有机化学双语教学模式改革与探索

给出了适用于本科应用化学及材料化学专业的有机化学双语课程的教学模式和方法。初步解决了目前双语教学语言与专业互不兼顾的问题以及大学英语课程与双语有机化学课程衔接较少的问题。     

计算机在化学中的应用课程教学探讨

结合对计算机在化学中的应用课程的教学实践，以激励学生的学习兴趣及提高学习效果为目标，从课程的教学内容选择和教学方法设计两方面进行了初步探讨。     

材料化学专业英语教学探索

结合材料化学专业英语的教学实践,探讨提高材料化学专业英语教学质量的教学过程设计和教学方法两方面的内容。     

端基改性碳纳米管膜分离Li+/Mg2+的分子动力学模拟

通过向"扶手椅"型(10,10)碳纳米管一端添加不同数量的COO-和NH+3修饰基团建立连续的碳纳米管膜模型,利用分子动力学模拟的方法研究了80 MPa水压力下Li+和Mg2+在膜中的通量和密度分布并计算了两种离子进入修饰碳纳米管的平均力势。结果表明,恰当的修饰基团添加使(10,10)碳纳米管能够有效分离Li+和Mg2+。带电基团与离子间静电作用力所产生的束缚和排斥作用使离子在纳米管内通量下降,Mg2+在修饰纳米管中的通量均为0,添加8个COO-以及4个NH+3基团均能完全阻挡两离子通过,在添加1个COO-和1个NH+3基团的情况下,Li+通量达到最大,具有最佳分离效果。因此,添加特定带电修饰基团可有效改善较大直径碳纳米管膜对Li+和Mg2+的分离性能,修饰基团电荷性质和数量对分离效果影响很大。     

水和盐分子在反渗透膜内扩散过程的分子模拟

采用分子动力学模拟方法研究了水和盐分子(NaCl, MgCl2, CaSO4, K2SO4)在8种反渗透复合膜中的扩散状态及扩散系数. 并对膜材料的结构单体与水和盐分子在膜内扩散系数相关性进行了分析与讨论. 在所模拟的8种膜内, 随着膜种类的不同, 水分子在其中的扩散系数有明显的变化, 且扩散系数的变化规律与实验所得到的膜的水通量一一对应. NaCl分子中的Na+和Cl-在膜内的扩散速率不一致, 其扩散系数值在同种膜中相差较大, 且当盐分子单独存在时, 制约其在膜内扩散过程的离子只与膜种类有关, 与盐分子本身无关. 在同种膜中, 水分子的扩散过程不受体系中盐分子类型的影响.     

直径大于2nm的(15, 15)碳纳米管的仿生生物改性及其脱盐行为的分子模拟

模仿水通道蛋白结构在直径大于2 nm的(15, 15)的碳纳米管内壁添加不同数量的―NH₃⁺和―COO^-,并结合端口改性建立连续的碳纳米管膜模型,利用分子动力学模拟方法研究了水以及Na⁺和Cl^-在碳纳米管中的通量、密度分布和离子进入碳纳米管的平均力势。结果表明,在200 MPa压力下,对碳纳米管进行内壁和端口改性可以在保持较高水通量基础上显著提高碳纳米管的截盐作用。当在(15, 15)碳纳米管内壁添加5对―COO^-和―NH₃⁺基团或内壁添加4对―COO^-和―NH₃⁺且端口添加1对时, Cl^-截盐率可达到100%, Na⁺的截盐率达到88%。改性(15, 15)碳纳米管的最小水通量仍是未改性(8, 8)碳纳米管的4.6倍。     

碳纳米管膜分离Li+/Mg2+的分子动力学模拟

采用"扶手椅"型碳纳米管建立了连续的碳纳米管膜模型,利用分子动力学模拟方法研究了Li+和Mg2+在膜中的传导行为.模拟研究了不同管径的碳纳米管CNTs(7,7),(8,8),(9,9),(10,10),(11,11)对Li+和Mg2+的通透性,检测了两种离子进入管内时的平均力势,探索了两种离子在碳纳米管内的径向、轴向密度分布,观测了个别离子在管内的运动轨迹.结果表明,模拟中CNTs(9,9)用于有效分离Li+和Mg2+的效果较好.管径不同,导致Li+和Mg2+通量不同,平均力势(PMF)差值不同,同时离子的轨迹和径向、轴向密度分布也有所差异.总之,碳纳米管是一种可将Li+和Mg2+分离的潜在材料.