蓬勃发展的金属锂负极

当今,国际格局正在产生重大变革,能源利用从传统化石能源主体逐渐转向低碳可再生能源。以电化学反应为基础的高效储能体系不受地理环境限制。发展高能量密度与高安全性的电化学储能技术,是以可再生能源、新能源汽车工业为代表的能源革命的重要环节。目前,锂离子电池技术成熟度高,在促进社会智能化、便携化进程中发挥着重要作用。基于电化学插层反应的锂离子电池经过将近三十年的发展,能量密度趋近于理论极限,但仍不能满足当代社会的储能需求。因此,发展高安全高比容量的下一代电极材料势在必行。     

纯电动汽车磷酸铁锂电池组的建模及优化

鉴于传统神经网络和支持向量机机理复杂、计算量大的缺陷,很难实时跟踪磷酸铁锂电池组复杂快速的内部反应,影响电池荷电状态的估算精度,提出应用一种简单、有效的极限学习机对一额定容量为100Ah、额定电压为72V的纯电动汽车磷酸铁锂电池组建模,并分别与BP神经网络、RBF神经网络、支持向量机进行对比。随后,以学习时间和泛化性能为优化目标,应用粒子群方法寻找最佳隐层节点个数。结果表明,基于极限学习机的磷酸铁锂电池组模型的学习时间、泛化性能优于BP神经网络、RBF神经网络、支持向量机;隐层节点优化后,模型的学习时间和泛化性能达到最优。     

糖厂澄清工段生产指标建模及操作参数优化

针对亚法糖厂澄清工段清汁色值和清汁残硫量难以在线测量的问题,提出了一种基于人工蜂群优化的在线极限学习机软测量方法。先用核主元分析法确定影响清汁质量的关键参数,建立基于在线极限学习机的软测量模型。同时利用人工蜂群算法对在线极限学习机的隐层参数进行寻优,优化所建模型。最后,使用带约束的粒子群对软测量模型进行优化求解,得到典型工况下的最优操作设定值,为后续工况操作提供参考依据。仿真结果表明,基于人工蜂群优化的在线极限学习机模型能够准确地预测清汁色值和残硫量,同时基于此模型优化的操作参数设定值能够达到期望的指标。     

基于Aspen Plus的小型含氧煤层气液化工艺分析

针对某一典型含氧煤层气气源,构建了适用于小型液化装置的丙烷预冷氮-甲烷膨胀液化精馏工艺,并采用Aspen Plus对该流程进行建模及分析。以流程比功耗、甲烷回收率为评价指标,分别研究了制冷剂高压压力PN2和低压压力PN7对流程比功耗的影响。结果表明,在PN2为3.8MPa,P_(N7)为0.3MPa时,比功耗为0.513k Wh·Nm~3,甲烷回收率为93.42%,LNG产品纯度接近100%。结合爆炸极限计算表明,含氧煤层气在压缩、冷却、液化及节流过程中,甲烷浓度均高于爆炸上限,操作安全性较高,而精馏塔顶部甲烷浓度变化会穿越爆炸上下限区间,基于此,采用原料气低压初脱氧的方式来控制精馏塔顶部氧气含量。分析结果表明,对当粗脱氧后进入压缩机的煤层气含氧量低于2.4mol%时,流程操作安全可靠。     

“微话题”探讨,促进教与学的和谐发展——以“邻补角与对顶角”为例

微话题一般指小的讨论的主题.笔者在初中数学中引入微话题是对学习资源的开发和利用,围绕学习目标的达成,选择契合的微话题.微话题探讨式学习简单来说就是师生围绕微话题进行探讨,教师多听少说,在学生充分探讨的基础上,通过追问等方式参与探讨,进行相机引导,尊重学生的认知起点,强调从学生已有的知识经验和认知规律出发,引导学生再发现进行自主建构,从而促进教与学的和谐发展.本文以人教版七年级上册“邻补角与对顶角”为例谈谈如何以“微话题探讨式     

从光学显微镜到光学“显纳镜”

光学显微镜在生物学和医学等众多科学技术以及生产领域发挥着重要作用,分辨能力已经进入纳米尺度.本文综述了光学显微镜的放大原理、结构组成、发展历史、在生物学发展中的推动作用以及超越阿贝衍射极限实现超分辨荧光显微镜——光学显纳镜的原理和方法.光学显纳镜重点介绍了2014年获得诺贝尔化学奖的两项超分辨荧光显微技术,一是以光激活定位显微技术为代表的单分子显微技术,一是通过增加一束损耗光等效减小激发光斑大小来实现超分辨的受激发射损耗显微技术.     

以方法为中心的实验教学

在讨论实验对于化学学科发展的功能以及人们解决生产实际问题过程中的心理行为的基础上,认为实验进程中贯穿的思想思维方法反映了人的认知规律,是实验课程中最重要、最核心的教学内容;同时,从方法的高度对经典实验项目进行改造,重现前人的思维过程,同样可以达到开拓视野、训练思维的教学目标.     

综合性大学公共基础化学实验教学模式探讨

化学实验是综合性大学理工科专业学生的一门公共基础实验课程.由于不同学科专业差别大,因此,依据专业需求,设计具有专业特色的实验教学体系并建立创新型实验教学模式,可对培养综合性大学理工科学生化学实验基础技能起重要的作用.本文探讨了东北大学公共基础实验教学模式建设的一些具体做法.     

基于科学态度与社会责任的反向思维教学——以“元素化学”为例

“科学态度与社会责任”是《普通高中课程标准(2017年版)》提出的5大化学学科核心素养之一,但在课堂教学实践中对其的培养却往往流于形式和表面,使得学生并不能真正理解和认同化学学科与社会发展的密切关系。在元素化学的必修课和选修课课堂教学中进行了一系列的“反向思维”教学尝试,通过建立“当某种元素不存在”这一假设来引导学生思考此情境对社会生产生活的影响。通过此教学尝试,让学生在获得元素知识的同时,深刻认识元素价值,并理解化学科学与现代社会发展的重要关系,提升学生的社会使命感与责任感;使学生进一步树立科学利用元素资源和建设现代化祖国的远大志向。     

证据推理:开启化学之门的重要方式*——以“氧气的性质和用途”为例

基于证据推理的教学是回应化学史、指向未来、面向现在的教学。以“氧气的性质和用途”的教学实践为例,说明了基于证据推理的教学的重要性:可以帮助学生夯实化学基础知识,掌握必备基本技能;形成基本化学观念,初步认识物质世界;掌握科学思维方式,科学分析解决问题,从而帮助学生开启化学之门。