自振荡凝胶的力——化耦合行为调控及其应用研究

自振荡凝胶是一类由特殊振荡化学反应驱动而产生周期性变形的新型智能软材料. 该智能材料无需通过调节外界激励因素便可产生自治的交替性膨胀和收缩, 从而持续性地将化学能转化为机械能, 在工程和生物医学领域具有广阔的应用前景. 自振荡凝胶内部存在复杂的力学与化学的非线性耦合效应, 其动力学行为特征受试样的边界约束情况、外部作用力大小与形式等力学因素和反应物浓度、催化剂类型等化学因素的显著影响, 亦受试样的几何形状、外界光照强度、环境温度等其他物理因素的调控. 自振荡凝胶已在力学与化学信号传播、材料结构自组装、微量物质运输、微型作动器、新型力学传感器等基础和应用领域取得众多突破性研究进展. 基于相关研究, 系统论述了自振荡凝胶的力-- 化耦合行为调控及其主要应用现状, 为进一步深入研究新型智能软材料及其应用提供参考.      

气相爆轰波胞格尺度与点火延迟时间关系研究

讨论点火延迟时间和爆轰波胞格尺度的内在关系,将点火延迟时间作为特征参量来模拟胞格尺度. 分别对两个总包单步化学反应模型和一个基元反应模型的点火延迟时间进行了数值模拟研究. 对于满足当量比的氢气/空气混合气体,分析了不同初始压力下点火延迟时间随初始温度的变化关系. 研究表明:总包单步反应模型的点火延迟时间不随压力变化,且与初始温度呈线性关系. 基元反应模型的点火延迟时间随压力变化,而且存在理论上的S 型曲线,但是在拐点区域和低温区域与CHEMKIN 计算的结果相差1~3 个量级. 现有模型模拟的胞格尺度普遍偏小,其相应的点火延迟时间也偏小,胞格尺度与点火延迟时间具有正相关性. 入射激波后的气体的点火延迟时间与三波点的运动周期一致,是定量化模拟胞格的关键因素.      

爆炸产物发生化学反应对药室压力影响的研究

研究了爆炸产物发生化学反应对约束爆炸准静态压力的影响,推导了考虑爆炸产物发生化学反应时,约束空间内准静态压力的计算公式.以TNT炸药发生约束爆炸为例,分析了不同药量体积比下爆炸产物的化学反应动力学过程.编写了计算TNT炸药约束爆炸后准静态压力的程序,将程序计算结果与实验测量结果和ConWep程序计算结果进行对比,验证了计算方法的准确性,证明了爆炸产物发生化学反应对约束爆炸准静态压力有重要的影响.考虑爆炸产物发生化学反应对压力的影响,利用LS-DYNA对TNT炸药在一长方体药室内的爆炸进行了数值模拟,模拟结果表明,考虑爆炸产物发生化学反应时,药室会出现局部塑性应变与应力集中现象,最大塑性应变达到0.8‰.     

德国中学化学教科书中的概念设置及其特点——以“化学反应速率”为例

以"化学反应速率"为例,从内容设置及其特点,比较研究德国《今日化学SII》教科书中如何编制内容以促进学生的概念理解.     

运用数字化手持技术改进“测量化学反应速率”实验的教学实践

剖析人教版高中化学教材《化学反应原理》第2章中"测量化学反应速率"实验的教学意义与价值,重点通过数字化手持技术进行实验改进设计,引导学生从"宏观-曲线-微观-符号"四重表征的角度对实验过程进行分析,并应用互动课堂反馈系统对教学效果进行即时检测。教学结束后,从学生对化学反应速率的知识掌握程度、学习目标达成程度、四重表征思维状况3个方面进行测查分析,探讨"手持技术"与"四重表征"整合的互动课堂教学模式的实施效果。     

再入飞行器等离子体预测与气体组分相关性

对一类大钝头再入飞行器,理论分析电子密度预测与气体组分的相关性,使用经验证的数值模拟方法研究化学反应模型对等离子体预测的影响.研究发现:马赫数是影响等离子体预测与气体组分相关性的重要参数,马赫数越高,不同气体组分模型所得电子密度差异越大.气体组分模型对等离子体预测的影响在驻点强压缩区域和身部位置基本一致.对于大钝头再入飞行器,高度H=60 km,马赫数大于23时应该采用11组分化学反应模型.     

深入调研学生 优化教学策略——“化学反应的限度”教学设计与实践的反思

“化学反应的限度”作为选修模块化学反应原理的核心知识,由于概念抽象、原理复杂,对学生思维品质要求高,老师在课堂教学中常感到困难,学生难以认识概念背后的深层意义。通过问卷调查,在深入研究学生原有知识、认知水平的基础上,准确把握教学内容和结构,进行教学设计,选择恰当的教学策略,有助于促进学生“化学反应的限度”的学习。     

基于离子液体电解液的有机电化学反应

室温离子液体(RTILs) 作为一类在室温时呈液态且具有良好导电性的新型绿色溶剂, 在有机电化学反应体系中的应用前景广阔。本文介绍了近年报道过的新型离子液体及离子液体电解液的特性,阐述了基于离子液体电解液的电化学实验方法,重点综述了离子液体中的各种有机电化学反应,包括电化学还原反应、CO₂在离子液体中的电化学固定、电化学氧化反应、烯烃的环氧化、选择性氟化反应、偶联反应、功能化有机硅氧烷的合成、电化学氟化脱硫反应、电化学聚合反应等,并展望了发展趋势。     

几种橡胶磨损45^#钢的影响因素分析

对３种橡胶材料（天然橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶）在不同介质（空气、清水和氢氧化钠溶液）条件下磨损４５＾＃钢的现象进行了试验研究，用Ｘ射线光电子能谱仪对钢的磨损表面作了分析，考察了橡胶的物理性能、化学结构及介质对钢磨损率的影响，发现橡胶磨损４５＾＃钢的过程可以分为２个阶段。橡胶的物理性能主要在第２阶段（钢表面的化学反应膜因摩擦表面硬颗粒的微切削耐脱落）影响钢的磨损，磨损率随着橡胶硬度的增大而增大；橡胶     

大学化学中“反应方向和限度”教学的改进

首先分析了一道学生容易做错的题目,说明热力学中的2个基本概念（物质的标准状态、标准状态下的反应）必须重点讲解。然后参考一些教材和文献,认为在介绍化学反应等温式时,可以把式中的反应商（Q）介绍为活度商,并介绍活度的含义和在不同反应系统中组分活度的计算式。