化學分子工程精選(九篇)

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第1篇：化學分子工程范文

關鍵詞：輕化工程；高分子化學與物理；教學方法；生產實踐；科學研究

中圖分類號：G642.4？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0071-02

一、引言

隨著高分子科學與技術的不斷發展，高分子科學已滲透于各個學科與領域，形成了一個無法替代的交叉學科。對于江南大學輕化工程專業（染整方向）的本科生，要求掌握有關高分子的基本理論知識和應用技能，開設了《高分子化學與物理》課程。主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分，其中高分子化學部分側重高分子合成的基本理論知識，高分子物理部分則側重于高分子的結構與性能[1-3]。該課程是輕化工程專業的學科平臺課之一，課程的學時數為48學時，在這樣少的學時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學生理解并掌握高分子的基本概念與原理，合理安排授課內容和講授方式是非常重要的。通過不斷地嘗試和教學實踐，作者積累了一定的教學經驗，取得了比較滿意的教學效果。

二、課堂教學方法嘗試

（一）課堂教學與專業基礎課相結合

雖然高分子化學和物理的基礎知識所涉及的面較廣，理論性較強，但對于輕化工程專業（染整方向）的本科生來說，要求不很深，希望學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠靈活地運用，并為后續課程的學習打下堅實的基礎，培養他們分析與解決實際問題的能力。例如在講授逐步聚合反應機理和特點時，通常會介紹聚氨酯的合成，概念很抽象，難于理解。可與后續專業課《纖維化學與物理》的內容進行有效結合，采用舉例的方法加深學生的理解，避免死記硬背。例如介紹聚氨酯彈性纖維（俗稱“氨綸”），這種纖維織物具有很好的回彈性，穿著時伸縮自如，增強了舒適感，并能顯現出優美的體型和曲線美，可制作各種內衣、游泳衣、緊身衣、彈力褲和絲襪等，在日常生活中具有廣泛的應用。再如，在講授自由基共聚合時，就可與《纖維化學與物理》和《染整工藝原理》課程中腈綸的染色進行結合，均聚聚丙烯腈制得的纖維不易染色，手感及彈性都較差，還常呈現脆性，不適應紡織加工和服用的要求，為此聚合時加入少量第二單體（結構單體，通常選用含酯基的乙烯基單體，可以減弱聚丙烯腈大分子間的作用力，改善纖維的手感和彈性，克服纖維脆性，有利于染料分子進入纖維內部）和第三單體（染色單體，使纖維引入具有染色性能的基團，改善纖維的染色性能，一般選用可離子化的乙烯基單體），一般成纖聚丙烯腈大多采用三元共聚物。從而有利于學生深入理解自由基共聚合的意義。

（二）課堂教學與生活、生產實踐相結合

理論聯系實際，密切貼近生活。通過大學生工業見習、實習提高輕化工程專業（染整方向）本科生理論知識學習與生產實踐相結合的能力。認識實習的目的在于認識與專業對口的相關生產工藝流程和設備結構、原理等，促進學生在完成業務實習目的的基礎上，實現勞動教育和認識社會教育相結合。因此，我們利用暑假安排學生參與高聚物合成和加工的相關工業見習。生產實習的主要目的是使學生將學習過的專業理論知識具體化并得到鞏固提高，通過深入生產現場進行調查研究，參與生產勞動操作，充當生產一線工人，養成良好的工作作風。這些工作擴大了輕化工程專業（染整方向）學生的知識面，加深了基礎知識的理論。

此外，高分子材料已成為現代社會生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料。日常生活中常見的制品所用的原料很多都是高分子材料，為了幫助學生認知聚合物，在講授聚合物的分類和應用時，將具體的生活制品用圖片的形式展示給學生，可以幫助學生更形象生動地記憶聚合物的名稱和具體應用。例如可以講解“限塑令”、保鮮膜的質量問題、汽車輪胎、電腦外殼、裝修過程使用的涂料、油漆等，每一個都與高分子的基礎知識息息相關，也是學生關心的話題。所以，在教學過程中，我們盡量避免單純講授抽象的基本的概念和理論，而是從一些實際現象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納，這樣不僅可以引起學生興趣，重要的是可以加深學生對基本理論知識的理解和掌握，達到事半功倍的效果。

（三）課堂教學與科學研究相結合

江南大學紡織服裝學院是學校“211”工程重點建設學科，形成了紡紗、織布、染整和服裝設計與表演等完整的學科體系，尤其在紡織材料的研究與開發方面具有很強的實力，依托科研背景和科研實力，培養學生的創新能力，促進教學質量的提高。因此，除了教授學生基礎理論知識以外，還可以充分利用學校自身的科研資源優勢，結合學科的發展方向，引導優秀的學生參與前沿的科學研究，激發學生的創新潛能和創造力。如在國家、江蘇省和江南大學等各級大學生創新訓練計劃的支持下，以大三學生作為項目負責人，吸收他們參與到課題研究中，在導師指導下進行自主選題和實驗方案設計，使得學生了解了相關領域的科研動態，將學習的理論知識進行應用，加深了基本概念的掌握與理解，培養了學生的科研興趣，提高了學生將知識轉化為生產力的能力。有效建立了科研與教學協調發展、科研促進教學的機制與體制，對創新型人才的培養起著重要的作用，是提高專業人才培養質量的需要、實現教學創新與培養創新性人才的需要。

例如，在講授高分子溶液時，就可與自身的研究方向進行有效的結合。我們知道生產實踐中可分為濃溶液（如油漆、涂料、膠粘劑、紡絲液、制備復合材料用到的樹脂溶液——電影膠片片基等）和稀溶液（如分子量測定及分子量分布）。而在科學研究中，正是利用高分子的濃溶液（紡絲液）經過靜電紡絲就可制備直徑小于1000nm的纖維（俗稱“納米纖維”），這種纖維因具有較大的比表面積、獨特的網路結構和豐富的孔隙率等優異性能而備受研究人員的關注，可望廣泛應用于過濾和分離材料、防護服、固定酶、生物醫學（如細胞支架、創傷敷料、組織工程、藥物緩釋和DNA傳輸）、電子器械（如傳感器和晶體管）和能源應用（染料敏化太陽能電池、鋰離子電池和生物燃料電池）等，在制作課堂幻燈片時引入直觀的圖片，并加以說明。這些知識的引入可有助于加深學生對基本概念的理解，也拓展了學生對微觀納米材料的認識，提高了學生進一步學習和從事科研工作的興趣。

三、結語

通過近幾年的課堂教學方法改革，提高了學生的學習興趣和對知識的理解，為后續課程的學習奠定了一定的基礎。通過這些措施，更好地培養了學生的創新意識，提高了學生的創新能力，而且該專業的畢業生中有很多人從事與高分子相關的行業，學科交叉特色明顯。本文簡單介紹了江南大學輕化工程專業（染整方向）本科生課程《高分子化學與物理》的教學改革的嘗試，對其他開設輕化工程專業的高校有一定的參考意義。

參考文獻：

[1]徐曉冬.非高分子專業《高分子化學與物理》教學中的幾點體會[J].高分子通報，2010，（5）：74-78.

第2篇：化學分子工程范文

論文關鍵詞：實踐教學體系；電氣工程及其自動化；應用型；綜合能力

電氣工程及其自動化專業是一門實踐性、應用性很強的學科，大多數專業課程都需要通過適量的實踐活動來培養學生的實際動手能力和創新能力。根據我校關于本科培養方案指導思想的要求：以培養應用型高級人才為主，加強學生的創新意識、競爭意識和適應能力的教育，注重學生的知識、能力、綜合素質的協調發展。因此，應用型本科專業在具體的實踐教學中，應把培養學生分析和解決問題能力作為構建良好的實踐教學體系的基礎和核心。

一、實踐性教學體系建設

1.實驗室建設

隨著我校順利升格為本科院校及我系電氣工程及其自動化本科專業的設置，提升電氣自動化、電力系統的實驗水平就迫在眉睫。但是眾所周知，建設電力系統的相關實驗室要求條件十分苛刻，加之所需的實驗設備造價昂貴，而我院做為近幾年剛剛升本的院校，爭取上級有限的科研經費相對較為困難，導致對實驗室建設的資金投入相對不足，實驗條件相對有限，短期內難以滿足電氣工程及其自動化的相關實驗要求。因此，這就要求我們必須廣開門路，通過其他行之有效的措施和方法，不斷滿足該專業相關的實驗要求。

在學習和借鑒外校實驗室建設和管理的基礎上，依據本校學生的基本素質和我校現有的實驗條件，我系對實驗室建設做以下改進。

（1）構建實驗平臺，滿足課程需求。通過學院的持續投資和我系教師的不懈努力，我系建立了具有層次化、綜合性的系統實驗平臺——電力系統綜合實驗室，該平臺是對“電力系統分析”、“發電廠及變電站電氣部分”、“供電技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電力系統自動裝置”、“電力系統微機保護”及“電力系統綜合自動化技術”等主要專業課程實踐實驗環節的系統整合。在此平臺上，不僅能滿足本專業核心課程的基礎實驗和綜合實驗的要求，還能使學生自主完成相關課程設計。

（2）依托仿真技術，調動學生興趣。在課程中推廣和運用仿真實驗手段，實現仿真實驗與相關課程的有機結合。教師在講授專業課時，有選擇的向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應用組態王軟件，并且通過較多實例的仿真講解，使學生對該專業課有更深入的理解和應用，同時要求學生對該課程的實驗內容預先進行仿真。這樣既能提高學生的學習興趣，又能使學生對該課程有更加全面的掌握。

（3）完善互動平臺，提升教學效率。我們在現有的教學條件下，廣泛收集網絡上豐富的實驗環節資源，建立完善了相關課程的網絡實驗室。如在《電力系統繼電保護原理》教學網站上，增加了微機繼電保護等教學、實驗內容，搭建了師生互動平臺，以此彌補實驗教學時間的不足。教師的教學效率得以大大提升，也為學生更好的進行學習、實驗創造了便利條件真正實現了教師與學生的教學互動和溝通交流。

（4）建立合作關系，拓寬實驗領域。洛陽作為河南乃至全國有影響的重工業基地，本地眾多的大中型工業企業也希望通過加強與科研院所的溝通聯系來提高自己的技術水平。通過洛陽市政府的牽線搭橋，我們結合自身的學科優勢和人才資源，近年來先后與黃河同力水泥有限公司、洛陽供電公司、龍羽電氣等單位簽訂了校外實習合作單位協議，不斷加強合作交流。我校每年都選送大批學生到相關企業，在其生產實驗室內進行實踐活動：如在龍羽電氣有限公司進行的《高低壓電器》實驗，在黃河同力水泥有限公司進行的《工廠供電》實驗，在龐屯變電站進行的《變電站綜合自動化》實驗等等。這樣既解決了我們的有關實踐難題，又提高了學生的實際動手能力。

（5）引入科研項目，注重實踐培養。實踐教學將由淺入深，由基礎到綜合將教師的科研內容和科研成果、工程實際問題等引入到實驗教學中，把知識學習技能訓練、能力培養等融合在一起，增強學生的實際應用能力，提高教學效果。適時引入設置創新型實驗項目，讓學生及時了解實驗新技術的發展，注重培養學生掌握新實驗技術的能力。此外，我校還組織學生積極參加全國技術大賽，進一步鍛煉學生的綜合能力。我校在全國電子設計大賽和“挑戰杯”大賽中均取得了優異的成績。

2.實習基地建設

本專業現有兩個實習基地，分別是電工實習2和模擬變電所。

“電工實習2”實習基地分為兩個部分，學生要在兩周時間內完成電機的拆裝和控制柜的安裝實訓，該實習基地主要面向經過專業課程學習，具有一定理論基礎的大三或大四學生進行，該實習項目側重工程技術應用、重視實踐環節的鍛煉，具有較強的工程適應能力，對于提高學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力，具有很大幫助。該實習項目至今已培訓過數千名學生，學生反映實習效果非常好。

模擬變電所主要由380V模擬10kV電壓進線，由真實的高低壓一次設備完成整個的工廠供配電以及控制過程。該變電所模擬工程氣氛濃厚，學生可以在該變電所中得到較好的工程鍛煉機會。

除了校內實習基地的進一步建設與完善，還需要繼續加強與同力水泥、洛陽供電公司、龍羽電氣等合作單位在科研、人才培養、校外實習基地等方面的合作。

3.課程設計和畢業設計建設

專業課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力，而實現這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統的課程設計題目大多較為單一，與具體的生產實際要求脫節較為嚴重，并且設計的標準也與工程規范相差甚遠。因此，我院在具體的課程設計中，十分注重實踐性和可操作性，要求選題與有關科研項目和相關企業緊密結合，如在工廠供電課程設計中，從企業得到第一手的詳細資料，發給學生真學真練，使學生從中汲取更多的經驗，既鍛煉了獨立思考的能力，也增強了實際操作能力。

畢業設計作為重要的實踐教學環節，關鍵是要實現課題的真實性、知識的綜合性和設計的創新性。近年來，隨著電氣工程及其自動化專業學生人數的不斷增多，教師數量和畢業設計課題數量相對不足的問題日益突出，而用人單位也對新錄用人員實際動手能力的要求越來越高。為此，我們在畢業設計課題的選擇上，要求每位畢業生的畢業設計，或結合教師的科研項目，或結合企業的技術項目，或組織學生到外地公司和工廠開展畢業設計等工作嘗試，使學生的綜合素質、創新能力得到進一步提高。從2009屆開始，我校就選送部分畢業生到龍羽電氣和市內其他變電站進行畢業實習和畢業設計，并取得了較好的效果。

二、專業師資人才隊伍建設

如何培養建設一批高水平人才，是每個高等院校都面臨的共同難題。這不僅要求每一位教師具有扎實的理論知識，更要具備較強的實際動手能力。為此，我校積極做好人才的培養工作，把提升師資隊伍的層次、優化師資隊伍的結構、提高師資隊伍的整體水平作為師資隊伍建設的重點工作。以兩個專業研究方向為目標，加強師資隊伍建設，注意教師進修提高，積極引進博士，鼓勵和支持青年教師攻讀在職博士學位，促進學術帶頭人后備力量的培養工作，從而形成一支整體水平高、結構合理的教學和科研型教師隊伍。主要通過以下幾方面措施來實現。

（1）加大高層次人才引進力度，優化教師隊伍的結構，不斷增加師資隊伍總量。

（2）加強專業帶頭人、課程負責人及骨干教師隊伍建設，進一步明確其權利和義務，以激發教師積極向上的熱情。

（3）充分培養和挖掘現有教師隊伍的潛力，加強“雙師型”教師的培養。一方面從企業引進工程技術人員，另一方面通過各種途徑提高教師的實踐技能。

三、實踐性教學教材建設

通過綜合了解國內、省內其他院校電力系統及其自動化專業教學、實驗方面等情況，發現近年來在實踐教材特別是綜合實驗方面教材編寫的不多。因此，我們必須高度重視此項工作，以切實發揮實踐性教學教材在教學、實驗中的重要作用。

根據不斷改進和完善的實驗設備和實習場所的情況，我校組織一批教學、實驗經驗豐富的教師編寫了相關的實驗（實習）大綱和指導書，課程設計大綱和指導書等教材，并順利通過了學院的嚴格審核。特別是針對我系建設的電力系統綜合實驗室，我系教師專門編寫了嚴謹完整的實驗指導書。該實驗教材既能滿足實驗設備和教學實踐的要求，又能增強學生的實訓能力，使得學生的綜合設計能力和創新意識不斷得到提高。

第3篇：化學分子工程范文

關鍵詞：生物化學；課堂教學；語言藝術

課堂講述是教師在教學過程中使用頻率最高的一種授課方法。這種方法是通過教師豐富的課堂教學語言來實現的。教師課堂教學語言的藝術性，即教師將教學內容、學生特點、教學情境以及教師自己的個性特點加以最優結合的技巧，在很大程度上，決定著學生是否愛聽教師的講述。可見，教師的課堂教學語言是調動學生的學習積極性、激發學生興趣、開啟學生智力、培養學生能力的重要手段。所以，教師的課堂教學語言就應當是有聲語言的典范。它不僅要符合語法上和邏輯上的要求，而且要具備教育教學的條件，要具備“學科語言”的特色。自然，在生物化學課堂教學過程中，必須要體現出“生物化學語言”這一特色。

1 生物化學課課堂教學的現狀

生物化學是研究生物體內化學分子與化學反應的基礎生命科學，從分子的水平探討生命現象的本質。其理論抽象、代謝反應錯綜復雜又相互聯系，因而成為醫學基礎課中較難的課程，學生謂之“神話”。學生考試的通過率比同期的其他學科要低。究其原因主要有以下幾點：①對本課程畏難情緒，使得學生被動學習；②學生對課程內容的系統整體性認識不清；③教師對課程內容的語言藝術表達力不夠。

眾所周知，課堂教學是教學的基本組織形式，是完成教學任務的中心環節，因此筆者認為，除了教師加強專業知識素養、設計科學合理的課堂教學環節之外，最有效的方法是加強教師授課時語言能力的提高。充分利用語言的藝術魅力，給教學帶來很大的吸引力，使學生感受到學習的樂趣，從而把繁雜難于理解的書本知識變為淺顯易懂的、形象具體的生化知識傳授給學生。

2 生物化學課堂教學提高語言藝術的必要性

課堂教學語言藝術是指教師創造性地運用語言進行教學的藝術實踐活動，教師的教學語言藝術水平，對教師的教學效果和效率具有決定性的意義。研究表明，學生對知識的學習同教師表述的清晰度有著顯著的相關，而教師講解得含糊不清則與學生的學習成績呈負相關[1]。教學實踐也表明：教學效果好的教師必然語言表達能力強。因為具有藝術感的語言，能營造出引人入勝的課堂教學氣氛，能使學生比較容易接受教師傳授的知識，同時也會給學生留下極深的影響。而生物化學課程是研究生物體內化學分子與化學反應，從分子水平探討生命現象的本質的科學。由此，本課程的教學內容和教學任務決定了生物化學課教學語言藝術獨有的特征。在講授時必須注意：語言的準確性、形象性、啟發性、嚴謹性和激勵性。總之，生物化學課程學科特點需要藝術的語言， 提高生物化學授課質量也需要藝術的語言，學生接受生物化學知識更需要藝術的語言。

3 提高生物化學課教學語言藝術的途徑

教師是人類靈魂的工程師，教師的教學應該具有藝術的語言。藝術的語言不是生來就具有的，而是教師在教學實踐中逐漸積累起來的。教師的語言藝術水平是其自身的知識儲備、生活閱歷和思維水平的根本體現，所以應該從以下幾方面培養。

3.1認識語言藝術的重要性 作為教師要認識到語言表達能力是能力素質的重要內容和有機組成部分。即使在現代化的科學技術和教學方式方法應用于教學領域的情況下，教學語言的表達和使用，不僅不能降低和削弱，反而要求更嚴了。因此，教師語言表達能力的優略、強弱，直接影響著學生對新知識吸收的程度和繼續學習的積極性。蘇霍姆林斯基深刻地指出：“如果你想使知識不變成僵死的、靜止的學問，就要把語言變成一個最主要的創造工具。”由此可見，教師的語言表達能力，直接影響著教師在教學工作中主導作用的發揮，直接影響學生接受知識和培養思維的能力。所以應該高度認識到教師自身語言表達能力的重要性，從而達到教學語言美的藝術境界。

3.2積累本學科的語言素材 作為生化教師，要注意積累生物化學課教學的素材。例如：在講授物質組成時，充分利用物質發現的歷史故事及發現者趣聞，加深學生記憶，效果更佳。在講授代謝和信息遺傳部分時，聯系刑事偵查中的生化，如死亡原因的推測、個人身份的識別、親子鑒定及證據的檢驗等，能充分展示生化知識的實際應用，真實案例為大學生所喜聞樂見，能增強學生學習的趣味性和積極性。在教學中適當地挖掘利用，可以使教學充滿樂趣，更具說服力和吸引力。

3.3領會教學語言美的實質 眾多研究結果表明：教學語言藝術既具有一般藝術的特性～感染性、高雅性、機智性、含蓄性、啟發性，又具有自身特殊的規定性～教育性，且實質在于教育性。教學語言藝術是形神兼備的，其形是藝術，其神是教育。教學是積極的價值引導活動，教育性是它的靈魂。教學語言藝術的追求的創新決不能脫離教育性。教學幽默美、含蓄美、聲音美不是教學的目的，它只是教學的手段，必須為教書育人服務[2]。

3.4加強教師幽默品質培養 幽默是生化教師最優秀的品質之一。正如英國的M.鮑門所說：“高尚的幽默隱含了生活的全部哲學，它不僅僅是對無知的嘲諷及對笑話和故事的掌握。真正的幽默者能夠像從口袋掏東西一樣，自然而然地流露和反映出來，而不要花大力氣。”其實，高尚的幽默是生化教師思想、學識、閱歷、經驗、智慧和靈感在教學語言運用中的結晶，是一瞬間閃現的光彩奪目的心靈的火花。生化教師只有知識淵博，才能談天說地；只有邏輯嚴謹，才能言談雋永；只有思維敏捷，才能妙語連珠。

總之，生物化學教師的語言藝術水平與其知識儲備、生活閱歷和思維水平等密切相關。著眼當今生物化學課教學，形成有吸引力的教學語言風格，應當是每一位教師追求的目標。雨果在談到藝術家的創造性時說：沒有風格的作家，盡管有可能獲得一時的成功，但卻達不到真正的勝利。同樣道理，生物化學課教師若不形成自己獨特的語言風格，也就不可能成為一名優秀的生化教師，也就不可能走出一條留下美的軌跡的生物化學教學之路。因此，要使生化教學具有美的魅力，形成生機勃勃、洋溢著美的氣息的過程，就必須精心追求教學語言的藝術美。

參考文獻：

第4篇：化學分子工程范文

關鍵詞：高中化學；習題課；現狀；設計原則；實施方法

一、現階段高中化學習題課教學的現狀

1.缺乏明確的教學目標

教學目標就是學習的方向和目的，當前的習題課缺乏明確的教學目標，化學知識間的聯系比較緊密，教師在教學過程中可能只注重知識遷移能力的培養，而忽視其他目標的實現。

2.選擇習題盲目隨意

選擇題目時需要考慮的因素有很多，比如質與量的關系、難與易的關系、考點與重點的關系等等。而有教師只關注題量，大搞題海戰術，浪費學生的時間和精力，增加負擔，適得其反。

3.教學過程忽視學生主體性

有的教師上課就是為了完成自己的任務或提高效率，一講到底，累得氣喘吁吁，學生卻收獲甚微。這種教學方法嚴重違背了新課改精神。

4.缺乏規范性指導

很多教師關注學法指導，這是沒錯的，但忽視了答題規范性 的指導。

5.缺乏變式訓練和創新思維

高中的教學最重要的目的就是為高考做準備，高考正常情況不會考原題，所以培養學生的創新思維很有必要。

二、高中化學習題課設計原則

1.探究性原則

探究就是通過師生之間、生生之間探討研究主動解決問題的方法，讓學生通過思想碰撞，擦出智慧火花。這種學習的過程比教師直接講授傳遞的方法要深刻，而且教師可以抓住生成性資源淺入深出，把抽象的知識形象化。

2.開放性原則

這包括教學過程與教學評價都要堅持開放的原則，教學過程不再是教師唱獨角戲，而是教師主導學生主動參與共同學習的過程。教學評價開放是指教師對學生的點評不能只看成績或回答是否正確作為標準，應該多元參考，包括學生的參與度等綜合素質。教學評價的結果應達到教學目的或者說是積極的評價，增強學生學習的信心和決心。

3.階梯性原則

化學學科本身是一門思維縝密的學科，知識點零碎且多，解題方法靈活多樣。學好這門科目需要具備較高的素質。因此，教師在選擇習題時要堅持階梯性原則，難易相成，習題的設置要有技巧，讓學生的思維一張一弛，學而不厭。

4.創新性原則

回顧近幾年的高考試題，創新題屢見不鮮，這些題目設計巧妙，看似簡單，卻暗藏玄機。

三、高中化學習題課實施方法

1.精選練習，保質保量

練習不在于多，而在于精。要選擇難易適中，力求新穎，能夠符合教學目標的習題，避免偏題怪題。

2.注重思路啟迪、學法指導

教師要認真研究學生的解題思路，發現癥結并及時分析矯正。逐步引導學生學會分析問題，如突破點的尋找，隱含條件的挖掘，前后知識點的聯系，有效信息的提取等，通過展示交流使學生明白答題思路。

3.變式探究，培養創造性思維

通過改變習題的已知條件、結論和問題開展探究活動，該環節要充分體現教師的主導作用和主體作用，教師要適時引導，指引學生正確探究方向；學生要獨立思考，必要時小組相互討論協作。

4.科學規范答題

第5篇：化學分子工程范文

1成分和結構

硅灰石的化學分子式為CaSiO3，結構式為Ca3[Si3O9]，理論化學成分：CaO 48.25%、SiO2 51.75%。自然界中純硅灰石罕見，在其形成過程中，Ca有時被Fe、Mn、Ti、Sr等離子部分置換而呈類質同象體，并混有少量的Al和微量K、Na。由于硅灰石形成時的溫度、壓力等條件不同，可能出現3種同質多象體：①三斜鏈狀結構的Tc型硅灰石，通稱低溫三斜硅灰石（α-CaSiO3）；②單斜鏈狀結構的ZM型副硅灰石，通稱副硅灰石（α′-CaSiO3）；③三斜三元環狀結構的假硅灰石，通稱假硅灰石（β-CaSiO3）。目前被廣泛用作工業礦物原料的主要是低溫三斜硅灰石，大多呈針狀、纖維狀或片狀，常簇集呈扇形、輻射形集合體，有的呈細小的顆粒狀。

2性質

2.1光學性質

硅灰石礦物具有熒光性質。熒光性質依硅灰石的成分和激發源的波長而定。在365nm的短波紫外光下，湖北大冶縣的硅灰石發桔黃色熒光，而吉林梨樹縣硅灰石發紫紅色熒光。硅灰石還具有熱發光性質，不同地區的硅灰石熱發光曲線存在差異，其原因可能與成礦的時代、條件不同以及含有雜質礦物有關。

2.2水溶性和吸油性

硅灰石礦物在中性水的溶解度于25℃下為0.0095g/100mL。它的溶解度還取決于它的細度，硅灰石顆粒越細，它的溶解度越高。硅灰石的吸油性很小。

2.3電學性質

硅灰石具有高電阻、低介電常數的優良特性。據電學測試，以硅灰石為主要成分的電瓷的電阻為1011～1012歐姆?厘米的數量級。這表明，硅灰石是較好的絕緣材料，尤其是良好的高頻絕緣材料。

3 硅灰石應用

3.1陶瓷

在陶瓷工業中，硅灰石可以降低陶瓷的燒成溫度和縮短燒成時間、減少熱膨脹，同時提高坯體的強度和壓型質量，而且能大大改善陶瓷制品的機械性能，提高產品質量。硅灰石應用于釉料中可以減少或消除釉面針孔、提高釉面耐磨性、提高釉層透明度和光澤度，而且在低溫快燒工藝中還可以減少坯體變形和斷裂。除此之外，在釉料中添加一定量的硅灰石，還可以降低鈣釉的吸煙現象。由于硅灰石具有熱膨脹系數低，在低溫條件下易與氧化硅、氧化鋁共熔、不含化學結合水或碳酸鹽以及具有針狀晶形等特性，因此，用硅灰石作建筑陶瓷原料，能實現低溫快速燒成，降低產品的收縮率和減少出現翹曲、開裂現象，并能提高坯體強度和壓型質量，改善產品機械性能，從而達到節省能耗，提高產率，降低成本的目的。

3.2冶金保護渣

硅灰石作為冶金保護渣主要用作生產顆粒板坯連鑄、模鑄保護渣和無碳保護渣的基料。由于硅灰石成分穩定，因此使鑄坯無缺陷，表面光潔；硅灰石中CaO和SiO2以化合狀態存在，其配比恰處于連鑄所需要的堿度范圍，可減少配渣的基料種類，簡化工藝，使保護渣具有良好的熱穩定性；硅灰石含Al2O3很低，因此可增強保護渣吸收Al2O3的性能。

3.3油漆涂料

硅灰石具有較高的白度，一般能達到95，最高可達到102～104，可用作涂料、填料等體系的特白粉體材料，具有吸油量低、易分散、體系貯存穩定、涂層流平性好和附著力強等特點，可部分替代價格昂貴的鈦白粉；可全部代替滑石粉、沉淀硫酸鋇和氧化鋅等。另外其針狀顆粒形態及低的吸油性等特性，可提高涂料的韌性和耐用性，保持涂料表面平整與良好的光澤以及抗洗刷和抗風化性能，還可減少涂料的吸油量并保持堿性，具有抗腐蝕能力。

3.4 電焊條

用硅灰石作電焊條藥皮配料，能起助熔和造渣添加劑作用，抑制焊接時放電，減少飛濺，提高熔渣流動性，使焊縫成型整潔美觀，增強機械強度。

3.5橡膠塑料

硅灰石以它獨特的針狀纖維，作為功能性填料增加了復合材料的強度。高長徑比硅灰石針狀粉產品作為高分子改良劑廣泛用作提供高沖擊強度、增強流動性以及加強剛度強度和結構穩定性，另外，表面處理過的產品已被廣泛用作加固物，用于改善抗拉強度、沖擊強度、線性拉伸及模收縮率，以及提供均勻的蝕刻和表面粘附力從而創造光滑的表面。

4 硅灰石材料的研究進展

目前硅灰石針狀粉應用在高分子材料中作填料存在的主要問題是，用于樹脂基復合材料中，顏色變深；硅灰石表面親水，與有機樹脂的相容性不好；硬度較高，使用方法不當對加工設備會造成較大的磨損，所以要解決硅灰石針狀粉與有機樹脂的相容性必須做合理的表面改性或復合改性。目前改性方法主要有硅烷偶聯劑改性、酞酸酯偶聯劑改性、納米二氧化硅包覆復合改性、硅酸鋁包覆復合改性。

改性針狀硅灰石粉超細粉應用于工程塑料做填料的主要作用是：改善塑料制品的力學性能和耐熱性；改善塑料制品的功能強度，起補強、增強作用；調整塑料的流變能力；提高產品的尺寸穩定性。

在尼龍6、尼龍66/高溫PA料中應用有以下優點：低吸濕性、可以代替研磨玻纖，提高經濟效益、部分替代短玻纖、提高熱導率和尺寸穩定性、提高熱變形溫度、提高表面折光率和電鍍層結合，降低霧度。

在聚氨酯中應用有以下優點：改善表面外觀、降低漿料粘度、注模用料中無沉降、無分層、低吸濕性、降低線性膨脹系數、提高熱變形溫度。

在PP /CTPO/HDPE材料中應用有以下優點：降低線性膨脹系數、提高抗刮擦性能、提高熱變形溫度、提高低溫沖擊。

5硅灰石材料的市場前景

硅灰石是具有獨特理化性能的多功能材料，隨著科學技術的發展，其應用領域將會越來越廣泛，其發展趨勢為超細、高長徑比和表面改性的方向，以提高其附加值。高長徑比的針狀硅灰石超細粉可在塑料、橡膠等工業中作為增強性填料，在提高產品的拉伸強度、撓曲強度等性能方面優于其他晶形的無機填料，在填料領域中有著廣泛的應用前景。

參考文獻

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第6篇：化學分子工程范文

關鍵詞：二氧化碳；潔凈；哈龍替代物；三氟甲烷滅火系統

中圖分類號： TU998.13+2 文獻標識碼： A 文章編號：

一、概述

哈龍（Halon）滅火系統具有滅火濃度低、滅火效率高、不導電等優異性能，但是經研究發現，哈龍滅火劑中含有溴、氯元素會破壞大氣層，即在臭氧耗損物中具有最高的ODP值（耗損臭氧潛能值），因此近年來，國際上推出的哈龍替代物，較多的還是氣體滅火劑，例如三氟甲烷滅火劑 (HFC-23)、七氟丙烷滅火劑 (HFC-227ea)、惰性氣體滅火劑及二氧化碳滅火劑（CO2）等。基于對各種滅火劑性能的篩選與評價，可以認為很難確立較為全面合格的替代物，或者滅火效率不高，或者價格比較昂貴，或者裝置笨重，占據較大的空間，或者有害于環境和人體健康。當前國內外采用的哈龍替代物主要集中在鹵代烴滅火劑和惰性氣體滅火劑上。

二、常用滅火系統特點

1、二氧化碳滅火劑

二氧化碳的滅火機理是窒息作用，此外對火焰還有一些冷卻作用。二氧化碳的窒息作用主要是通過充滿整個空間或包圍燃燒物使其周圍空氣中的氧含量降低而實現的。二氧化碳的滅火濃度根據不同燃燒物質為10%～40%以上。

二氧化碳的使用有兩種形式。一種形式是灌裝于手提式滅火器中使用。另一種形式是用鋼瓶貯存，應用于封閉空間的固定式二氧化碳滅火系統或局部滅火系統，其中有高壓和低壓之分。

二氧化碳廉價、“潔凈”，但具有中等毒性，人員應避免長期接觸，盡管其滅火效率低，在替代哈龍的大氣候下應用趨于廣泛。

2、鹵代烴滅火劑

鹵代烷即哈龍滅火劑的滅火機理為化學抑制作用。其分子中熱分解而產生的氟、氯、溴原子與火焰中產生的氧自由基和羥自由基發生鏈式反應而中斷燃燒。我國生產的品種主要是1211、1301和2402。滅火效率1301略高于1211；而用于手提式滅火器中撲救油類火災時，則2402和1211的效果更好。其毒性按大小排列依次是2402、1211和1301。我國生產的哈龍滅火劑的85%用于灌裝手提式或簡易式滅火器中，由于我國加入了《關于臭氧層物質的蒙特利爾議定書》，加快了限制使用哈龍的步伐，哈龍的生產和應用，特別是在滅火器的應用受到了遏制。

國外在篩選ODP值小的鹵代烴類氣體滅火劑中做了大量的工作，美國消防協會在1996年版NFPA2001《潔凈氣體滅火劑滅火系統設計規范》中推薦采用了幾類滅火劑。目前我國認定可使用的此類滅火劑主要是七氟丙烷（FM200）；六氟丙烷（FE36）和三氟甲烷（FE23）。其中三氟甲烷已投入批量生產并在工程應用中獲得成功。三氟甲烷(HFC-23)的化學分子式為CHF3， 以物理和化學方式進行滅火。主要是降低空氣中的氧氣含量，使空氣不能支持燃燒，從而達到滅火目的；在實際滅火中，滅火所需的三氟甲烷藥劑量并未使空氣中氧氣達到助燃點以下（例：當滅火濃度為18%時，空氣中的氧含量為17.8%），這一點可認為在滅火過程中伴有化學反應，即滅火劑可能分離有破壞燃燒鏈反應的自由基。三氟甲烷是一種較為理想的哈龍替代物，對大氣的臭氧層沒有破壞作用，消耗大氣臭氧層的潛能值ODP為零，三氟甲烷具有良好的滅火效率，滅火速度快、效果好，滅火濃度比哈龍1301高一倍。

3、惰性氣體滅火劑

惰性氣體應用于主要涉及建筑物、工廠和其他特定用途的全淹沒固定滅火系統在歐洲一些工業發達國家已獲得推廣，惰性氣體滅火劑雖不含臭氧耗損物質，但由于滅火濃度高、瓶組多、管路和管件閥門均需耐高壓，可以預料，在工程造價和施工技術方面均面臨一定的難度。我國目前正在開發煙烙燼(IG541)，由于其成分均為大氣中天然成分，所以噴放后在火災現場無任何殘留，同時，其滅火速度快、不污染被保護物品，對大氣臭氧層無破壞作用，在許多大型保護區和重點保護區被推廣使用。這種滅火劑是環境因素可打滿分的“綠色工程”介質，但其“應用量相對容積比”過高，系統造價在所有的消防設備中價格最為昂貴，在我國使用還會有較大的困難。

下面就幾種滅火劑的臭氧層損耗值、溫室效應潛能值、毒性等性能參數作簡單的比較，見下表。

哈龍替代物的性能參數比較表

注：NOAEL—是試驗動物未發現不良反應的最大濃度。

LOAEL—是試驗動物發現不良反應的最小濃度。

ODP—是指物質對臭氧層的破壞能力。

GWP—是指地球暖化系數，導致地球暖化能力的數值。

LC50—是指動物（大白鼠）在這種氣體中活動四小時，半數致死的氣體濃度。

ALT—是指在大氣中的存活壽命（年限）

三、三氟甲烷滅火系統

1、產品性能

三氟甲烷滅火系統是依據氣體滅火系統及零部件GB25972-2010的技術指標和要求開發，一種取代哈龍（1301、1211）的優良的潔凈氣體滅火設備，三氟甲烷滅火劑的臭氧層損耗值（ODP值）為0，有較低的溫室效應潛能值（GWP值），并具有清潔、低毒、電絕緣性好、滅火效率高等特點。它適用于：電氣和電設備火災；固體表面火災；可燃液體或可熔化的固體火災；滅火前可切斷氣源的氣體火災等。

2、三氟甲烷滅火系統主要技術參數

3、三氟甲烷滅火系統的原理構成形式

三氟甲烷自動滅火系統包括火災報警系統、施放控制系統、滅火劑儲存系統和管網四部分構成。它們的構成形式如圖所示。

對滅火系統來說，利用三氟甲烷滅火裝置可以組成組合分配系統和單元獨立系統兩種形式。當一個建、構筑物內存在多個需要保護的區域時，可以將幾個保護區組合起來，共同設立一套三氟甲烷滅火系統，就稱為組合分配系統。相反，每個保護區單獨設立一套三氟甲烷滅火系統，就稱為單元獨立系統。

四、結束語

三氟甲烷是第一代哈龍替代物，由于它的滅火效能比Halon1301差，且在大氣中生存時間長，所以在一些場所還不能完全替代Halon1301滅火劑。目前，消防業界同仁正在努力地研究、開發一種能完全替代Halon 滅火劑的替代物，這種替代物的ODP值必須為零，GWP（溫室效應）值低，而且低毒、滅火效果好、在大氣中生存時間短等。

參考文獻：

(1)唐祝華.21世紀潔凈氣體滅火系統新技術的開拓、發展與眺望.給水排水，2000(1).

第7篇：化學分子工程范文

摘要：如今，國家對創新創業（以下簡稱“雙創”）越來越重視，高校在教學過程中在注重基礎知識的前提下，也逐漸加強向“雙創”能力培養的方向轉變。本文以武漢生物工程學院為例，總結了該校生物化學實驗教學通過改革，開展設計性和綜合性實驗，以激發學生的積極性和創造性，培養自主實踐能力、創新能力和思維能力，最終提高學生綜合素質的實踐體會。

關鍵詞：生物化學；實驗教學；教學改革；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0103-02

2015年，國務院辦公廳下發了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》[1]，各高校為實現人才培養定位和創新創業教育所要求的目標，對各專業人才培養方案做了修訂。武漢生物工程學院是一所民辦本科院校，其目標是培養具有創新精神和創新能力的高級應用型人才。因此，人才培養方案注重理論與實踐傳授相結合。

生物化學實驗是一門基礎性學科，如何將生物化學中深奧難懂的代謝機理和錯綜復雜的代謝反應原理，轉變為形象化、具體化的知識傳授給學生，激發他們的創新能力，上好生物化學實驗課尤為關鍵。結合當前“雙創”人才培養的方向指標，事實證明，構建基于創新、創業能力培養的新型實驗教學模式，具有重要意義。

一、將創新創業教育理念融入課程教學中

創新教育，是以培養創新意識、創新精神、創新思維和創新能力等創新素質和創新人才為目標的教育活動；創業教育能夠開發和提高人們創業的基本素質，培養創業意識和創業精神，形成初步的創業能力，注重人的自我價值的實現[2]。創新教育與創業教育的目標取向基本一致，且作用于同一培養對象。基于對創新創業的理解，我校生物化學實驗教學改革中保留了經典內容，是在基礎性實驗的基礎上，加大綜合性實驗的比重，積極開設新的創新型實驗。

二、優化實驗內容，改進實驗方法

針對學生的不同特點，結合實驗項目的性質，將生物化學實驗分為基礎性實驗和運用能力實驗（綜合性實驗）。由于教學時間有限，并考慮到市屬高校大多數學生的接受能力[3]，綜合性實驗項目只針對部分有興趣的學生開放。教師在教學中改變實驗教學方法，給學生提供自由發揮的空間，讓他們自己查找資料，獨立設計實驗環節和路線。例如，實驗之初，教師只提供一套實驗參考方案，學生可自由結合成實驗小組，經過小組間的交流學習，確定最終方案開展實驗操作。

在實驗過程中，實驗項目貼近生活，并結合社會熱點予以討論，達到激發學生興趣的目的。譬如，對植物組織中VC含量進行測定時，原來的實驗材料僅提供辣椒，現在我們提供柑橘、西紅柿、菠菜、白菜等不同實驗材料，讓學生對常見水果、蔬菜的VC含量進行比較。再如，食用油的質量鑒定實驗，結合“地溝油”事件，購買調和油、菜籽油和外面餐館炒菜用油，讓學生選擇不同的油進行碘值和酸價測定，從而了解各種油的品質。又如，蛋白含量的測定，結合“三聚氰胺”牛奶事件，在牛奶中加入尿素，測定奶中氮的含量，從而判定奶粉的質量。測定糖含量時，學生可以選擇蒽酮比色法、二硝基水楊酸法，比較分析實驗結果，加深對實驗原理的理解。

將創新創業教學理念融入教學體系中，優化實驗內容，可以讓學生通過實驗學習了解所學內容在產業中的應用，又能加強并鞏固所學知識，體現學校產學研密切結合的辦學理念。

三、規范教學過程，為專業教師角色轉換創造條件

創新預實驗形式，采用負責人制度，即授課教師輪流作為每次預實驗的負責人，組織安排整個預實驗并進行預講，其他教師對授課方法和內容提出具體意見，特別是在如何拓展實驗方面展開討論。學校為了讓教師能夠實現從專業教師向創業導師的轉化，不斷增強他們的“雙創”經歷，經常選派教師掛職鍛煉外出學習，積累創新、創業實踐經驗。

四、調整評價體系，新增“雙創”實踐學分比例

調整評價體系，注重學生平時成績所占比例，可由50%提高到70%。平時成績包括課堂的參與度、操作的規范度、實驗心得分享等，應實行獎懲分明的原則；期末考試采取隨機抽取試題單項操作的方式，要求學生寫出實驗方案、步驟，進行結果分析。這一過程中，學生可以學會計算化學藥品量，使用電子天平，分析實驗結果，修正實驗方案，提高設計實驗的能力。另外，對進行綜合性實驗的學生，給予10分以內的加分。

五、構建實踐平臺，建立實驗數據處理工作站

借助多媒體，構建數據處理工作站，為學生搭建實踐平臺。在掌握實驗基本技能的基礎上，學會實驗數據分析和實驗結果處理，是每個學生應具備的基本能力。在生物化學實驗課堂中，引入微課、慕課等，展示現代的生化研究設備、新的研究技術以及由于實驗條件和學時限制學生無法直接接觸的實驗操作過程，使學生及時了解生化實驗的最新研究手段，加深對生物化學實驗的整體認識，開闊眼界，提高實驗效果，加深學生對分子結構、儀器設備等知識的掌握。這能夠將生物化學中的枯燥概念、實驗操作或化學分子反應過程，以視頻、動畫等視覺效果突出、簡單易懂的方式制作出來，并創新性地將視頻配以音頻插入課程中進行演示。多種教學方式整合制作形成的課程，不僅可以提高課程的趣味性，還能大大提高學生的效率和動力[5]。

實驗教學，講究數據的真實性。無論實驗做得如何，教師要讓學生自己處理、分析數據，分組討論實驗結果。在這一過程中，學生能夠進一步鞏固知識點，激發獨立學習、主動學習的樂趣。創新教學模式，整合教學內容，改進教學方法，結合課程在創新創業人才培養等方面進行探索和實踐，我校取得了良好的教學效果。

六、成立創業學院，為學生創新創業提供必要支持

經過多年的探索和實踐，我校已基本建立了“創業環境”、“創業教育”、“創業模擬”、“創業實踐”四位一體的以提升創業能力為核心的創新創業教育體系[4]。在實驗教學過程中，一旦有好的實驗項目，感興趣的學生可以加入創業孵化基地，有專門的創業導師隊伍對他們進行創業素質、創業能力的專題創業教育與訓練。

七、總結與展望

通過改革，我校生物化學實驗教學得到明顯改善，學生綜合能力有所增強，課堂氣氛活躍，自主學習能力、思考能力和解決問題的能力也明顯提高。學生曾多次在生物實驗技能大賽、創業大賽中取得了優異成績。今后，我們將按照“雙創”要求，集合專業培養模式、課程設置及評價體系等進行教學環節的優化設計，進一步實現產、學、研的一體化發展。

參考文獻：

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[5]孫盾，姚纓英.開設自主實驗的實踐與思考[J].實驗技術與管理，2009，26（5）：21-33.

第8篇：化學分子工程范文

關鍵詞：AIE 效應；有機發光二極管；AIE機理；OLED機制；AIE材料的合成

1.引言

聚合誘導發光（AIE）效應，自20 世紀以來，有機發光材料引發了光電子器件領域和傳感領域的一場革命[1]。目前，這些材料廣泛應用于新一代平板顯示器件激光器、太陽 能電池、傳感器等領域。人們可以根據發光器件的制作要求，改變發光化合物的化學結構，來調控其化學物理性質。這類研究具有很高的理論價值和廣闊的技術應用前景。然而，大多數有機發光材料在溶液狀態下具有較好的發光性能，但在聚集狀態下卻不會發光或發光效率很低。這種現象稱為濃度猝滅效應（ concentration- quenching effect，CQE ）[2]。通 常 認為，造成濃度猝滅現象的原因是由于分子間電子振動的強烈相互作用導致了非輻射能量轉換，或是平面共軛發色團之間形成了導致發光猝滅的激基締合物（ excimers） 所致。為了避免 CQE 效應，研究人員只能研究和利用在稀溶液中處于單分散狀態的熒光分子。但是，稀溶液中的熒光檢測體系靈敏度較差，很大程度上限制了它們的應用范圍。而且，在某些情況下，即便是在稀溶液中，CQE 現象仍然不可避免，例如在生物檢測體系中，小的熒光分子可能會聚集在生物大分子 的 表 面 或 集 中 在 折 疊 結 構 中 疏 水 的 凹 陷處。這種稀溶液中局部 濃度的增大 同 樣會導致CQE 現象的發生 ，這非常不利于對生物傳感器的實時監測。另外，在有機光電器件的應用中，發光材料通常被制成固體薄膜或其他聚集態形式，分子之間的聚集更加緊密，相鄰熒光分子的芳香環之間存在著強烈的 π-π 堆積作用。這樣，處于激發態的聚集體會以熱振動、碰撞等形式釋放能量導致無輻射躍遷，從而使得熒光猝滅，即聚集誘導熒光猝滅（ aggregation-caused quenching，ACQ ）[3]。為了降 低 ACQ 效應，科研工作者們采用了很多化學、物理以及工程的方法，例如將高度支化的分子鏈，樹枝狀、環狀或星型分子用化學鍵連接到發光的芳香環上以阻止分子間相互聚集，通過表面膠囊化使其物理鈍化，與非共軛的透明聚合物基體相摻雜等。但是，這些方法在很多情況下，只能部分或者暫時減弱聚集的程度。與其防止或限制發光生色團聚集不如去利用生色團的聚集。倘若存在一種理想的發光材料，它越是聚集，l光越強，熒光量子產率越高，那么，上述問題將迎刃而解，這必將是一個具有重要理論及實際應用價值 的 重 大 發 現。2001年，Tang 課題組發現siloles 衍生物在稀溶液中幾乎不發光，但在聚集態下發光卻明顯增強。他們將這種反常的現象稱為聚集誘導發光（aggregation induced emission[4]。

2.OLED 研究進展

OLED 具有以下幾個特點：主動發光，不需要背光源，可以做得像紙張一樣薄；低功耗；無視角問題；所使用的有機發光材料發光光譜較窄，發光的顏色能做到色飽和度純正，實現真彩色；響應速度很快，它可以做到毫秒級甚至是微秒級；高對比度，目前可以達到 1，000，0001。另外，它在 - 45℃到 +80℃的狀態下都可以工作，不像液晶，隨著溫度的變化，色彩會發生變化【8】。OLED 的這些特點符合未來發展的要求，而被認為是未來顯示器的主流。第一個 OLED 于 1987 年問世，它采用類似三明治結構，發光層為小分子材料 Alq3，外量子效率只有約 1% 。1990 年，Friend 及其合作者發現了聚合物的電致發光，聚合物材料可采用旋涂法制備，這一發現為噴墨打印的 OLED 制備提供了條件。1998 年 Thom ps on 等在 Nature 上發表文章，報道了磷光電致發光的研究結果，將 OLED 內量子效率及外量子效率分別提高到 23%和 4%。在這些開創性研究的基礎上，小分子及聚合物OLED 的研究目前已取得了重大進展，紅光和綠光的壽命從最初的少于 1min 發展到現在 200，000hr 及100，000hr （亮度為 150nit 情況下），亮度可以達到107 cd/m2以上。在效率方面，據最新報道，2009年 3 月來自日本的研究小組采用高折射率的玻璃基板，將磷光綠光 OLED 的效率從 94.3lm/W 提高到210lm /W，提高了一倍多 。1. 2 OLED 產業化進程1997 年日本先鋒了采用分辨率為 256x64的單色 PM- OLED 面板的車用音響；2001 年三星推出應用全彩 PM- OLED 面板的手機；2002 年 富 士 通 手 機 F505i 副 屏 采 用Tohoku Pione e r 生產的 1.0in 全彩 PM- OLED 面板，自此 PM- OLED 在手機副屏的應用隨之大量興起。根據權威調查機構 Displaysearch 的報告，AMOLED 的收益在 2008 年增長了 110% 。 未來OLED 出貨量會從 2008 年的 7，600 萬片增長到2015 年的 3.3 億片，年復合增長可以達到 23%。從長遠來看手機應用的出貨量是逐年增長的，到2015 年有 1.4 億片出貨的預測。從金額來看，2008年 OLED 總產值不到 6 億美元，而到 2015 年將達到64 億美元，2008 年 OLED 產值占整個平板顯示產業產值的不足 1% ，而到 2015 年將增加至 5% 。

因此OLED 市場有著很大的發展空間和很好的前景。OLED 在小尺寸顯示如手機副屏、車載顯示、電子產品的小屏幕顯示等已經占據了很大的市場份額，但在大尺寸顯示如電視、電腦顯示器方面，目前僅有三星和索尼推出了尺寸在 30in 以上的 OLED 電視，仍處于起步階段。2007 年索尼了第一款 OLED 電視 XEL- 1，1，000，000∶1 的對比度及 3m m 的厚度令人驚嘆，它的出現刺激了 OLED 產業。

3.OLED結構：OLED的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物（ITO），與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。整個結構層中包括了：空穴傳輸層（HTL）、發光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當電力供應至適當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發光層中結合，產生光亮，依其配方不同產生紅、綠和藍RGB三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自己發光，不像TFT LCD需要背光，因此可視度和亮度均高，其次是電壓需求低且省電效率高，加上反應快、重量輕、厚度薄，構造簡單，成本低等，被視為 21世紀最具前途的產品之一。

4.OLED發光原理：有機發光二極體的發光原理和無機發光二極體相似。當元件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時，外加之電壓能量將驅動電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽極注入元件，當兩者在傳導中相遇、結合，即形成所謂的電子-空穴復合（Electron-Hole Capture）。而當化學分子受到外來能量激發後，若電子自旋（Electron Spin）和基態電子成對，則為單重態（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fluorescence）；反之，若激發態電子和基態電子自旋不成對且平行，則稱為三重態（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。[9]

5.感悟：

小時候，看那些動畫片還有科幻電影，充滿了對人類未來世界的栩栩如生描述，好像那樣的世界是如此的真實，但自己心底卻會默默告訴自己，這些都是假的，都是想象和不存在的。現在，AIE材料與OLED技術的結合仿佛讓“夢”成為了觸摸得到，看得到，感受得到的物質。

“小東正夾著一卷 4ft（約 1.2m ）長像紙一樣薄且微微閃光的物品大步往家走，當他走進家門時，傳感器探測到了他的出現，墻面開始微微發光并漸漸照亮整個房間。他取出臂下物品，將它展開在墻壁上，對家人喊到：‘這就是我們新的 8ft（約 2.4m）的電視’。能發光的墻壁？能卷折的電視？就像《哈利波特與阿茲卡班囚徒》里面，波特打開一張報紙，上面有“小天狼星從阿茲卡班監獄逃跑的畫面，”，監獄破開了一個很大的口子，漫天的攝魂怪在游蕩，不知道你有沒有發現，這一切都是在一張報紙上，是動著的視頻。”

個人總結AIE應用于OLED目前的難題：

1.如何獲得高效的AIE藍光材料，目前AIE藍光材料主要有以四苯乙烯，三苯乙烯等，結合其他大的共軛體系，然而量子產率不高，發光不藍，穩定性差，壽命短等嚴重制約了AIE材料應用于OLED器件。

2.降低OLED的成本，需要降低AIE材料的成本，科研最終產業化，做成產品投入市觶是需要服從客觀市場規律，目前量子點電視是OLED的強力競爭對手，量子點（ Quantum Dots QDs） 是一種由數十個原子所構成的半導體顆粒，其 3 個維度的尺寸都在 100 nm 以內，量子尺寸效應非常明顯。量子點是一種納米級的半導體材料，具有半導體的能帶結構，一定的帶隙寬度，可以電致發光或光致發光，其發射光譜取決于能帶結構，而能帶結構與量子點顆粒大小和分布有關。

目前GE，LG，三星，臺電等公司都紛紛推出了自己的OLED或者量子點電視，這一領域正拼的火熱。

個人預期，OLED是未來的顯示屏的王道。

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[7]The Developments and Challenges in OLED， Flexible and See-through Display Technologies， and Organic Luminescent Materials XU Zhen1，SONG Dan-dan1， ZHAO Su-ling1， ZHANG Fu-jun1，ZHAN Hong-ming1，2， YUAN Guang-cai1，2

[8]量子點電視技術淺析 梁 寧

第9篇：化學分子工程范文

1.建筑外墻外保溫材料與防火

目前，我國大規模應用的外墻外保溫材料主要是EPS（聚苯乙烯泡沫）和XPS（擠塑聚苯乙烯泡沫），這些材料質輕、閉氣、防水性好、絕熱性能好，因此被保溫行業廣泛使用。但是，在廣泛的實際應用和檢驗中發現，如果這些有機保溫材料沒有經過阻燃和降煙毒氣的化學分子結構改性，只是簡單地添加阻燃劑，遇火易燃燒，熔融狀態帶火滴，燃燒產生有毒氣體，且高溫時易發生蔓延和轟燃現象，火災隱患非常嚴重。

防火是設計和施工工作的重中之重，有著嚴格的規范和操作規程加以控制。從單一案例看，外墻外保溫材料起火往往是由“偶然”的違規引起，業內人士對于其原因和解決方法亦眾說紛紜。現階段我國大規模采用的外墻外保溫材料的防火性能不佳，EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（擠塑聚苯乙烯泡沫）均屬于可燃材料，即存在可燃物；而在實際施工（尤其是幕墻施工）過程中，無法避免電焊火花等明火情況的發生，即存在火源。既然對于火災的兩大要素――可燃物和火源都無法控制，那么眾多有關外保溫材料的火災案例，實則是“偶然”中的“必然”。

通過以上分析可以看到，造成保溫層火災的兩個方面因素，火源是外因，通過嚴格的操作規程可以降低其發生的幾率；而保溫材料本身就是可燃物，這是造成火災的內因，最根本的解決辦法就是采用難燃、不燃的材料，力求杜絕此類火災的發生。

2.建筑外墻外保溫材料的選用

國內市場上常見的保溫材料分為無機保溫材料（巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃等）和有機保溫材料（EPSXPS、PU、酚醛泡沫等）。在實際的設計和施工中，可用于替代EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（擠塑聚苯乙烯泡沫）的保溫材料有以下幾種。

2.1巖棉板、玻璃棉板

巖棉板、玻璃棉板的制作工藝一般為，巖石或玻璃經高溫熔融后，由高速離心設備制成無機纖維，同時均勻加入一定比例的粘結劑、防塵油、硅油，然后根據不同要求，制成板材。其保溫性能、機械性能良好，具有良好的吸音特性，屬不燃材料，價格低廉。

該類無機保溫材料的局限性在于，安裝和拆卸過程中釋放到空氣中的人造纖維會對人體組織造成損傷。雖然國際癌癥研究機構根據調查研究結果，通過2001年10月24日LARC新聞將玻璃棉、巖棉的類別從2B類（對人類可能致癌）降至為3類（對人類不會致癌），但仍無法避免棉狀人造纖維對人體皮膚和呼吸器官造成損傷。因此，該類溫材料多用于設備、管道保溫隔熱和人員不易接觸到的場所。但是，使用于外墻保溫系統的巖棉板、玻璃棉板應采用新技術，使其人造纖維可在人體組織中自然消失，并在安裝和拆卸過程中采取防擴散措施，這無疑會增加生產和安裝成本，使其經濟性大打折扣。

2.2泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種無機硬質保溫材料，由無機玻璃（國內使用平板碎玻璃）做主要原料，加入碳素或碳酸鹽等作發泡劑和其它輔料，將其一起磨細混合均勻后，放在耐熱鋼模具內，再在窯爐中經過800℃~900℃高溫燒結發泡和退火冷卻處理后制成。泡沫玻璃的物理化學性能優點突出：具有耐多種化學腐蝕，能提高保溫系統的耐酸雨、酸霧、大氣碳化、抗水軟化侵蝕、抗紫外線致老化等自然風化侵損的性能；不吸水，既能耐高溫、又能耐低溫，能在-196℃~400℃廣闊溫度范圍內使用，有利于提高外保溫系統的抗水抗凍性能；安全性能可靠，不燃燒、無毒，符合環保要求。

目前在我國保溫材料市場上，泡沫玻璃的推廣使用度不高，原因在于生產成本過高，與EPS、XPS和PU等產品相比在經濟性方面沒有優勢。生產泡沫玻璃采用廢品窗玻璃碎片為主要原料，各地資源豐富，價格低廉，可變廢為寶，重復利用，屬于環保節能產品，符合我國產業發展政策，且各省都有就近發展生產的條件。因此，大力推廣泡沫玻璃保溫材料的使用，有利于環保、節能和消防安全，其經濟性也將在不斷的技術革新和可持續利用中得到體現。

2.3聚氨酯PU

聚氨酯PU屬熱固性材料，是通過雙組份液料反應交聯固化發泡而成，呈網狀結構，其耐高溫性能、結構穩定性和結構強度等物化綜合性能比普通塑料泡沫要優越得多。聚氨酯PU未經阻燃加工處理時，屬易燃體；經過科學方法改性，引入難燃、耐溫、低發煙、低毒性的環狀結構化合物（異氰脲酸環、啞唑烷酮、芳香族環、碳化亞二胺鍵），或引人具有難燃結構聚合物納米顆粒，使聚氨酯PU泡沫在遇火時不產生收縮，同時形成一層碳化層，隔絕了熱量的傳遞和氧份的滲透，從而阻止火焰繼續擴張，不產生蔓延燃燒現象，使原來可燃的PU泡沫變成阻燃、難燃性泡沫，甚至接近不燃性泡沫。

這類系統導熱系數低，保溫層厚度小，耐高溫性能、系統穩定性好，施工工藝多樣化，包括現噴聚氨酯、模澆聚氨酯及板貼聚氨酯外保溫系統，在其阻燃性能確保消防安全的前提下值得推廣。

2.4酚醛泡沫

酚醛泡沫是一種性能優異的防火、節能、隔熱、隔音、輕質材料，屬難燃材料,火表面略有炭化卻不燒穿，既不會著火也不會散發濃煙和毒氣。在所有保溫材料中，酚醛泡沫具有最低的導熱系數，其保溫性能比礦棉、輕軟木、珍珠巖、玻璃棉等傳統的保溫材料高一倍左右。

3.結語

保溫節能、消防安全和經濟成本并不矛盾，節能效果就是降低長期的發展成本。同時，消防安全與期的發展成本。同時，消防安全與民生安定和社會穩定緊密相關，不應為了短期利益而忽視。因此，應根據不同項目的特點和要求，選用保溫、安全、經濟三方面性能均衡的保溫材料，從根本上消除外墻外保溫材料的火災隱患，實現節能減排的戰略目標。

參考文獻

[1] 楊宗. 當前我國建筑節能中不應忽略的大問題[EB/OL]. 省略/ypnew_view .asp?id=1055 , 2009-5-11.