预案。针对石油化工火灾灾害类型，合理估算灭火力量，建立模块化力量编成。在灭火方面，要考虑可利用泡沫数量能否保持不间断供应，能否坚持到跨市增援力量到达;在冷却方面，不但要考虑着火罐的冷却，还要考虑倍距离范围内邻近罐的冷却，如固定设施满足不了，如何使用移动装备远程供水，使用消防车接力、运水或其他方式供水需要消防车的数量是多少，如何保证供水不间断;在力量估算方面，要考虑高度超过17m的油罐不能用水枪冷却的战术要求，还要考虑高喷车、车载炮、移动炮、固定炮等装备数量;在灭火战斗时间来看，直径超过20m的油罐要考虑6h以上时间内灭火力量是否充足。二是要合理应用灭火战术。抢救和疏散人员是灭火的首要任务。尤其是对油库处在高位、居民区在低位的，首战力量的主要任务就是人员疏散，一旦油罐有爆炸流淌的迹象，要撤离处于库区下方的所有灭火力量。油罐火灾扑救的重点是冷却，保证灭火剂不间断是基本要求，集中力量是核心，灭火后的冷却降温是防止复燃的唯一手段。生产装置火灾，关阀断料是实现快速灭火的关键，工艺处置(倒罐)是成功扑救火灾的重要方面;可以充分利用厂房建筑和化工生产配置上的固定、半固定1211、干粉、氮气、蒸气、烟雾等灭火装置灭火，如自动系统损坏时，可以使用手动装置打开灭火装置灭火。有半固定灭火装置的，可将到达火场的相应消防车与设备上的半固定装置接合器组合灭火。三是加强联合演练。完善与地方单位的应急联动机制，定期组织石化企业、社会联动单位和消防部队开展联合演练，做好三方的预案衔接和协调配合，确保发生大型灾害事故能“拉得出、冲得上、打得赢”。
只要能完全密封，气体是不会挥发的气体的溶解度跟温度压强有关，温度越大，溶解度越小，压强越大，溶解度越高因为密封死了的，是与外界隔绝的，溶液挥发了一点后，就无法再挤压空气了，所以要封死如果想让期挥发快，那就加热吧(生活例子:煮水时冒泡，温度越高冒得越快)如果是氢氟酸，肯定不能像楼下说的用玻璃瓶装，只能用塑料瓶，不过建议最好用聚四氟乙烯
如何让氢氟酸快速挥发：石灰水中和。氟化氢对衣物、皮肤、眼睛、呼吸道、消化道粘膜均有刺激，腐蚀作用，氟离子进入血液或组织可与其钙镁离子结合，使其成为不溶或微溶的氟化钙和氟化镁，量大的话直接堵塞血管，直接或间接影响中枢神经系统和心血管系统的功能，导致低血钙，低血镁综合征，氟离子还可以和血红蛋白结合形成氟血红素，抑制琥珀酸脱氢酶，致氧合作用下降，影响细胞呼吸功能。此外，氢氟酸可致接触部位明显灼伤，使组织蛋白脱水和溶解，可迅速穿透角质层，渗入深部组织，溶解细胞膜，引起组织液化，重者可深达骨膜和骨质，使骨骼成为氟化钙，形成愈合缓慢的溃疡。吸入高浓度蒸汽或者经皮吸收可引起化性肺炎肺水肿。
氢氟酸是一种强酸，对人体有较强的腐蚀性和毒性，其危害主要包括以下几个方面:1.刺激和腐蚀: 氢氟酸能够刺激皮肤、眼睛和呼吸道，接触皮肤和眼睛会引起灼热感和疼痛，并可能造成化学性灼伤和组织损伤。吸入氢氟酸蒸气会导致呼吸道痉挛、喉头水肿和肺水肿等严重后果。2.中毒:氢氟酸能够通过皮肤、粘膜和呼吸道进入人体内部，影响多个器官的正常功能，可能导致中毒。轻度中毒症状包括头痛、头晕、恶心、呕吐、腹泻等，严重中毒则会出现休克、呼吸衰竭和心跳骤停等严重后果。3.长期暴露: 长期暴露于氢氟酸中，可能导致骨质疏松、肝肾功能损害、癌症等慢性疾病。4.着火和爆炸: 氢氟酸能够与许多物质反应，如有机物、碱金属等，产生易燃易爆的混合物，具有一定的火灾和爆炸危险。综上所述，氢氟酸对人体有较强的腐蚀性和毒性，应严格控制其使用和处理过程，避免接触氢氟酸，如有接触应及时采取应急措施并就医治疗。
（绿色合成具有优异光解水性能的三元催化剂） 湖南日报·新湖南客户端3月21日讯(通讯员 赵园园)近日，由湘大土木工程与力学学院张平教授、尹久仁教授和丁燕怀教授组成的团队在光解水方面的研究取得了突破性进展，相关成果以“Solid-state, Low-cost and Green Synthesis and Robust Photochemical Hydrogen Evolution Performance of Ternary TiO2/MgTiO3/C Photocatalysts”发表于国际期刊iScience。 该期刊属于Cell的综合性子刊，主要关注自然科学各个领域最前沿的研究工作。杨忠美博士和蒋运鸿博士为论文共同第一作者，丁燕怀教授和张平教授为本文的共同通讯作者(论文链接： )。 （TiO2/MgTiO3/C的低倍TEM图及其不同光照条件下光催化产氢的视频截图） 团队利用一种绿色、低成本方法制备了一种高效三元催化剂TiO2/MgTiO3/C用于光解水产氢，整个制备过程不涉及任何有机溶剂和有毒副产物，其在一个模拟太阳光下产氢效率高达∙h-1∙g-1, 较商品化的P-25 TiO2提高了四倍以上,其在纯可见光下的产氢效率也达到∙h-1∙g-1。光电化学测试结果表明该催化剂在紫外光区的IPCE(the incident photon to charge carrier generation efficiency)效率接近90%，而在400nm~ 470nm的IPCE效率也有较大程度的提高。迄今为止，在已报道的克级制备的同类型催化剂材料中其光催化产氢效率最高，相关成果已经申请发明专利保护。 该研究工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目、湖南省研究生创新基金、力学国家重点学科、化工模拟与增强国家级工程中心的支持和资助。张平教授、尹久仁教授和丁燕怀教授课题组长期从事交叉学科的研究，课题组成员具有力学、材料学、计算模拟等方面的研究背景，近来年课题组成员在Energy & Environmental Science, Nature Communications, Journal of Materials Chemistry A，Nanoscale，Carbon，Journal of Membrane Science和中国科学等知名期刊发表论文20余篇，申报国家专利10余项。 [责编:曹漾] [来源:湖南日报·新湖南客户端]
光催化法制氢半导体TiO2及过渡金属氧化物、层状金属化合物，如K4Nb6O17、K2La2TiO10、Sr2Ta2O7等，以及能利用可见光的催化材料，如CdS、Cu-ZnS等，都能在一定的光照条件下，催化分解水，从而产生氢气。然而到目前为止，利用催化剂光解水的效率还很低，只有1% ～2%。已经研究过的用于光解水的氧化还原催化体系主要有半导体体系和金属配合物体系两种，其中以半导体体系的研究最为深入。 半导体光催化在原理上类似于光电化学池，细小的光半导体颗粒可以被看作是一个个微电极悬浮在水中，他们像光阳极一样在起作用，所不同的是它们之间没有像光电化学池那样被隔开，甚至阴极也被设想是在同一粒子上，水分解成氢气和氧气的反应同时发生。当小于387nm 的紫外光照射到TiO2时，价带上电子吸收能量后发生跃迁到导带，在价带和导带分别产生了空穴与电子，吸附在TiO2的水分子被氧化性很强的空穴氧化成为氧气，同时产生的氢离子在电解液中迁移后被电子还原成为氢气。和光电化学池比较，半导体光催化分解水放氢的反应大大简化，但通过光激发在同一个半导体微粒上产生的电子空穴对极易复合。因此为了抑制氢和氧的逆反应及光激发半导体产生的电子和空穴的再结合，可加入电子给体作为空穴清除剂，以提高放氢效率。废水中许多有机物是良好的电子给体，如果把废水处理与光催化制氢结合起来，可同时实现太阳能制氢和太阳能去污 。工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是机械工程的重要基础学科之一。通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究，改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环，提高热能利用率和热功转换效率。为此，必须以热力学基本定律为依据，探讨各种热力过程的特性；研究气体和液体的热物理性质，以及蒸发和凝结等相变规律；研究工质特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程，溶解吸收或解吸等物理化学过程，这就又涉及化学热力学方面的基本知识。
近日，《催化学报》在线发表了中国石油大学（北京）戈磊教授团队在光催化解水领域的最新研究成果。该工作报道了结合动力学和热力学对PtPd修饰硫化镉锌纳米棒高效光催化制氢的机理研究。论文第一作者：张临河硕士，论文通讯作者：戈磊教授。02背景介绍双金属合金是目前最有效的共催化剂之一。与单金属纳米粒子相比，双金属纳米粒子由于其独特的微观结构和优良的催化性能而具有巨大的催化潜力。Pt具有较高的功函数和较低的质子还原能力，被认为是最有效的贵金属助催化剂。本课题组研究发现，在氢气生产过程中，PtPd合金作为助催化剂的光催化性能高于Pt。这一现象可以通过PtPd合金的热力学结果来理解，而反应动力学在光催化制氢中也起着重要作用。因此，利用热力学和动力学相结合的方法来研究改进析氢活性的PtPd共催化剂的性质和机理是很有必要的。
1前言 石油和天然气两种处于自然状态的烃类化合物能源具有不可再生性，随着化石燃料耗量的日益增加，终将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新的能源。氢能 就是这种能源，且氢能的研究同时还迎合了工业化国家日趋严格的环保政策，因而各国对氢能的研究变的日益活跃起来。 氢原子序数为1，常温常压呈气态，超低温、高压下又可成为液态。作为能源， 氢有以下特点： 1）氢是构成了宇宙质量的75％，存储量大。 2）氢的发热值高，是汽油发热值的3倍。 3）氢燃烧性好，点燃快，3％－97％范围内均可燃。 4）氢循环使用性好，燃烧反应生成的水可用来制备氢，循环使用。 5）氢利用形式多，可以产生热能、可用于燃料电池，或转换成固态氢作结构材料。 美国著名石油专家埃克诺米迪斯博士预测：主宰未来世界的能源将是氢能。 2氢能的主要应用领域 二航天 早在M战期间，氢即用作A－2火箭液体推进剂。1970年美国”阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。 目前科学家们正研究一种”固态氢”宇宙飞船。固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上所有的非重要零部件都可作为能源消耗掉，飞船就能飞行更长的时间。 交通 在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前已进人样机和试飞阶段。据欧洲空客公司预测，到2004年，欧洲生产的飞机将部分采用液氢为燃料。德国戴姆勒一奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司从1996年开始试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液态氢，其安全性有足够保证。 美、德、法等国采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢作燃料组装的燃料电池示范汽车，已进行了上百万公里的道路运行试验，其经济性、适应性和安全性均较好。美国和加拿大计划从加拿大西部到东部的大铁路上采用液氢和液氧为燃料的机车。 ：民用 除了在汽车行业外，燃料电池发电系统在民用方面的应用也很广泛。氢能发电、氢介质储能与输送，以及氢能空调、氢能冰箱等，有的已经实现，有的正在开发，有的尚在探索中。燃料电池发电系统的开发目前也开发的如火如茶：以PEMFC为能量转换装置的小型电站系统和以SOFC为主的大型电站等均在开发中。 ：其它 以氢能为原料的燃料电池系统除了在汽车、民用发电等方面的应用外，在军事方面的应用也显得尤为重要，德国、美国均已开发出了以PEMFC为动力系统的核潜艇，该类型潜艇具有续航能力强，隐蔽性好，无噪声等优点，受到各国的青睐。 3 氢能应用的主要问题 ：氢气制备 氢气能否广泛使用，制氢工艺是基础，目前主要的制氢工艺主要包括： 1）采用矿物燃料、核能、太阳能、水能、风能及潮汐能等方式电解水制备氢气是目前的主要研究方向，其中以利用太阳能制氢的研究最多也最有前途； 2）热化学循环分解水制氢方法是在水反应系统中加人中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为氢和氧，且中间物不消耗； 3）光化学制氢是在有光照催化剂作用下，促使水解制得氢气； 4）矿物燃料制氢是利用化学方法将矿物中的氢元素提取出来的方法，如煤的焦化、煤的气化等； 5）生物质制氢是在将生物体中的氢元素通过裂解或者气化的方法提取出来的方法； 6）各种化工过程副产品氢气的回收，如氯碱工业、冶金工业等。水电解制氢、生物质制氢等制氢方法，现已形成规模，其中，低价电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法，目前应用中尚需要降低电耗。 ：氢气一运输 工业实际应用中大致有五种贮氢方法，即： (1)常压贮存，如湿式气柜、地下储仓； （2）高压容器，如钢制压力容器和钢瓶； （3）液氢贮存：采用液氢贮存，就必须先制备液氢，生产液氢一般可采用三种液化循环，其中带膨胀机的循环效率最高，在大型氢液化装置上被广泛采用；节流循环，效率不高，但流程简单，运行可靠，所以在小型氢液化装置中应用较多。氦制冷氢液化循环消除了高压氢的危险，运转安全可靠，但氦制冷系统设备复杂，故在氢液化中应用不多。 （4）金属氢化物：当用贮氢合金制成的容器冷却和压人氢时，氢即被储存；加热这一贮存系统或降低其内部压力，氢就会释放出来。 目前金属氢化物合金体系主要有：l）LaNi5系合金；2）MnNi5系合金等；3）TiMn系合金；4）TiMn系合金（ABZ）；5）镁系合金；6）纳米碳等。 （5）除管道输送外，高压容器和液氢槽车也是目前工业上常规应用的氢气输送方法。 金属氢化物贮氢装置的开发 在氢的制备和贮存、输送问题解决后，下一步的研究就是氢化物贮氢装置的开发，目前主要包括以下两类： 固定式贮氢装置 固定式贮氢器其服务场合多种多样，容量则以大中型为主。美国开发的以合金为基体中型固定式贮氢器；日本则用贮氢合金开发了叠式固定装置；德国用TiMn2型多元合金开发的贮罐是由32个独立贮罐并联而成，容量为目前世界上最大的；我国浙江大学分别用（MmCaCu）（NiA1）5增压型贮氢合金、MINi4. 5 Mn0. 5合金分别开发了两种固定式装置。 移动式贮氢装置 移动式贮氢器除了携带运输氢气外，还可用于燃料电池氢燃料的存储。作为移动式装置要兼顾贮存与输送，因此要求重量轻、贮氢量大等问题。其中金属氢化物贮氢器不需附加设备（如裂解及净化系统），安全性高，适于车船方面应用；用常温型合金，质量贮能密度与 15 M Pa高压钢瓶基本相同，但体积可小得多。如德国海军的混合推进系统在潜艇，氧以液氧形式贮存，氢则以TIFe合金贮存。 目前工作的方向 在PEMFC已有技术基础上，除继续加强大功率PEMFC的关键技术研究外，还应注意PEMFC系统工程关键技术开发和系统技术集成，这是PEMFC发电系统走向实用化过程的关键。 在航空领域则要是解决氢能的贮存和生产成本问题，目前的一个研究趋势是开始将传统的机翼设计成为可以容纳更多液态氢的新型构造。 在汽车领域的问题主要是存在贮氢密度小和成本高两大障碍：以储氢合金贮氢为动力的汽车连续行驶的路程受限制，而以液氢为动力的主要是由于液氢供应系统费用过高而受到限制。 氢在航天动力方面已广泛应用，例如大容量镍氢电池等，但氢能的大规模的应用还有待解决以下关键问题：l）廉价的制氢技术；2）安全可靠的贮氢和输氢方法。 4 未来氢能经济社会的特色 随着科学技术的进步和氢能系统技术的全面进展，氢能应用范围必将不断扩大，氢能将深人到人类活动的各个方面，因而我们可以勾勒出未来氢能经济社会的一副大致图画： l）、化石能源（石油、煤炭、天然气）封存，留作化工原料； 2）、建立居家小型电站，取消远距离高压输电，通过管道网，送氢气至千家万户。 3）、各种类型空气一氢燃料电池成为普遍采用的发电工具。 4）、取缔内燃机动力，汽车、火车、飞机改用燃料电池，消灭了一切能源污染隐患和内燃机车噪音源。 5）、每个城市和家庭有能源供应和回收的完善循环系统。 6）取消火力发电，核电站、水利发电站、风力发电站、潮汐发电完成正常的电力供应后，剩余电力用于电解水制氢，作为储备能源。 5 我国发展氢能的对策 氢能的研究和应用是历史不可逆转的潮流，各国政府目前均对此展开了大量的研究，我国在这方面也投入了不少的人力、物力、财力，并取得了一定的成果，但我们也应该看到目前我们与工业化国家的差距，根据我国的国情制定相应的氢能发展战略，个人认为应包括以下的几点： (1)电解水制氢是获取氢源的重要途径，目前因耗电量大、电价高导至氢气成本高，推广使用受到限制，开发新型电解水制氢工艺，降低能耗也是一个重要的议题。 (2)各种新的制氢方法如从HZS制氢、从生物质制氢及用热化学法水分解制氢以及化工产品中副产品氢气的回收等应予以重视； (3)储氢材料的研究国内进行了较多的研究，但是目前很少有实用化的报道，因而开展科技成果的转化以及新型储氢和输氢装置的研究也尤为重要； (4)氢能未来应用的主要领域还是在燃料电池方面，我国开展这方面的研究也已经有一定基础，但主要是集中在研究燃料电池组件方面，对于系统集成等研究报道不多，同时由于资金和技术方面等因素，目前与国外还是有较大的差距，因而应加大投资力度，迎头赶上。 (5)氢能开发最有前景的方式是与太阳能结合，因而对于太阳能电池系统及材料的研究也应当引起足够的重视。 6结语 就环境保护和市场需求而言，洁净和成本是两个关键参数，光有洁净而成本过高就没有市场，因而目前降低氢能的利用成本成为当务之急，各工业化国家对这方面的研究都十分重视，其中美国政府决定今后五年为开发氢能拨款 17亿美元，力争到 2040年以前使每天的石油消耗量减少 1100万桶。世界上40家重要的汽车厂商中，已有25家决定考虑采用氢能，以适应日益严格的环保政策。因而虽然目前困难重重，但在不久的将来我们可以预见氢能的利用一定能够走进我们生活的方方面面。
改革开放以来，我国化工行业发展迅速，为国民经济发展做出了重要贡献。同时，我国化工行业经营环境也日趋复杂，面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文，供大家参考。
化工类毕业论文 范文 一：化学工程学科集群分析
一、我国化学工程与技术专业学科集群现象
经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。
二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势
本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。
三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式
山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。
四、我国化学工程与技术专业集群的路径
从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。
五、结论
第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。
化工类毕业论文范文二：生物质化学人才培训思考
一、生物质化学工程人才的需求分析
能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。
二、生物质化学工程人才的知识结构
生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。
三、生物质化学工程人才培养的探索与实践
(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围
2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。
(二)理论与实验课程体系
根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。
(三)实习、实践和毕业环节
生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 ;还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系;增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设;从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程;产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离;生产过程中还涉及流体流动和传热等问题;生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。
研究表明，H2S浓度对应力腐蚀的影响明显，湿H2S引起的开裂不仅有硫化氢应力腐蚀（SSCC），氢诱导（HIC）和应力导向氢致开裂（SOHIC）及氢鼓泡（HB）等，其破坏敏感度随H2S浓度增加而增加，在饱和湿硫化氢中达最大值。液体介质中硫化氢浓度对低碳钢而言，当溶液中H2S浓度从2PPm增加到150PPm时，腐蚀速度增加较快，但只要小于50PPm，破坏时间较长，H2S浓度增加到1600PPm时，腐蚀速度迅速下降，当高于1600PPm——2420PPm时腐蚀速度基本不变，这表明高浓度硫化氢腐蚀并不比低浓度硫化氢腐蚀严重；但对于低合金高强度钢，即使很低的硫化氢浓度，仍能引起迅速破坏。
影响硫化氢腐蚀的主要因素有：
(1)H2S的浓度（或分压)。硫化氢浓度对钢材的腐蚀影响是很复杂的，H2s对钢材的失重腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂的影响是不相同的。
(2)温度。一般说来，化学反应速度随温度的升高而加快，随温度的降低而变慢，因此失重腐蚀是随温度升高而增加，随温度的下降而变缓。
(3)溶液的pH值。pH值降低（酸性增大），腐蚀加剧，pH<6时，硫化物腐蚀严重；pH值>6时，产生一般腐蚀。
(4)细菌腐蚀。在细菌腐蚀中，危害最大的是硫酸盐还原菌和硫菌，80%生产井的设备腐蚀都与硫酸盐还原菌有关。
硫化氢的危害是什么？1、对人体的危害：硫化氢被吸入人体，首先剌激呼吸道。其次，刺激神经系统，导致头晕，丧失平衡，呼吸困难，心跳加速，严重时，心脏缺氧而死亡。2、硫化氢对设备材料的危害： 硫化氢对金属材料的腐蚀性。硫化氢溶于水形成弱酸，对金属的腐蚀形式有电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂，以后两者为主，一般统称为氢脆破坏。3、硫化氢对环境的危害： 硫化氢略重于空气，往往对环境造成极大影响，主要是对大气和水源的污染，且污染非常严重，危害巨大。依据SY/T5087-2005行业标准《职业性安全暴露极限》和《毒气的强度等级》可将采油厂含硫化氢的油井按照硫化氢检测出来的浓度分为哪五个等级：第一等级为15mg/m3以内；(10PPM) （安全）第二等级为15mg/m3～30mg/m3；(10PPM～20PPM) （尚安全，超过1小时有明显不适）第三等级为30mg/m3～150mg/m3 ；(20PPM～100PPM) （暴露15分钟出现头痛、肺浮肿，眼睛产生严重刺激和伤害，症状明显。）第四等级为150mg/m3～450mg/m3 ；(100PPM～300PPM)（3～5分钟失去嗅觉，为立即危害生命和健康的浓度值。）第五等级为450mg/m3以上。（导致人身伤亡）