基于“新工科”建设的化工学科研究生线上课程教学实践与探索

在化工学科“新工科”建设背景下,为适应疫情防控常态化的新形势,选取了哈工大化学工艺专业四类研究生课程开展研究生课程线上教学实践。通过调整更新课程知识体系,改革线上教学、课下教学和考核评价等来提升疫情常态化防控期间研究生线上课程的教学效果。另外,结合本次教学探索和实践,提出了“新工科”建设背景下我校化工学科研究生线上课程教学改革和建设的关键问题。     

MXene/枝状Co/聚偏氟乙烯复合光热膜制备及其界面蒸发性能

使用湿法刻蚀方式将Ti₃AlC₂刻蚀剥离成单/少层Ti₃C₂T_xMXene纳米片,采用电化学还原法制备枝状Co,然后以亲水的聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基底通过真空抽滤制备Ti₃C₂T_x/枝状Co/PVDF复合光热膜。对复合材料的结构和形貌进行表征,研究了复合光热膜的光吸收性能和界面蒸发性能。结果表明,在模拟1个太阳光照下(光照强度为1kW·m^-2),Ti₃C₂T_x/枝状Co/PVDF复合光热膜的光吸收率达到95.3%,纯水蒸发速率达到1.78kg·m^-2·h^-1,界面蒸发效率高达97.5%。此外,还测试了在模拟海水中的界面蒸发性能,蒸发冷凝得到的水达到世界卫生组织(WHO)和美国环境保护署(EPA)饮用水标准,蒸发速率达到1.61kg·m^-2·h^-1,循环5次后稳定在1.59kg·m^-2·h^-1。     

钛合金表面铁氧化物膜层类Fenton催化剂制备及降解苯酚性能

采用微弧氧化法在硅酸盐电解液体系中于钛合金表面成功制备了铁氧化物膜层类Fenton催化剂。采用SEM、XRD以及XPS对所得膜层的表面形貌、晶体结构及物相组成进行表征,发现膜层中含有金红石相TiO₂（R-TiO₂）,和非晶态的铁氧化物Fe₃O₄;对膜层的表面形貌分析发现电解液中加入铁氰化钾后表面粗糙度及平均孔尺寸增大。以苯酚作为目标降解物,研究了膜层类Fenton催化活性,同时研究了铁源含量、苯酚浓度、H₂O₂投料量以及pH值对膜层降解苯酚效率的影响,优化了降解条件,研究发现在pH 3.0、温度30℃、H₂O₂ 6.0 mmol·L^-1、苯酚35 mg·L^-1及铁氰化钾含量10 g·L^-1的条件下降解90 min,苯酚降解效率可达90%。通过对不同温度下降解苯酚的反应动力学研究,利用阿伦尼乌斯方程得到了该膜层类Fenton降解苯酚的反应活化能E_a为96.9 kJ·mol^-1。最后,评价了膜层的稳定性并分析了稳定性衰减的原因。     

跨学科应用型研究生课程“表面物理化学Ⅱ”建设与实践

在跨学科应用型研究生课程"表面物理化学Ⅱ"问题分析和课程调研的基础上,采取了打破按单一学科组织教学的方式,确定了跨学科课程的知识模块和应用拓展内容体系,探索了行之有效的教学设计和教学方法来保证研究生学习需求和人才培养需求,并解决了部分学生学习基础薄弱的问题,提升了应用型研究生人才培养的质量,收到了明显的实践效果。     

MXene/枝状Co/聚偏氟乙烯复合光热膜制备及其界面蒸发性能

使用湿法刻蚀方式将Ti₃AlC₂刻蚀剥离成单/少层Ti₃C₂T_x MXene纳米片,采用电化学还原法制备枝状Co,然后以亲水的聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基底通过真空抽滤制备Ti₃C₂T_x/枝状Co/PVDF复合光热膜。对复合材料的结构和形貌进行表征,研究了复合光热膜的光吸收性能和界面蒸发性能。结果表明,在模拟1个太阳光照下(光照强度为1 kW·m^-2),Ti₃C₂T_x/枝状Co/PVDF复合光热膜的光吸收率达到95.3%,纯水蒸发速率达到1.78 kg·m^-2·h^-1,界面蒸发效率高达97.5%。此外,还测试了在模拟海水中的界面蒸发性能,蒸发冷凝得到的水达到世界卫生组织(WHO)和美国环境保护署(EPA)饮用水标准,蒸发速率达到1.61 kg·m^-2·h^-1,循环5次后稳定在1.59 kg·m^-2·h^-1。     

钛合金表面铁氧化物膜层类Fenton催化剂制备及降解苯酚性能

采用微弧氧化法在硅酸盐电解液体系中于钛合金表面成功制备了铁氧化物膜层类Fenton催化剂。采用SEM、XRD以及XPS对所得膜层的表面形貌、晶体结构及物相组成进行表征,发现膜层中含有金红石相TiO_2(R-TiO_2),和非晶态的铁氧化物Fe_3O_4;对膜层的表面形貌分析发现电解液中加入铁氰化钾后表面粗糙度及平均孔尺寸增大。以苯酚作为目标降解物,研究了膜层类Fenton催化活性,同时研究了铁源含量、苯酚浓度、H_2O_2投料量以及pH值对膜层降解苯酚效率的影响,优化了降解条件,研究发现在pH 3.0、温度30℃、H_2O_26.0 mmol·L~(-1)、苯酚35 mg·L~(-1)及铁氰化钾含量10 g·L~(-1)的条件下降解90 min,苯酚降解效率可达90%。通过对不同温度下降解苯酚的反应动力学研究,利用阿伦尼乌斯方程得到了该膜层类Fenton降解苯酚的反应活化能Ea为96.9 kJ·mol~(-1)。最后,评价了膜层的稳定性并分析了稳定性衰减的原因。     

研究生全校公选课“表面物理化学”分类教学改革与实践

为满足学术型和应用型研究生以及交叉学科研究生培养的需要,对我校研究生全校公选课“表面物理化学”进行了教学改革和实践。建立了满足研究生分类培养的课程内容体系,基于不同类型研究生的学习需求和本科基础来组织实施教学和考核,教学中注重教学与科研相结合、理论与实践相统一,使课程适应两类研究生和交叉学科研究生人才培养的需要。。     

Hopf模代数的反单根

设Ｈ为域上Ｈｏｐｆ代数．本文定义了Ｈ－模代数Ａ的反单Ｈ－根Ａ_ｓ（Ａ）,证明了Ａ_ｓ（－）为特殊Ｈ－根且给出反单Ｈ－模代数的各种刻画