南京高分子材料研究精選(九篇)

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第1篇：南京高分子材料研究范文

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)；探討

【中國分類法】：G420

隨著我國對科技應(yīng)用型人才的需求急劇增加，福建工程學(xué)院將立足于建設(shè)成為優(yōu)秀的科技應(yīng)用型大學(xué)，向社會和企業(yè)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀的科技應(yīng)用型人才。科技應(yīng)用型本科人才是介于學(xué)術(shù)型人才和技術(shù)型人才之間的工程應(yīng)用型人才[1], 因此，在課程培養(yǎng)模式上應(yīng)有一定的適應(yīng)培養(yǎng)科技應(yīng)用型人才的方法。原有的培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才的教學(xué)方法不再適應(yīng)現(xiàn)在對科技應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，迫切需要對一系列本科課程教學(xué)進行改革。《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是福建工程學(xué)院材料成型與控制工程專業(yè)中極其重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通常在本科三年級上學(xué)期開設(shè)，此門課程構(gòu)建了公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的一個橋梁，其教學(xué)成果的優(yōu)劣直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程。因此，根據(jù)福建工程學(xué)院辦學(xué)定位和特色，本文將對《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法的改革進行研究與探討。

一 、運用實例激發(fā)專業(yè)激情

對于剛剛接觸專業(yè)課的大三學(xué)生，專業(yè)興趣對他們的培養(yǎng)十分重要，專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣一旦產(chǎn)生，對后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)將會起到事半功倍的效果。那么，我們?nèi)绾蝸砑ぐl(fā)學(xué)生的這種專業(yè)學(xué)習(xí)興趣呢？可以應(yīng)用身邊高分子材料應(yīng)用的實例來激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)激情。例如，食物中的蛋白質(zhì)、淀粉、御寒的棉、麻、絲、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中隨處可見的塑料飲料瓶、一次性塑料杯、各種各樣的塑料玩具、尼龍繩、汽車輪胎等同樣也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各個方面改變著人們的生活方式及生活環(huán)境，在提高人們生活質(zhì)量方面起著極其重要的作用。高分子材料在逐漸替代傳統(tǒng)的金屬、陶瓷等材料，可以說人類正在經(jīng)歷高分子材料時代[2]。那么，如何去合成制備高分子材料呢？如何去表征及測試高分子材料的結(jié)構(gòu)及性能呢？如何去加工制備高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制備、結(jié)構(gòu)和性能三者之間的關(guān)系呢？帶著這些問題的提出，學(xué)生求知心切，想知道原因，將會大大激發(fā)學(xué)生進一步去學(xué)習(xí)這門專業(yè)基礎(chǔ)課的興趣。

二 、改革教學(xué)方法與手段

目前，基于電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式的教學(xué)方法的采用，不僅提高了教學(xué)過程中的信息傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進性、趣味性,又加強了學(xué)生與老師的實時交流，從而提升了教學(xué)效果[3]。但對于應(yīng)用性學(xué)科《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》來說，扎實的理論知識和良好的實踐技能二者缺一不可。因此，僅僅靠多媒體教學(xué)還不能夠達到理想的教學(xué)效果。例如，在對‘聚合物成型加工’這部分內(nèi)容進行講解時，完全可以把課堂搬進實驗室。學(xué)生邊參觀注塑成型、擠塑成型、吹塑成型、壓延成型以及發(fā)泡成型等成型設(shè)備，老師邊對這些設(shè)備的原理，加工方法，適合的高分子材料等進行詳細的講解。這種教學(xué)方法使抽象的理論基礎(chǔ)知識與形象的實踐應(yīng)用有機的結(jié)合起來，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，而且把課堂所學(xué)的理論知識達到學(xué)以致用的效果。

三 、改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)的重要組成部分，而且是培養(yǎng)學(xué)生工程意識、創(chuàng)新能力和動手能力的重要途徑。這對科技應(yīng)用型本科教育尤為重要。因此，在這門課程的教學(xué)過程中，應(yīng)大力改革實踐教學(xué)的形式和內(nèi)容。對于傳統(tǒng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，多數(shù)采取老師邊操作邊講解的教學(xué)模式，讓實驗基地變成了僅僅是學(xué)生參觀的地方。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮實驗基地的功能，讓其不僅是學(xué)生參觀的地方，更是學(xué)生把課堂所學(xué)的理論知識發(fā)揮的地方，讓學(xué)生有更多的時間自己動手操作學(xué)習(xí)。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實際動手能力，而且更激發(fā)了其認真學(xué)好理論知識的積極性。另外，可以把教學(xué)實踐環(huán)節(jié)與科研項目結(jié)合起來，加大綜合性、創(chuàng)新性實踐環(huán)節(jié)的比值，使學(xué)生盡早的進入科研實踐活動。在解決工程中出現(xiàn)的實際問題的同時，學(xué)生得到了系統(tǒng)的科研實踐能力的訓(xùn)練，同時避免了知識陳舊，緊跟科技應(yīng)用前沿，為學(xué)生畢業(yè)后的社會工作做好充分的知識與實踐能力的準備。

四 、考核方式與成績評價標準多元化

傳統(tǒng)的采取開卷或閉卷‘一考定終身’的考核方式已經(jīng)無法滿足科技應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的需要。考核方式與成績評價標準應(yīng)以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐應(yīng)用能力為主要目標。因此，《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程應(yīng)采取多元化的評價標準，例如，筆試、課程小論文、實踐創(chuàng)新課題研究、工程應(yīng)用實訓(xùn)環(huán)節(jié)等。通過筆試重點考查學(xué)生對基礎(chǔ)與理論知識的理解能力和應(yīng)用能力，檢測學(xué)生分析解決問題的能力。通過課程小論文側(cè)重培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用材料知識、自主創(chuàng)新,并快速有效地獲取分析材料信息資源、撰寫科技論文的能力。通過實踐創(chuàng)新課題研究考查學(xué)生理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新能力，并鍛煉和培養(yǎng)其科學(xué)思考問題的思維習(xí)慣。通過工程應(yīng)用實訓(xùn)環(huán)節(jié)考查學(xué)生利用基礎(chǔ)知識解決實際應(yīng)用問題的能力，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過以上多元化的考查方式建立起以素質(zhì)教育為本的考核體系，從而形成有利于培養(yǎng)具有良好綜合能力的科技應(yīng)用型人才的衡量標準。

小結(jié)

為了良好的適應(yīng)培養(yǎng)科技應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，課程教學(xué)改革是一項任務(wù)艱巨、涉及面廣、影響深遠的系統(tǒng)工程。本文對《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程在教學(xué)方法與手段、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、考核方式與成績評價標準多元化等方面的改革進行了初步的探討。強調(diào)教師應(yīng)充分在立足于教材的基礎(chǔ)上對教學(xué)方法進行改革，結(jié)合科技應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立科學(xué)的評判制度評定學(xué)生成績，從而形成培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的人才培養(yǎng)模式。

參考文獻

[1]麥茂生，呂力．市域新建本科院校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建[J]．廣西大學(xué)學(xué)報：哲學(xué)社會科學(xué)版，2008，30(11)：137-141．

第2篇：南京高分子材料研究范文

【關(guān)鍵詞】專業(yè)英語 高分子專業(yè) 教學(xué)改革 教學(xué)實踐

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展以及科學(xué)水平的不斷提高，社會對專業(yè)人才外語能力的要求也越來越搞，所以各高校應(yīng)該更加注重學(xué)生專業(yè)外語能力的培養(yǎng)。近年來各個高校高分子專業(yè)畢業(yè)生進入外資、合資企業(yè)的人數(shù)顯著上升，在實際工作中頻繁使用專業(yè)英語詞匯、英文文獻；同時，材料行業(yè)的實驗室中的高檔儀器、設(shè)備以及技術(shù)工藝來自國外進口，缺乏扎實專業(yè)英語知識的學(xué)生可能在工作中會遇到較大的困難。此外，高分子專業(yè)本科畢業(yè)生考取碩士研究生的比例是有增無減，這樣在未來幾年從事科研機會增多，如果缺乏專業(yè)英語基礎(chǔ)，導(dǎo)致不具備基本的閱讀能力，根本無法達到學(xué)習(xí)國外先進科技信息的目的[1-3]。所以，培養(yǎng)高分子專業(yè)學(xué)生的專業(yè)英語知識就顯得尤為重要。明確專業(yè)英語教學(xué)目標并掌握專業(yè)英語教學(xué)特點，分析目前高分子專業(yè)英語教學(xué)中的問題，并進行改革，是十分迫切的課題。

1 確定高分子專業(yè)英語課程目標

2007年，教育部提出的《大學(xué)英語課程教學(xué)要求》提出大學(xué)英語的教學(xué)目標是培養(yǎng)學(xué)生的英語綜合應(yīng)用能力，尤其是聽說能力，促使學(xué)生能用英語進行交際。《要求》還提出：將專業(yè)英語和必修、選修課程有機結(jié)合，確保學(xué)生英語應(yīng)用能力得到提高。所以高分子專業(yè)英語教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)方面的讀、聽、說、寫、譯等技能。引導(dǎo)學(xué)生掌握專業(yè)英語的翻譯能力。

2 高分子專業(yè)英語教學(xué)改革實踐

2.1密切結(jié)合學(xué)生實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在專業(yè)英語教學(xué)中，可以從考研、就業(yè)、出國等方面強調(diào)專業(yè)英語的重要性，使他們積極性。比如考研人數(shù)較多的班級，可以強調(diào)研究生考試以及以后的科研中專業(yè)英語的地位，并在教學(xué)中穿插一些考研英語知識。

2.2合理選擇和安排教學(xué)內(nèi)容

選用曹同玉等編著的《高分子材料工程專業(yè)英語》為教材，該書專業(yè)性強，內(nèi)容有很好的銜接性，廣泛涵蓋本專業(yè)的專業(yè)詞匯，能夠提高學(xué)生對各種題材專業(yè)文章的閱讀理解能力。此外，依據(jù)大綱要求，還可配合給出一定的聽、說、寫、譯方面的訓(xùn)練，并向介紹本專業(yè)常見的外文全文數(shù)據(jù)庫，引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)術(shù)探索。在教學(xué)中，要了解學(xué)生的英語水平，由淺入深、循序漸進，在聽、說的基礎(chǔ)上，可以由“詞匯―翻譯―寫作―應(yīng)用”四個層次逐步進展。在高分子專業(yè)英語的教學(xué)過程中，大量安排聽說課，可以通過多媒體視頻教學(xué)、組織課堂討論、課后布置作業(yè)等方式輔助教學(xué)。四個層次的教學(xué)重點都不一樣。

（1）第一層次為最初階段的教學(xué)，著重介紹關(guān)于材料專業(yè)的構(gòu)詞法、命名規(guī)律熟悉專業(yè)名詞。

（2）第二層次中讓學(xué)生了解專業(yè)英語的語言特點、句型結(jié)構(gòu)和慣用法。通過講解和練習(xí)讓學(xué)生掌握翻譯技巧。

（3）第三層次中，采用專題教學(xué)講解英文摘要撰寫并練習(xí)。

（4）第四個層次中介紹本專業(yè)常用的英文期刊及其檢索，要求能撰寫學(xué)術(shù)論文。

2.3深入改革教學(xué)手段和方法

（1）豐富教學(xué)手段。利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備，使用多媒體課件進行教學(xué)。通過播放國外高校講課視頻以及著名教授的講座視頻資料等，對出現(xiàn)的難點進行講解，并組織學(xué)生討論。

（2）更新教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中，鼓勵學(xué)生積極參與教學(xué)活動，以學(xué)生為中心。鼓勵他們主動查閱科研資料并寫出英文綜述。同時，將專業(yè)英語教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合，模擬畢業(yè)選題并完成英文摘要。允許學(xué)生自由組合成課題組，在此過程中要求用英文資料作參考，使其閱讀專業(yè)英語資料并掌握相關(guān)的英文專業(yè)詞匯，還能方便畢業(yè)設(shè)計的順利開展。

通過上述的一系列與學(xué)生實際相結(jié)合來開展教學(xué)活動，不但調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，更加強了學(xué)生就業(yè)以后的競爭力。

【參考文獻】

[1]袁筱鳳.淺談化學(xué)化工專業(yè)英語教學(xué)改革[J].化工高等教育，2005（3）：68-71.

第3篇：南京高分子材料研究范文

關(guān)鍵詞：新材料；新工藝；應(yīng)用研究

1前言

科學(xué)技術(shù)和人類文化藝術(shù)的有機融合誕生了工業(yè)設(shè)計，而工業(yè)設(shè)計想要發(fā)展就需要材料的應(yīng)用和加工技術(shù)的不斷發(fā)展，這不僅關(guān)系到設(shè)計的內(nèi)涵也關(guān)系著設(shè)計的實用性。下面我們就淺談了一下新材料和新工藝的應(yīng)用研究。

2如今材料和工藝的發(fā)展概述

材料的開發(fā)，最原始的石器時代使用的獸皮、泥土等天然的材料，到了后來是用火制造的材料，再到了二十世紀主要是利用物理和化學(xué)原理合成的材料，其中有合成高分子材料、功能高分子材料和合金材料等。到了二十世紀五十年代出現(xiàn)了如金屬陶瓷等材質(zhì)的復(fù)合化材料，二十世紀后期主要是利用信息技術(shù)等。到了二十世紀，材料的材質(zhì)種類愈加豐富，工藝水平也愈加的豐富多彩，這其中有鍛造工藝、壓力加工工藝等。

3新材料和新工藝在工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用研究

3.1關(guān)于新材料的應(yīng)用研究

3.1.1新型造型結(jié)構(gòu)材料的分類

新型的造型結(jié)構(gòu)材料，主要要新型金屬材料、新型高分子材料、新型復(fù)合材料、新型玻璃材料以及其他結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)材料。新型的金屬材料主要分為兩種，分別是保節(jié)靈超薄鋼片和金屬材料。其中的保節(jié)靈超薄鋼片的靈活性非常強，可以隨意的彎曲，而且材料的外觀和色彩因為材質(zhì)是聚合物的關(guān)系可以隨意更換，這樣這種材料的外觀就會非常鮮亮和美麗。而金屬材料是融合了聚合物塑料和非晶體結(jié)構(gòu)材料，它具有一般金屬材料達不到的熱穩(wěn)定性，這樣就能夠成形的非常容易。新型高分子材料主要是Ecoflx和Ecovio以及Prity材料。第一種材料的是一種特殊的可以降解的材料，它因為較好的彈性和耐候性經(jīng)常被應(yīng)用到包裝的領(lǐng)域。第二種材料則是觸摸起來的質(zhì)感非常強烈，而且因為是含有凝膠劑聚氨酯的材料所以在外觀和形態(tài)上可以根據(jù)洗好進行改變，這種材料不僅有多樣的色彩和舒適的觸感，而且無毒無害。新型玻璃材料主要分為納米金剛材料和視覺控制玻璃以及超薄玻璃三種。納米金剛玻璃的質(zhì)地非常的堅硬，這是因為它的表面涂了一層碳，其主要應(yīng)用在MP3上，金屬的質(zhì)感并且不會留下痕跡，非常的時髦。第二種玻璃中間有一層透明的玻璃和上色玻璃，這種玻璃跟隨者電流的變化也會產(chǎn)生變化，這樣它便主要能有效的調(diào)節(jié)我們的生活。第三種材質(zhì)被稱為世界上最薄的玻璃，其因為十分的輕薄主要應(yīng)用在各種的電子設(shè)備屏幕上。其它的新型材料主要是光線互動材料、半透明混凝土和織物材料等。

3.1.2新型功能材料研究

如今的新型功能材料主要分為四個方面，能夠自我修復(fù)、高性能納米復(fù)合稀土材料的、聚異丙基薄膜和具有記憶能力的玻璃。第一種材料的可以在復(fù)合物基底的基礎(chǔ)上進行自我修復(fù)，主要應(yīng)用在汽車、飛機等微型芯片制造業(yè)。第二種主要是可以通過控制薄膜的厚度從而控制硬磁相和軟磁相的晶粒排序，此材料如今還在發(fā)展階段。第三種材料的特點是融合了疏水性和親水性，根據(jù)溫度的不同有所變化，用此制造服裝具有較好的保暖冰涼作用。最后一種材料是運用太陽光和其他光儲存能量而后釋放的方式進行記憶，這樣通過各種線路的照射就能儲存信息，其材料采用的是稀土，用途相當(dāng)廣泛。

3.2關(guān)于新工藝的應(yīng)用研究

3.2.1新工藝的分類

新型的工藝在工業(yè)設(shè)計中主要分為新型成型工藝、新型加工工藝和新型表面處理工藝。新型成型工藝主要是分為混動態(tài)成型技術(shù)、快速成型技術(shù)兩種。第一種材料的凝練、分散效果極佳，多應(yīng)用在電子、運輸業(yè)。第二種材料的柔韌性加好，主要應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計和繪圖等等。新型加工工藝主要分為仿生電火花加工技術(shù)、二氧化碳激光切割技術(shù)兩種。第一種可以將原來的加工直孔或簡單彎孔轉(zhuǎn)變成較為復(fù)雜的曲線孔，其中研制出來的仿生機器人不僅結(jié)構(gòu)簡單、動作敦實，并且加工出來的曲線孔非常的光滑而且形狀的簡單。第二種是應(yīng)用借光切割的手段來進行分割，這樣的材料清潔、安全沒有污染。

3.2.2新工藝的發(fā)展方向

如今的新型工藝主要體現(xiàn)在各種學(xué)科交叉和部門參與的工藝、各種材料的開發(fā)和應(yīng)用更加密集、材料的結(jié)構(gòu)和工藝越加小型的工藝和材料多朝向仿生智能。值得提出的原先的材料主要是被動型，材料和結(jié)構(gòu)都比較單一，很難變成一個智能的東西，如今的材料研究方向是使得其智能化。也就是未來的方向更加的傾向于精密而成型的技術(shù)、微細的技術(shù)加工和多樣化的表面處理等。

4建立工業(yè)設(shè)計的材料與工業(yè)數(shù)據(jù)庫

建立數(shù)據(jù)庫的重要意義。如今的材料和工藝數(shù)據(jù)庫資源非常的分散導(dǎo)致維護和更新阻力非常大，所以建立數(shù)據(jù)庫意義重大。而且工業(yè)設(shè)計和材料和工藝具備不同往常的特殊性，這不僅要考慮到不同尺寸、形狀的材料，也要考慮到材料的外觀和性能，所以建立數(shù)據(jù)庫意義重大。最后是工業(yè)設(shè)計材料和數(shù)據(jù)庫也能使得設(shè)計師更加快速直觀的獲取信息，從而進行更好的設(shè)計和創(chuàng)造。

5小結(jié)

對于面向工業(yè)設(shè)計的新材料與新工藝的應(yīng)用研究，其中提出了很多新材料和工藝，但是還需要建立工業(yè)設(shè)計的材料和工業(yè)數(shù)據(jù)庫。對于新材料和新工業(yè)是在一個不斷探索的階段，需要各方的不斷努力。

作者:張倩倩 單位:廣州現(xiàn)代信息工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻：

[1]夏燕靖.對我國高校藝術(shù)設(shè)計本科專業(yè)課程結(jié)構(gòu)的探討[D].南京藝術(shù)學(xué)院,2007.

第4篇：南京高分子材料研究范文

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程；土質(zhì)邊坡；高分子穩(wěn)定劑；加固機理；生態(tài)護坡；強度；抗沖刷性

中圖分類號：P642 文獻標志碼：A

Abstract： The polymer soil stabilizer was used to protect the soil slope surface ecologically. The strength， anti-erosion and vegetation growth of soil modified with polymer soil stabilizer were evaluated in the laboratory. The ecological slope protection mechanism was analyzed by the test results and microscopic scanning. Engineering example application was carried out to prove the ecological slope protection effect. The results show that the strength and anti-erosion of soil are improved by polymer soil stabilizer， and the vegetation growth is promoted； the ecological slope protection mechanism of polymer soil stabilizer is that a mesh membrane structure of soil particle on slope surface is formed by the wrapping of polymer soil stabilizer， to improve the strength and anti-erosion of soil and provide a well growth environment， so as to achieve the effect of the ecological slope protection； the feasibility of ecological slope protection with polymer soil stabilizer is verified by engineering example， therefore， this method can be considered as an effective solution for the soil slope surface treatment.

Key words： geological engineering； soil slope； polymer soil stabilizer； reinforcement mechanism； ecological slope protection； strength； anti-erosion

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類工程活動對地表作用日益加劇。在開發(fā)建設(shè)項目的大量施工過程中，由于開挖造成原有的生態(tài)體系失衡，原生植被遭到嚴重損壞，形成許多的土質(zhì)邊坡[1-3]。這些邊坡土壤土質(zhì)松散、含水量降低、易風(fēng)化，容易造成坡面侵蝕、水土流失、坡體坍塌、河流阻塞、滑坡、水污染等災(zāi)害[4-11]，從而危害人民生命財產(chǎn)安全及農(nóng)田水利等基礎(chǔ)設(shè)施安全[12-13]。目前，常用的防治措施主要有漿砌片石護坡、換土、濕度控制、土工織物加固、擋土墻、土釘、抗滑樁等[14-17]。這些工程措施在一定條件下可有效解決土質(zhì)坡面的穩(wěn)定性，但在許多情況下還存在問題，如未從根本上解決土體的工程性質(zhì)，不能滿足生態(tài)綠化要求，工程造價高等。因此，探索一種既能有效防止土質(zhì)坡面水土流失又能結(jié)合坡面生態(tài)環(huán)境建設(shè)，既能提高土體工程性質(zhì)又能降低坡面治理成本的土質(zhì)坡面生態(tài)防護技術(shù)是一項緊迫任務(wù)。

20世紀90年代以來，隨著人類環(huán)保意識的加強，高分子穩(wěn)定劑（也稱為高分子固化劑）作為一種新型環(huán)保的土體加固材料，在美國、日本等發(fā)達國家開始蓬勃發(fā)展。高分子穩(wěn)定劑利用聚合物交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)包裹和膠結(jié)土粒，并利用表面活性劑改變土粒表面親水性質(zhì)，改變土體本身的性質(zhì)，同時具有摻入量較少、運輸方便、施工簡單、固化效果穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點。高分子穩(wěn)定劑廣受國際學(xué)者的關(guān)注，并取得了一批重要的成果。Bae等研究了水溶性聚丙烯酰胺在黏性土工程特性改良中的應(yīng)用[18-20]；Iyengar等報道了高分子聚合物穩(wěn)定路基土效果顯著[21]；Ates介紹了水性聚合物可顯著改善砂性土的抗液化性能和無側(cè)限抗壓強度[22]；Liu等從2008年開始對高分子穩(wěn)定劑進行自主研發(fā)，對其性能進行了室內(nèi)研究，取得了一系列創(chuàng)新性成果[23-26]。

本文針對土質(zhì)邊坡坡面穩(wěn)定性問題，從土體改性機理出發(fā)，采用課題組自主研制的高分子穩(wěn)定劑對土質(zhì)坡面進行生態(tài)護坡，結(jié)合室內(nèi)和現(xiàn)場試驗詳細介紹了高分子穩(wěn)定劑坡面加固機理，驗證了該方法在土質(zhì)邊坡坡面加固中的有效性，為土質(zhì)邊坡坡面治理提供一條有效的解決途徑。

1 高分子穩(wěn)定劑概況

高分子穩(wěn)定劑是一種高聚物類土體穩(wěn)定劑。高分子穩(wěn)定劑利用聚合物交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)包裹和膠結(jié)土粒，或者利用表面活性劑改變土顆粒表面的親水性質(zhì)，從而提高土體的強度、水穩(wěn)定性和抗沖刷性等性能。

本試驗所選取的高分子穩(wěn)定劑為自主研制的聚醋酸乙烯酯型穩(wěn)定劑（簡稱PAS）。PAS系列高分子穩(wěn)定劑為乳白色液體，通過乳液聚合而成，黏稠狀，質(zhì)地細膩，無可見顆粒物，是一種可與水以任意比例互溶的有機高分子穩(wěn)定材料。該穩(wěn)定劑是一類近中性、高固含量、低黏度的有機高分子材料，在自然干燥條件下，具有良好的成膜性，并且具有較好的穩(wěn)定性能，在儲藏、運輸及使用過程不會產(chǎn)生產(chǎn)品變質(zhì)失效現(xiàn)象。本文所用的高分子穩(wěn)定劑pH值為6～7，固含量（質(zhì)量分數(shù)，下同）為41%，黏度為920 mPa?s，吸水率為34%，凝膠率為1.48%。該穩(wěn)定劑對環(huán)境沒有污染，自然環(huán)境下降解時間一般為2～3年，但根據(jù)固化劑中的添加劑可以調(diào)節(jié)在自然環(huán)境下的降解時間。

2 試驗?zāi)康摹?nèi)容、結(jié)果與分析

為了深入了解高分子穩(wěn)定劑改良效果和改性機理，對其改性土強度、抗沖刷性和植被生長等進行室內(nèi)試驗評價。室內(nèi)試驗所用的土樣均取自江蘇省南京市浦口區(qū)的下蜀土，其液限為53.6%，塑性指數(shù)為19.7，相對密度為2.72，最佳含水率（質(zhì)量比，下同）為15.6%，最大干密度為1.74 g?cm-3。

2.1 強度試驗

2.1.1 試驗?zāi)康?/p>

通過無側(cè)限抗壓強度試驗和抗剪切強度試驗，測出不同高分子穩(wěn)定劑含量的改性土試樣強度，并計算內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角變化。

2.1.2 試驗內(nèi)容

首先，將從現(xiàn)場取來的土樣在自然狀態(tài)下風(fēng)干，破碎并過2 mm標準篩。試樣制備前將高分子穩(wěn)定劑稀釋成5種不同含量（體積分數(shù)，下同）（0%（參照樣）、5%、10%、20%和30%）的稀釋液，然后與土樣拌合。試驗設(shè)計含水率為17.8%，干密度為1.7 g?cm-3。土樣拌合均勻后采用靜力壓實法壓實制成相應(yīng)的土樣，在室溫下分別養(yǎng)護48 h后進行無側(cè)限抗壓強度試驗和抗剪切強度試驗。試樣尺寸分別為39.1 mm（直徑）×800 mm（高）和61.8 mm（直徑）×200 mm（高）。無側(cè)限抗壓強度試驗所采用的儀器是南京土壤儀器廠有限公司生產(chǎn)的YYW-2 型應(yīng)變控制式無側(cè)限壓力儀，其升降板的速率控制在24 mm?min-1。抗剪切強度試驗所采用的試驗儀器是ZJ 輕便型應(yīng)變控制式直剪儀，試驗過程中垂直施加的四級荷載分別為50、100、200、300 kPa，應(yīng)變速率為0.8 mm?min-1。

2.1.3 試驗結(jié)果與分析

從高分子穩(wěn)定劑改性土的無側(cè)限抗壓強度和抗剪切強度參數(shù)（表1）可以看出：改性土試樣的無側(cè)限抗壓強度在經(jīng)過48 h養(yǎng)護后均有明顯提高，其強度隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增大而增大；改性土試樣的內(nèi)聚力均有較明顯的提高，并隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增加而增大，在含量為0%～10%時，試樣的內(nèi)聚力上升最為明顯，在含量為10%～30%時，試樣的內(nèi)聚力增加速度明顯降低；而對于內(nèi)摩擦角，試樣在改良前后沒有明顯變化，同時改性土試樣的內(nèi)摩擦角隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增加而變化量很小。

2.2 抗沖刷性試驗

2.2.1 試驗?zāi)康?/p>

在模擬降雨條件下，觀察不同高分子穩(wěn)定劑含量的改性土試樣表面土顆粒從試樣中分離出來的數(shù)量情況及試驗的抗沖刷效果。

2.2.2 試驗內(nèi)容

本試驗采用自主設(shè)計的沖刷試驗?zāi)M裝置（圖1）對高分子穩(wěn)定劑坡面加固效果進行初步評價。試驗中先將土樣盒（16 cm×16 cm×3 cm）盛滿烘干土樣并壓實，稱重得到土樣盒質(zhì)量（m0）與土樣質(zhì)量之和（m1），將不同含量的高分子穩(wěn)定劑稀釋液均勻噴灑在試樣表面（噴灑量為3 L?m-2），在室溫條件下養(yǎng)護48 h。養(yǎng)護后，試樣放置于坡度為30°可調(diào)角支架上進行沖刷測試，收集沖刷下的土量。收集盒中的土放置在烘箱烘干24 h，得到其質(zhì)量為m2，土樣的抗沖刷率R =（m1- m2）/（m1-m0 ）。土樣的抗沖刷率越小，則沖刷越嚴重，抗沖刷能力越弱。此試樣模擬降雨的強度為2.8 L?min-1， 降雨時間為30 min。

2.2.3 試驗結(jié)果與分析

試樣在不同含量（0%、5%、10%、20%和30%）的高分子穩(wěn)定劑稀釋液作用下，測試所得的抗沖刷率分別為298%、788%、870%、945%和989%。高分子穩(wěn)定劑改性土試樣在模擬降雨條件下，表面土顆粒從試樣中分離出來的數(shù)量有明顯的降低。改性土的抗沖刷能力有了很大程度的提高，并隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增加而不斷加強。未改性土試樣在經(jīng)過沖刷后，表面具有較為明顯的沖刷破壞現(xiàn)象，抗沖刷率只有298%，而改性土試樣沖刷后土體基本保持完整結(jié)構(gòu)，當(dāng)高分子穩(wěn)定劑含量達到20%和30%時，試樣的抗沖刷率分別高達945%和989%，達到很好的抗沖刷效果。

2.3 植被生長試驗

2.3.1 試驗?zāi)康?/p>

觀察噴灑不同含量高分子穩(wěn)定劑對土體結(jié)構(gòu)影響和表面破壞情況及對植被生長的影響。

2.3.2 試驗內(nèi)容

為了了解高分子穩(wěn)定劑對植被生長的影響，通過植被的種子發(fā)芽和生長對比情況進行評價。本試驗選用的植被為百喜草，先將草種撒在裝有土樣的土樣盒（16 cm×16 cm×3 cm）中，在其表面噴灑水及含量為5%、10%、20%、30%的高分子穩(wěn)定劑稀釋液，放置于人工模擬氣候箱中進行養(yǎng)護，氣候箱的溫度設(shè)置為28 ℃，觀察草種的發(fā)芽和生長情況以及土樣表面土顆粒的破壞情況。

2.3.3 試驗結(jié)果與分析

從高分子穩(wěn)定劑對植被生長的影響結(jié)果（表2）可知，高分子穩(wěn)定劑對植被生長無任何不良影響。高分子穩(wěn)定劑改性土中的草種生長和發(fā)育均較好，其中高分子穩(wěn)定劑含量為30%的土樣中草種發(fā)芽提前一天，且發(fā)芽率高。改性土表面土顆粒結(jié)構(gòu)完整性好，產(chǎn)生的裂隙量也明顯減少。此結(jié)果主要是由于高分子穩(wěn)定劑改性后的土顆粒水穩(wěn)定性得到較大程度的提高，土體結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)（如孔隙度、通氣性、透水性等）得到明顯改善，為植被提供了良好的生長環(huán)境，促進了植被生長。

3 生態(tài)護坡機理分析

高分子穩(wěn)定劑生態(tài)護坡的機理見圖2。高分子穩(wěn)定劑噴灑到土質(zhì)坡面后，高分子鏈上的內(nèi)部高分子長鏈逐漸展開，高分子鏈上的親水基團醋酸基（-OOCCH3）、羧基（-COOH）和羥基（-OH）通過氫鍵及陽離子交換作用與土顆粒形成緊密的連接結(jié)構(gòu)（圖3）。而主鏈上具有疏水性的C―C長鏈通過擴散、滲透和纏繞在土顆粒表面及空隙內(nèi)形成網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)，增強土顆粒間的連接，最終在坡面形成一定厚度的彈性網(wǎng)狀膜土體結(jié)構(gòu)（圖4）。在護坡的植被還沒有生長前，通過高分子穩(wěn)定劑的化學(xué)、物理和網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)的作用，可以在根本上增強土體強度，提高邊坡抗沖刷性，防止在坡面產(chǎn)生大量的沖溝及水土流失，還可以提高土體的保溫性和透氣性，有利于植被的生長和發(fā)育，減緩表面徑流和雨水的沖刷。而根系發(fā)達的植物根系力學(xué)效應(yīng)可視為三維加筋纖維分布，通過水平根系的加筋作用和垂直根系的黏結(jié)型錨桿加固作用來提高坡面土體的附加“內(nèi)聚力”和承載能力，從而在高分子穩(wěn)定劑和植被的共同作用下達到良好的生態(tài)護坡效果。

邊坡表層土在高分子穩(wěn)定劑所形成的膜結(jié)構(gòu)作用下，土顆粒表層結(jié)合水的變化速度大幅度降低。在降雨時，土顆粒表層結(jié)合水緩慢地吸收增加，在干燥條件下，減少的速度也十分緩慢，同時高分子鏈上的親水基團也具有較強的保水性，這樣在一定條件下可以較好地調(diào)節(jié)邊坡表層土的含水率，促進植被生長，同時防止土體表面開裂。

4 工程實例

為了進一步了解高分子穩(wěn)定劑的生態(tài)護坡效果，筆者進行了現(xiàn)場試驗研究。試驗場地選擇在江蘇省南京市浦口區(qū)，試驗段土質(zhì)為弱―中等脹縮性下蜀土， 在坡面未處理前， 坡面沖刷十分嚴重， 植被無法生長（圖5）。

針對本試驗坡段的土質(zhì)特點及氣候因素，結(jié)合綠化效果及護坡效果，本次現(xiàn)場試驗選用了百喜草、狗牙根和白三葉等3種植物，并按等份均勻混合。這3種植物對生長環(huán)境要求較低，根系發(fā)達，是極好的水土保持植物品種，非常適于邊坡防護工程，可以起到較好的生態(tài)護坡作用。

4.1 施工程序

（1）坡面整平階段：在道路施工過程中，由于路塹邊坡多為機械開挖，往往造成坡面平整度較低，出現(xiàn)低洼不平，造成邊坡整體視覺及感觀上的不足，也給施工帶來很多不便。因此，對坡面必須要進行人工整平。

（2）施肥播種階段：為了使綠化植被能有更好的生長環(huán)境，施以有機肥及其他復(fù)合肥料，同時播撒用于邊坡綠化的草種。如果有合適的噴播機械，這一階段的工作可合并到高分子穩(wěn)定劑噴灑階段，即將肥料和草籽與高分子穩(wěn)定劑混合后一起噴灑到坡面上。

（3）高分子穩(wěn)定劑稀釋階段：高分子穩(wěn)定劑黏度較大，在使用過程中一般都要將其稀釋到一定含量后再噴灑，本次試驗稀釋含量為20%。

（4）高分子穩(wěn)定劑噴灑階段：將高分子穩(wěn)定劑稀釋液按一定單位面積噴灑量均勻噴灑在撒過草種及肥料的邊坡表面，噴灑采用的方式為高壓機泵噴灑。如果具備有種籽、肥料和高分子穩(wěn)定劑混噴的機械泵，則施肥播種階段可省略。

（5）邊坡養(yǎng)護階段：由于種子發(fā)芽需要一定的溫度、水分和陽光等自然環(huán)境，所以在種子發(fā)芽和生長過程中，要定期對邊坡進行灑水養(yǎng)護。

（6）生態(tài)護坡效果評估階段：對現(xiàn)場試驗坡段的抗沖刷性、坡面破壞程度、植被生長情況等定期觀察，對護坡效果進行綜合評價[27]。

4.2 生態(tài)護坡效果分析

試驗段施工期為4月下旬，白天氣溫為18 ℃～30 ℃，噴灑施工期間天氣晴朗，有利于高分子穩(wěn)定劑在坡面成膜，滿足高分子穩(wěn)定劑的施工天氣要求。為了更好地對比高分子穩(wěn)定劑的護坡效果，試驗過程中留了小面積沒有噴灑穩(wěn)定劑的坡面進行效果對比。施工后，定期對試驗段邊坡進行現(xiàn)場評估。從現(xiàn)場試驗區(qū)的植被發(fā)育和坡面情況可知，施工45 d以后，經(jīng)過幾次暴雨的沖刷，高分子穩(wěn)定劑噴灑后的坡面基本上沒有被沖刷的跡象，坡面植被生長良好，而比對坡面有了較為明顯的沖溝，植被破壞較為嚴重。120 d以后，經(jīng)過炎熱的夏季和雨水的沖刷，改良后的坡面（圖6）已被植被完全覆蓋，得到充分的保護；而對比坡面（圖7）沖刷嚴重，溝痕變寬變深，水土流失十分嚴重，仍無植被發(fā)育。從上述現(xiàn)場護坡效果可以得出，高分子穩(wěn)定劑可以提高土體的抗沖刷性，具有較好的生態(tài)護坡效果。

5 結(jié) 語

（1）自主研制的高分子穩(wěn)定劑可以在較大程度上提高土體的強度和抗沖刷性，同時可以促進植被的生長。

（2）高分子穩(wěn)定劑生態(tài)護坡機理是通過包裹土質(zhì)邊坡坡面的土顆粒形成網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)，提高土體的強度和抗沖刷性等性能，給坡面植被提供良好的生長環(huán)境，從而達到生態(tài)護坡的效果。

（3）工程實例進一步驗證了高分子穩(wěn)定劑應(yīng)用于土質(zhì)邊坡生態(tài)護坡的可行性，為土質(zhì)邊坡坡面治理提供了一條有效的解決途徑。

參考文獻：

References：

[1] 羅 斌，胡厚田，盧才金，等.清連公路沿線坡面沖刷研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2000，11（1）：66-70.

LUO Bin，HU Hou-tian，LU Cai-jin，et al.A Study on Slope Surface Erosion Along Qing-Lian Expressway[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2000，11（1）：66-70.

[2] 李景保，梁成軍，蔡松柏.論土壤侵蝕對山地致災(zāi)因子鏈的復(fù)合效應(yīng)：以湖南四水流域中上游地區(qū)為例[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2002，11（4）：101-105.

LI Jing-bao，LIANG Cheng-jun，CAI pound Effect of Soil Erosion on Mountain Hazard Chain：Taking Middle and Upper Drainage Area of Sishui in Hunan Province as an Example[J].Journal of Natural Disasters，2002，11（4）：101-105.

[3] 李 萍，張 波，李同錄.黃土高原邊坡特征與破壞規(guī)律的分區(qū)研究[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2012，34（3）：89-98.

LI Ping，ZHANG Bo，LI Tong-lu.Study on Regionalization for Characteristic and Destruction Rule of Slope in Loess Plateau[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2012，34（3）：89-98.

[4] 龔士良.上海地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估關(guān)鍵技術(shù)問題研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2007，18（3）：92-96.

GONG Shi-liang.Key Technological Problems of Geological Disaster Risk Assessment in Shanghai[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2007，18（3）：92-96.

[5] 鄧通發(fā)，桂 勇，羅嗣海，等.降雨條件下花崗巖殘坡積土路塹邊坡穩(wěn)定性研究[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2012，34（4）：88-94.

DENG Tong-fa，GUI Yong，LUO Si-hai，et al.Study on Slope Stability of Granite Residual Soil Cutting Excavation with Rainfall[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2012，34（4）：88-94.

[6] 白建光，許 強，湯明高，等.三峽水庫塌岸影響因素的物理模擬研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2007，18（1）：90-94.

BAI Jian-guang，XU Qiang，TANG Ming-gao，et al.Study on Influence Factors of Bank Collapse in the Three Gorges Reservoir with Physical Modelling[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2007，18（1）：90-94.

[7] 張江偉，李小軍，遲明杰，等.滑坡災(zāi)害的成因機制及其特征分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2015，24（6）：42-49.

ZHANG Jiang-wei，LI Xiao-jun，CHI Ming-jie，et al.Analysis of Formation Mechanism and Characteristics[J].Journal of Natural Disasters，2015，24（6）：42-49.

[8] 范立民，李 勇，寧奎斌，等.黃土溝壑區(qū)小型滑坡致大災(zāi)及其機理[J].災(zāi)害學(xué)，2015，30（3）：67-70.

FAN Li-min，LI Yong，NING Kui-bin，et al.Small Landslide and Disaster-causing Mechanism in Gully Loess Area[J].Journal of Catastrophology，2015，30（3）：67-70.

[9] 吳 凱，倪萬魁，武 鵬.寧夏隆德縣坡面型泥石流形成機理分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2016，27（1）：50-61.

WU Kai，NI Wan-kui，WU Peng.Analysis on the Formation Mechanism of Debris Flow on Slope in Longde County of Ningxia[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2016，27（1）：50-61.

[10] 莊建琦，彭建兵，李同錄，等.“9?17”灞橋災(zāi)難性黃土滑坡形成因素與運動模擬[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2014，23（4）：747-754.

ZHUANG Jian-qi，PENG Jian-bing，LI Tong-lu，et al.Triggerred Factores and Motion Simulation of “9?17” Baqiao Catastrophic Landslide[J].Journal of Engineering Geology，2014，23（4）：747-754.

[11] 顧成壯，胡卸文，方 力，等.四川漢源二蠻山高速滑坡-碎屑流基本特征及地質(zhì)演化[J].山地學(xué)報，2014，32（5）：568-578.

GU Cheng-zhuang，HU Xie-wen，F(xiàn)ANG Li，et al.Basic Characteristics and Evolution History of Ermanshan High-speed Slide-debris Flow in Hanyuan，Sichuan[J].Mountain Research，2014，32（5）：568-578.

[12] 田述軍，孔紀名，陳澤富.基于公路功能的邊坡災(zāi)害易損性評價[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2013，35（3）：119-126.

TIAN Shu-jun，KONG Ji-ming，CHEN Ze-fu.Vulnerability Assessment of Slope Hazard Based on Function of Highway[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2013，35（3）：119-126.

[13] 唐朝生，施 斌.干濕循環(huán)過程中膨脹土的脹縮變形特征[J].巖土工程學(xué)報，2011，33（9）：1376-1384.

TANG Chao-sheng，SHI Bin.Swelling and Shrinkage Behaviour of Expansive Soil During Wetting-drying Cycles[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2011，33（9）：1376-1384.

[14] 袁從華，周 健，楊明亮.高速公路膨脹土邊坡整治[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2007，26（增1）：3073-3078.

YUAN Cong-hua，ZHOU Jian，YANG Ming-liang.Treatment of Expansive Soil Slopes Beside Highways[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26（S1）：3073-3078.

[15] 耿靈生，鞏向鋒.新型砌塊水土保持系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2003，14（4）：98-99，104.

GENG Ling-sheng，GONG Xiang-feng.Application Study on Interlocking Concrete Block in the Soil and Water Conservation System[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2003，14（4）：98-99，104.

[16] 陰 可，岳中琦，李焯芬.人工邊坡綠化種植技術(shù)及其在香港的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2003，14（4）：75-80.

YIN Ke，YUE Zhong-qi，LI Zhuo-fen.Principles and Practice of Man-made Slope Vegetation in Hong Kong[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2003，14（4）：75-80.

[17] 馮建剛，許 英，周效國.一種分析小樁距抗滑樁加固邊坡穩(wěn)定的新方法[J].巖土工程學(xué)報，2010，32（12）：1942-1945.

FENG Jian-gang，XU Ying，ZHOU Xiao-guo.New Method for Stability Slopes Reinforced by Anti-slide Piles with Small Spacing[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2010，32（12）：1942-1945.

[18] BAE S，INYANG H I，DE BRITO GALVAO T C ，et al.Soil Desiccation Rate Integration into Empirical Dust Emission Models for Polymer Suppressant Evaluation[J].Journal of Hazardous Materials，2006，132（1）：111-117.

[19] INYANG H I，BAE S，MBAMALU G，et al.Aqueous Polymer Effects on Volumetric Swelling of Na-montmorillonite[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2007，19（1）：84-90.

[20] DANIELS J L，INYANG H I.Contaminant Barrier Material Textural Response to Interaction with Aqueous Polymers[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2004，16（3）：265-275.

[21] IYENGAR S R，MASAD E，RODRIGUEZ A K，et al.Pavement Subgrade Stabilization Using Polymers：Characterization and Performance[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2012，25（4）：472-483.

[22] ATES A.The Effect of Polymer-cement Stabilization on the Unconfined Compressive Strength of Liquefiable Soils[J].International Journal of Polymer Science，2013，2013：356214.

[23] LIU J，SHI B，JIANG H T，et al.Improvement of Water-stability of Clay Aggregates Admixed with Aqueous Polymer Soil Stabilizers[J].Catena，2009，77（3）：175-179.

[24] LIU J，SHI B，LU Y，et al.Effectiveness of a New Organic Polymer Sand-fixing Agent on Sand Fixation[J].Environmental Earth Sciences，2012，65（3）：589-595.

[25] 施 斌，劉 瑾，黃 河，等.STW型生態(tài)土壤穩(wěn)定劑研發(fā)與基本性能[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2008，16（增1）：262-266.

SHI Bin，LIU Jin，HUANG He，et al.A Study on Development and Basic Properties of STW Ecotypic Soil Stabilizer[J].Journal of Engineering Geology，2008，16（S1）：262-266.

[26] 劉 瑾，施 斌，顧 凱，等.聚氨酯型固沙劑改性土室內(nèi)試驗研究[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報，2013，33（1）：29-34.

LIU Jin，SHI Bin，GU Kai，et al.Laboratory Study on Soil Modified by Polyurethane Sand-fixing Agents[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering，2013，33（1）：29-34.

第5篇：南京高分子材料研究范文

南北高校各有優(yōu)勢

2011年，北京科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、蘇州大學(xué)和南京理工大學(xué)五所高校開始招收納米材料與技術(shù)專業(yè)本科生。五所大學(xué)中，北京科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)和大連理工大學(xué)三所北方高校在材料科學(xué)上屬傳統(tǒng)名校，而南方院校蘇州大學(xué)和南京理工大學(xué)把納米材料成果產(chǎn)業(yè)化，形成了自己的特點。

北方三所高校算是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域傳統(tǒng)名校，值得注意的是，它們卻均未設(shè)置專門的納米材料研究機構(gòu)，更多的是依托原有的強勢學(xué)科，在傳統(tǒng)材料研究領(lǐng)域引入納米科技，尋求突破。

北京科技大學(xué)

北京科技大學(xué)原名北京鋼鐵學(xué)院，曾被譽為“鋼鐵搖籃”，其材料科學(xué)研究側(cè)重點是金屬材料。除了材料學(xué)院這個重點學(xué)院外，從事材料科學(xué)研究的還有新金屬國家重點實驗室、高效軋制國家工程研究中心、國家材料服役安全科學(xué)中心等機構(gòu)，側(cè)重點也不局限于金屬材料，在無機非金屬、高分子、生物醫(yī)藥材料等方面亦有建樹。

目前，北科大納米材料課題組主要研究納米材料制備與表征、納米材料改性、功能納米材料等方面。此外，亦有部分老師研究納米加工、納米組裝、納米器件等應(yīng)用方向。

北京航空航天大學(xué)

與北科大不同，北航材料學(xué)院在北航不屬于重點學(xué)院，規(guī)模較小，師資力量僅百來人，這決定了北航材料學(xué)院的研究方向不會太廣。作為航天航空院校，北航材料學(xué)院也有自己的優(yōu)勢，正在籌建的航空科學(xué)與技術(shù)國家實驗室（航空領(lǐng)域最高級別實驗室），它的側(cè)重點在金屬材料、樹脂基復(fù)合材料及失效分析、先進結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料等方面。

在納米材料上，北航材料學(xué)院重點關(guān)注納米器件和納米涂層。材料學(xué)院的納米材料研究發(fā)展趨勢可能是納米技術(shù)在航天航空領(lǐng)域的應(yīng)用。

大連理工大學(xué)

大連理工大學(xué)的材料學(xué)院在金屬材料、材料加工方面實力強，基于大連的地理位置，材料學(xué)院還開設(shè)了五年制金屬材料工程日語強化班。不過，納米材料與技術(shù)專業(yè)并非隸屬于材料能源學(xué)部，而是化工與環(huán)境學(xué)部。因而，大連理工大學(xué)的納米材料研究偏化工類，包括納米粒子合成化學(xué)技術(shù)、無機納米功能材料、納米復(fù)合材料等方向。納米材料與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課中，亦有化工原理、基礎(chǔ)化學(xué)、材料化學(xué)等化工類課程。可以說，這是大連理工大學(xué)納米材料與技術(shù)專業(yè)的一大特色。

與北方三所高校相比，蘇州大學(xué)和南京理工大學(xué)納米材料與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展方向截然不同。兩所南方高校均成立多個納米材料研發(fā)機構(gòu)，在研究方向上，兩所高校側(cè)重于納米材料器件應(yīng)用，嘗試產(chǎn)業(yè)化。這些特點可能與江浙一帶出現(xiàn)納米高新技術(shù)企業(yè)有關(guān)。

蘇州大學(xué)

蘇州大學(xué)沒有材料科學(xué)與工程學(xué)院，而是材料與化工學(xué)部，研究偏向化工，在無機非金屬、高分子材料方面實力不錯。納米材料與技術(shù)專業(yè)并沒有開設(shè)在材料與化工學(xué)部，而是2010年成立的納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院。除了納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘇州大學(xué)研究納米材料的機構(gòu)還有2008年成立的蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院、2011年成立的蘇州大學(xué)-滑鐵盧大學(xué)蘇州納米科技研究院。其中，以中科院院士李述湯教授領(lǐng)銜組建的功能納米與軟物質(zhì)研究院已初具規(guī)模，它以功能納米材料和軟物質(zhì)為研究對象，側(cè)重于功能納米材料與器件、有機光電材料與器件、納米生物醫(yī)學(xué)技術(shù)等，尋求在納米器件以及新能源、環(huán)保、醫(yī)用等領(lǐng)域的應(yīng)用。

南京理工大學(xué)

南京理工大學(xué)由軍工學(xué)院演變發(fā)展而來，其材料科學(xué)與工程學(xué)院的材料學(xué)研究側(cè)重于金屬材料及復(fù)合材料。不過，南理工是國內(nèi)最早開展納米材料與技術(shù)研究的大學(xué)之一，正籌建納米結(jié)構(gòu)研究中心，研究側(cè)重點是與納米結(jié)構(gòu)材料相關(guān)的分析、材料力學(xué)、電化學(xué)性能評估等。由南理工化工系和南京部分企業(yè)共同支持的南京市高聚物納米復(fù)合材料工程技術(shù)中心，研究側(cè)重點是納米材料制備、應(yīng)用、納米催化聚合反應(yīng)、納米復(fù)合材料，該中心已與江蘇部分納米企業(yè)開展納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化合作。此外，南理工還共建了金屬納米材料與技術(shù)聯(lián)合實驗室。

其他高校納米特色

上海交通大學(xué)

上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在各類相關(guān)排名中居首，教職工200多人，研究側(cè)重點包括金屬材料、復(fù)合材料、塑性成形、輕合金精密成型等，在中國是材料科學(xué)與工程學(xué)子公認的夢想學(xué)府。其材料學(xué)院也涉及納米材料，比如，復(fù)合材料研究所部分老師從事納米復(fù)合材料研究，微電子材料與技術(shù)研究所從事納米電子材料研究。此外，上海交通大學(xué)還成立了微納科學(xué)技術(shù)研究院，研究方向為納米生物醫(yī)學(xué)、納米電子學(xué)與器件。生物醫(yī)藥工程學(xué)院也開展納米材料的可控合成與制備、納米生物材料等方面的研究。

清華大學(xué)

與北京航空航天大學(xué)相似，清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系是學(xué)校名氣大于院系實力，每年有數(shù)百人爭奪材料系不足30個研究生名額。材料系建有新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室，研究側(cè)重點以陶瓷材料為主，同時涉及磁性材料、復(fù)合材料、電極材料和核材料。在納米材料方面，清華材料系主要研究納米材料結(jié)構(gòu)、納米材料合成和微納米顆粒等。2010年，清華大學(xué)成立了微納米力學(xué)與多學(xué)科交叉創(chuàng)新研究中心，主要研究微納米器件、納米復(fù)合材料在電能存儲上應(yīng)用和微納米設(shè)備研發(fā)等。

北京大學(xué)

北大材料科學(xué)與工程系成立于2005年，教職工10余人，成立之初就把材料科學(xué)與納米技術(shù)結(jié)合起來，欲在納米材料與微納器件方面有所突破。此外，北大成立了納米化學(xué)研究中心，教職工7人直博生卻達45人，主要研究領(lǐng)域包括低維新材料與納米器件、納米領(lǐng)域的基本物理化學(xué)問題。

西北工業(yè)大學(xué)

西工大是西部材料科學(xué)與工程實力最強的院校，其材料學(xué)院師資隊伍近200人，有凝固技術(shù)國家重點實驗室和超高溫復(fù)合材料國防科技重點實驗室。因此，其研究側(cè)重點在凝固，復(fù)合材料和金屬材料的實力亦不俗。在納米材料方面，西工大成立了微/納米系統(tǒng)研究中心，致力于航空航天微系統(tǒng)技術(shù)、微納器件設(shè)計制造技術(shù)、微納功能結(jié)構(gòu)技術(shù)。總之，西工大的納米材料研究可能集中于納米器件在航天、航空、航海方面的應(yīng)用。

留學(xué)兩大國

納米技術(shù)是交叉學(xué)科，包括納米科技、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、分子生物學(xué)等課程。報考納米專業(yè)或方向的研究生在本科一般學(xué)的是材料學(xué)、材料物理與化學(xué)、凝聚態(tài)物理、物理化學(xué)等。就留學(xué)而言，由于納米材料處于基礎(chǔ)研究階段，容易；各個國家在納米材料方面投入大量資金，使得科研經(jīng)費相對充足，相比于其他專業(yè)容易申請獎學(xué)金。這兩點決定了留學(xué)攻讀納米技術(shù)專業(yè)研究生相對容易。

2000年，美國白宮國家納米技術(shù)計劃，美國的納米技術(shù)得到飛速發(fā)展。總體上看，美國的納米技術(shù)已經(jīng)處在納米技術(shù)實用化階段，而其他各國仍處在納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究階段。美國各大高校也爭相進入納米材料各個研究領(lǐng)域——

實力強勁的麻省理工學(xué)院在太陽能存儲、航空材料、燃料電池薄膜、封裝材料耐磨織物和生物醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的碳納米管、聚合納米復(fù)合材料等方面成果顯著。

加州大學(xué)伯克利分校注重于納米材料在能源、藥物、環(huán)境等方面的應(yīng)用，已卓有成效。

哈佛大學(xué)則側(cè)重在生物納米科技，即生物學(xué)、工程學(xué)與納米科學(xué)的交叉領(lǐng)域。

康奈爾大學(xué)已經(jīng)在納米級電子機械設(shè)備、碳納米管應(yīng)用電池、納米纖維等方面獲得突破。

斯坦福大學(xué)重在納米晶的光學(xué)性能、輸運性能和生物應(yīng)用，以及納米傳感器、納米圖形技術(shù)等。

普渡大學(xué)的納米電子學(xué)、納米光子學(xué)、計算納米技術(shù)，尤其是計算納米技術(shù)全球領(lǐng)先。

紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校專注于納米工程、納米生物科學(xué)，其納米技術(shù)研究中心是全球該領(lǐng)域最先進的研究機構(gòu)。

萊斯大學(xué)在納米碳材料領(lǐng)域成果顯著，在學(xué)校的研究人員中，納米材料研究人員的比重約為四分之一，是美國納米材料研究人員最多的大學(xué)之一。

此外，美國有很多研究納米技術(shù)的實驗室，它們比較愿意招中國大學(xué)生，這一點也值得注意。

日本算是最早開展納米技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用研究的國家，早在1981年，日本政府就建立了納米技術(shù)扶持計劃。美國公布國家納米技術(shù)計劃前，曾派人去日本做調(diào)查。日本納米技術(shù)的研發(fā)特點是企業(yè)界是主力軍，它們試圖將納米技術(shù)融入到產(chǎn)業(yè)中。比如，日本企業(yè)紛紛斥巨資建納米技術(shù)研究機構(gòu)，同時建立納米材料分廠實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。此外，企業(yè)與大學(xué)、科研院所合作，開發(fā)納米技術(shù)。比如，富士通和德國慕尼黑大學(xué)合作，三菱公司和日本京都大學(xué)合作。

與美國在納米技術(shù)基礎(chǔ)研究和生物工程技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先不同，日本在精細元器件及材料的制造方面獨占鰲頭，日本對納米材料研究的投入不斷加大，也使得去日本讀納米專業(yè)是一個不錯的選擇。

Tips：何去何從

納米材料專業(yè)畢業(yè)生有三大去處。選擇留學(xué)深造或進高校、研究院從事研發(fā)；進入納米材料行業(yè)企業(yè)；進入傳統(tǒng)材料企業(yè)。

第6篇：南京高分子材料研究范文

關(guān)鍵詞:內(nèi)保溫;外保溫;保溫材料的特性;施工控制材料的措施;主要性能指標

對于我國是一個人均資源短缺的國家。能源緊缺,制約著我國的經(jīng)濟發(fā)展,國家提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟,保持與住房建設(shè)部提倡的‘四節(jié)一保’,解決節(jié)能問題,對節(jié)能實行強制性標準。從規(guī)劃設(shè)計、施工圖設(shè)計、審圖驗收等各個環(huán)節(jié)抓起,特別對節(jié)能項目的研究和推廣,各個部門在不斷的改進。

1 外墻內(nèi)保溫

內(nèi)保溫的優(yōu)點是施工方便,施工速度快。缺點,內(nèi)保溫在各種溫度影響下出現(xiàn)形變應(yīng)力作用之下。內(nèi)保溫隔熱體系容易出現(xiàn)空鼓開裂,還有由于住戶室內(nèi)裝修時,結(jié)構(gòu)的冷(熱)橋的存在出現(xiàn)急露現(xiàn)象。隨之 而來,節(jié)能部門對存在的缺陷進行分析,該種做法給予長期推廣,沒有合理性,,,所以大家想要其他辦法來代替其它。采用外保溫,

2 外墻外保溫

外保溫主要在室內(nèi)二次裝修時,不受影響,能夠消除熱(冷)橋現(xiàn)象。可以降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力,保溫效果明顯,能夠維護主體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,適用范圍廣,采用較薄的保溫材料達到理想的效果,外保溫克服內(nèi)保溫的缺點,所以目前大家認為有推廣價值,

3 保溫材料

3.1 膠粉聚苯顆粒用的時間之長由于保溫材料比較少,新產(chǎn)品的工藝推廣,人民不容易接受,用之少,反饋信息比較少,人們只能從理論上,如導(dǎo)熱系數(shù)、著熱系數(shù)、濕表觀系數(shù),干表觀系數(shù),抗壓強度,壓剪粘結(jié)強度,線性收縮率,軟化系數(shù),難燃性這些指標來控制。指標一樣,但對于不同氣候,季節(jié)相同日照溫度施工會出現(xiàn)的情況,外墻面的圍護所用的材料等等,好多出現(xiàn)水土不服,甚至出現(xiàn)外墻脫落,滲水等現(xiàn)象。由于該種材料本身結(jié)構(gòu)松散,吸水率高,穩(wěn)定性不足。

3.2 聚苯板比聚苯顆粒絕熱效果好,質(zhì)量輕,原材料易控制,憎水性好,缺點對于抗火災(zāi)的安全性比較差,屬可燃燒有機高分子材料,即使加入阻燃劑效果也不是很明顯,目前主要材料有EPS與XPS,XPS由于摻大量的發(fā)泡劑及再生塑料穩(wěn)定性比EPS穩(wěn)定性更差,它們溫度臨界點(70C)材料易軟化變形,在高溫狀態(tài)下,不但阻燃劑熔化揮發(fā),苯板系統(tǒng)會產(chǎn)生蔓延及轟燃現(xiàn)象,正是致命的弱點。央視大火,南京的中環(huán)國際,正好應(yīng)證了此種材料的弱點,目前技術(shù)如果改進不了,建議在設(shè)計審圖環(huán)節(jié)盡量取消這個做法。

3.3 巖―板外保溫系統(tǒng)。裝配式保溫,防火性能首先能滿足要求,施工能夠裝配好,減少工序,施工速度快,要求是在氣候溫?zé)岬貐^(qū)最好慎用,特點巖棉板外保溫系統(tǒng)采用機械固定件,將巖棉板固定在外墻上,外掛鍍鋅鋼絲網(wǎng),并抹EPS顆粒漿料,表面做玻纖網(wǎng),增強抗裂砂漿藻抹面層和飾面涂層 ,裝飾保溫采用發(fā)泡聚氨酯做保溫材料,澆筑成型時與飾面硅復(fù)合在一起,預(yù)制板現(xiàn)場安裝時用錨栓與墻體連接,目前這兩種材料由于我國南方地區(qū)多雨,夏天溫?zé)?用的比較少。

自保溫材料

3.4 用煤矸石空心磚(一孔填填50mm膨脹聚苯板,優(yōu)點,施工容易,便于操作,防火效果比較好,三空轉(zhuǎn)每個磚孔頁巖隔開,砂漿隔開,防火防水效果比較好,氣候?qū)ζ溆绊懖淮?熱(冷)橋比較少,外墻可以抹防水砂漿和抗裂砂漿。

3.5 聚氨酯材料,即聚氨基甲酸脂,英文縮寫PU,時在高分子組成,有許多重復(fù)的-NHCOO基因高分子化合物,能夠做到防水保溫的統(tǒng)一的優(yōu)點,其他材料防水層一旦破壞,出現(xiàn)滲漏,保溫就失去功能,閉孔率接近100%,具有很高的憎水性,吸水性1%,抗?jié)B性在0.2MPa壓力下30分鐘無滲漏,水蒸氣透過率5mg由于微泡孔存在阻隔內(nèi)外熱交換率越高,能與砼粘結(jié)率達到100KPa缺點抗紫外線外輻射性能差。

4 主要性能指標

斷裂延伸率是衡量聚氨酯硬泡抗拒應(yīng)力作用不產(chǎn)生永久變形的重要性能指標。

國家建材行業(yè)標準(JCT998-2006)中明確規(guī)定:聚氨酯硬泡如果作為屋面和墻體防水保溫一體化材料使用,必須滿足延伸率大于10%%的基本要求。

4.1 聚氨酯硬泡受使用環(huán)境溫度變化的影響,尺寸和體積會發(fā)生一定的變化,尺寸變化率的大小與原料的類型、泡體的結(jié)構(gòu)、芯材密度、成型工藝及發(fā)泡劑的種類等諸多因素有關(guān),耐溫差性能較好的聚氨酯硬泡在-20攝氏度至+80攝氏度的環(huán)境溫度下,尺寸不應(yīng)發(fā)生明顯的變化。聚氨酯硬泡的閉孔率高達95%以上,封閉在泡孔中的氣體壓力隨環(huán)境溫度的變化而變化。

4.2 用于建筑的聚氨酯硬泡按國家行業(yè)標準JCT998-2006的規(guī)定,尺寸變化率應(yīng)≤1%,以適應(yīng)建筑物在酷暑及嚴寒季節(jié)因晝夜溫差急驟變化造成的外墻飾面系統(tǒng)線型尺寸過大的收縮和膨脹。尺寸穩(wěn)定性顯然與外墻飾面系統(tǒng)安全使用性密切相關(guān),其值越大,安全性越差,尺寸變化率大于1%的聚氨酯硬泡是不符合國家建材行業(yè)標準要求的。

4.3 閉孔率是衡量材料吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)的重要指標,閉孔率低的硬泡吸水率和導(dǎo)熱系數(shù)都較高,對材料的保溫功能和抗凍融性能都有著至關(guān)重要的影響。建筑用聚氨酯硬泡作為屋面防水保溫材料使用時,其泡沫閉孔率至少應(yīng)大于95%,當(dāng)閉孔率低于70%時,短時大雨并不會造成屋面滲漏,但在多日連續(xù)陰雨的季節(jié),由于硬泡長期浸泡在雨水中,開孔泡中吸水較多,滲入泡中的雨水,在重力作用下會透過串孔進入屋面基層,并被封存在基層和硬泡之間,即使雨過天晴,在烈日照射下短期內(nèi)也很難經(jīng)過硬泡保溫層和保護層向上排出。相反,由于屋面受陽光照射,上層溫度高,下層溫度低,水分反而向屋面下層遷移,造成雨天不漏、晴天滲漏的反常現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在南方黃梅季節(jié)尤甚。

4.4 聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)的整體強度取決于聚氨酯母材的抗拉強度(系統(tǒng)強度的最薄弱環(huán)節(jié)),因此聚氨酯硬泡本身的抗拉強度實際上就是整個外墻飾面系統(tǒng)的抗拉拔強度。例如:聚氨酯硬泡的抗拉強度是200kpa,整個外墻系統(tǒng)的抗拉拔強度就是200kpa;如果此指標下降為100kpa,則整個外墻系統(tǒng)的抗拉拔強度會隨之降低為原來的一半,安全系數(shù)也必然會驟降為原來的一半。

4.5 另外,建筑業(yè)用噴涂聚氨酯硬泡在材料配制時還應(yīng)充分地考慮外墻外保溫系統(tǒng)使用時的粘接強度要求,因此要求其對金屬、混凝土、磚石、木材、玻璃等建筑材料具有極好的自粘接性能。值得一提的是,強度是聚氨酯硬泡最重要的力學(xué)性能,它的大小直接決定著外墻飾面系統(tǒng)的抗風(fēng)壓、抗沖擊、抗應(yīng)變能力以及承載總重量的能力,是評估外墻外保溫系統(tǒng)使用安全性的最重要、最直接的性能指標。

6 結(jié)語

綜上所述,用戶在選用聚氨酯硬泡作為建筑保溫防水雙功能材料使用時,必須按國家建材行業(yè)標準JCT998-2006的要求,對材料的密度、強度、斷裂延伸率、尺寸穩(wěn)定性及閉孔率進行嚴格鑒定。作為目前惟一的保溫防水一體化新型建材,聚氨酯硬泡保溫材料在國內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用還處于初始階段。我們要不斷加以研究和改進。

參考文獻

[1]王立雄.建筑節(jié)能[J].2009,12(1).

[2]楊惠忠.建筑節(jié)能施工方法匯編及技術(shù)應(yīng)用[J].2009,9(1).

第7篇：南京高分子材料研究范文

關(guān)鍵詞:南京化院 大學(xué)生 文明素質(zhì)

中圖分類號:G641 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0232-01

1 研究目的

青年大學(xué)生的文明素質(zhì)的發(fā)展關(guān)系到一個民族的未來,青年的文明素質(zhì)關(guān)系到整個民族的文明素質(zhì),尤其在中國進入人口的老齡化時代,青年大學(xué)生的文明素質(zhì)的情況更關(guān)系到整個社會文明素質(zhì)的情況。為了更好地了解南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生的文明素質(zhì)現(xiàn)狀,通過問卷調(diào)查收集適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)和掌握大量現(xiàn)實案例的基礎(chǔ)上,深入全面地了解和把握南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生在平時上課、考勤、宿舍文明等基礎(chǔ)文明素質(zhì)以及尊老愛幼、仁孝、正直、誠信等中華民族傳統(tǒng)美德方面的現(xiàn)狀,以期對南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生的文明素質(zhì)整體狀況有所認識,以便把握南化院青年大學(xué)生的文明素質(zhì)的發(fā)展動態(tài),發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,以便為系部、學(xué)院開展大學(xué)生文明素質(zhì)教育及相關(guān)學(xué)生活動提供依據(jù)[1]。

2 研究方法

調(diào)查研究中采用問卷調(diào)查、經(jīng)驗研究、個案研究等多種方法和手段,然后對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,通過2011年12月對化學(xué)工程系有機化工,應(yīng)用化工,精細化工等專業(yè)班級和應(yīng)用化學(xué)系高聚物,高分子材料,環(huán)境工程,生物化工、生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)班級大學(xué)生發(fā)放的共計1050份調(diào)查問卷及經(jīng)驗研究、個案研究等多種方法得出如下結(jié)論。

3 結(jié)論與總結(jié)

3.1 教室上課的文明素質(zhì)

(1)大學(xué)生在教室上課時,向課桌抽屜里亂扔果皮紙屑的現(xiàn)象。82.54%的同學(xué)不會扔,下課再帶走,5.3%的同學(xué)會扔,4.23%的同學(xué)因為別人丟,我也丟。(2)大學(xué)生逃課、缺課等行為。5.18%的同學(xué)經(jīng)常,48.19%的同學(xué)偶爾,46.63%的同學(xué)沒有。大學(xué)生看待曠課、遲到、早退等現(xiàn)象的態(tài)度。69.68%的同學(xué)反對,不去上課是對自己不負責(zé)任的表現(xiàn)。7.98%的同學(xué)贊同,覺得去了沒多大收獲。15.43%的同學(xué)偶爾不去,借此可以放松一下,6.91%的同學(xué)認為無所謂,反正自己不做。(3)大學(xué)生對于抄襲作業(yè)、考試作弊等行為所持的態(tài)度。54.5%的同學(xué)認為應(yīng)該抵制,28.89%的同學(xué)認為自己不做就行,別人無所謂。15.51%的同學(xué)認為偶爾為之也無妨,1.07%的同學(xué)會支持。

3.2 宿舍的文明素質(zhì)

(1)大學(xué)生在寢室走廊里踢足球、打籃球的行為現(xiàn)象。81.6%的同學(xué)認為影響他人休息,很厭惡。10.27%的同學(xué)認為無所謂,5.95%的同學(xué)認為自己想做就做,不必理會別人的看法。(2)大學(xué)生每天回到宿舍向室友問好的行為。72%的同學(xué)會,28%的同學(xué)不會。(3)大學(xué)生上網(wǎng)聊天時注意自己的言行,發(fā)一些不文明的圖片和帖子的行為。74.07%的同學(xué)從來沒有發(fā)過,20.63%的同學(xué)根據(jù)對象不同,可能會發(fā)。5.29%的同學(xué)經(jīng)常發(fā),認為反正不是什么大事。

3.3 尊老愛幼、仁孝、正直、誠信等中華民族傳統(tǒng)美德

(1)自我評價大學(xué)生的文明禮貌情況。16.58%的同學(xué)認為大學(xué)生很講文明,懂禮貌。48.13%的同學(xué)認為大學(xué)生比較講文明,懂禮貌一般。34.22%的同學(xué)認為一般,1.07%的同學(xué)認為大學(xué)生不講文明,不懂禮貌。大學(xué)生不能接受的不講文明,不懂禮貌現(xiàn)象。81.48%的同學(xué)不能接受臟話連篇。58.73%的同學(xué)不能接受公交車上不給老人或孕婦讓座61.90%的同學(xué)不能接受亂扔果皮紙屑。56.61%的同學(xué)不能接受在圖書館大聲喧嘩。51.32%的同學(xué)不能接受食堂打飯不排隊。37.04%的同學(xué)不能接受情侶在公共場合過于親密。23.81%的同學(xué)不能接受圖書館里面打手機,16.93%的同學(xué)不能接受圖書館站位。(2)大學(xué)生看見同學(xué)有不文明的行為時,你會28.65%的同學(xué)會進行善意的勸告,23.78%的同學(xué)會認為不好,但不勸告。27.57%的同學(xué)會暗示其引起注意。(3)大學(xué)生參加慰問敬老院老人或孤兒院孤兒或其他的愛心活動的情況。62.38%的同學(xué)有,37.62%的同學(xué)沒有。大學(xué)生對開展尊敬老人、關(guān)愛孤兒的愛心活動的態(tài)度。10.56%的同學(xué)認為沒有這個必要,老人和孤兒能生活的很好。89.44%的同學(xué)認為肯定是必要的,必須從行動上尊敬老人,關(guān)愛孤兒。大學(xué)生在公共場合,主動給老人、孕婦和殘疾人讓座的態(tài)度。71.27%的同學(xué)經(jīng)常有,26.52%的同學(xué)偶爾有。7.18%的同學(xué)沒有。(4)大學(xué)生認為老人最需要的是,72.93%的同學(xué)認為子女的關(guān)心,22.10%的同學(xué)認為優(yōu)越的物質(zhì)生活,6.07%的同學(xué)認為良好的醫(yī)療服務(wù),6.07%的同學(xué)認為精神撫慰。大學(xué)生記得父母親的生日的情況。63.24%的同學(xué)清楚記得,24.86%的同學(xué)模糊記得,7.03%的同學(xué)不太清楚,4.32%的同學(xué)從不知道。(5)大學(xué)生對周圍同學(xué)的誠信狀況。45.16%的同學(xué)較好,32.79%的同學(xué)一般,20.97%的同學(xué)好,1.08%的同學(xué)差。大學(xué)生認為造成目前存在誠信缺失現(xiàn)象的原因是37.16%的同學(xué)認為是社會風(fēng)氣造成的31.19%的同學(xué)認為是自我意識太差,19.72%的同學(xué)認為社會上沒有誠實守信觀念,11.93%的同學(xué)認為是缺少宣傳和教育。(6)大學(xué)生對不少學(xué)生貸國家助學(xué)貸款后不能按期歸還款項,使國家蒙受損失這一現(xiàn)象的態(tài)度。75.93%的同學(xué)認為這是個人信用問題,有借必有還,應(yīng)該加強學(xué)生的誠信意識,13.37%的同學(xué)不清楚,沒貸過。10.69%的同學(xué)認為助學(xué)貸款是國家發(fā)放幫助貧困生的,不還也能理解。

3.4 總體道德文明素質(zhì)水平

(1)大學(xué)生對道德文明水平的自我評價。65.49%的同學(xué)較滿意,26.18%的同學(xué)非常滿意,7.85%的同學(xué)較不滿意,0.52%的同學(xué)很不滿意。(2)大學(xué)生對當(dāng)前大學(xué)生的文明素質(zhì)情況的認識。73.54%的同學(xué)認為整體較好,有個別人素質(zhì)較低。17.99%的同學(xué)認為整體較差,5.82%的同學(xué)認為很好,2.65%的同學(xué)認為很差。(3)大學(xué)生平時檢討自己的行為習(xí)慣的現(xiàn)象。81%的同學(xué)會,19%的同學(xué)不會。

3.5 大學(xué)生文明素質(zhì)水平改善措施

80%的同學(xué)整體素質(zhì)較好,少部分同學(xué)整體素質(zhì)差,因此大學(xué)生普遍認為可以加強教育以提高整體學(xué)生素質(zhì)或者通過開展團日活動、主題班會以及室友的互相監(jiān)督來改善少部分素質(zhì)差的同學(xué)。

第8篇：南京高分子材料研究范文

關(guān)鍵詞：綜合實驗周；應(yīng)用型本科；工程實踐能力

作者簡介：章曉波（1981-），男，安徽宣城人，南京工程學(xué)院材料工程學(xué)院，副教授；巴志新（1979-），女，河南南陽人，南京工程學(xué)院材料工程學(xué)院，副教授。（江蘇 南京 211167）

基金項目：本文系南京工程學(xué)院高等教育研究項目（項目編號：GY201212）、教學(xué)改革項目（項目編號：JG201332）的研究成果。

中圖分類號：G642.423     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2014）14-0162-02

在我國高等教育體系中，不同層次的高校肩負著不同的使命，發(fā)揮著不同的作用。高水平研究型重點大學(xué)肩負著科技創(chuàng)新的重任，他們的歷史使命在于培養(yǎng)具有創(chuàng)造精神的杰出人才，發(fā)現(xiàn)和發(fā)明能夠深刻影響國家科學(xué)技術(shù)進步與經(jīng)濟發(fā)展的新理論、新思想、新技術(shù)和新方法。[1]地方普通高校則更多地是為國家培養(yǎng)具有工程實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，改善全社會的文化結(jié)構(gòu)，為推動地方經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)，搭建知識轉(zhuǎn)化平臺，實現(xiàn)高水平研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移和延伸。[2]培養(yǎng)目標的不同也體現(xiàn)在實踐課程設(shè)置上的差異：相對于重點大學(xué)來說，應(yīng)用型普通高校更側(cè)重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。為此，應(yīng)用型普通高校在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中結(jié)合專業(yè)特點設(shè)置了相應(yīng)的綜合實驗周[3-5]，以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

南京工程學(xué)院材料學(xué)院緊緊圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標，建立了“基礎(chǔ)實驗―綜合實驗周―創(chuàng)新實踐―職業(yè)資格培訓(xùn)”四位一體的漸進式實踐能力培養(yǎng)模式。[6]針對材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生，除金工實習(xí)、電工實習(xí)、材料生產(chǎn)實習(xí)、材料設(shè)備及設(shè)計課程設(shè)計、畢業(yè)論文等常規(guī)實踐教學(xué)外，還開設(shè)了材料信息資源檢索周、金相技術(shù)分析實驗周、無損檢測實驗周、材料熱處理工程師綜合能力實驗周、表面工程綜合實驗周、失效分析綜合實驗周、材料工程綜合實驗周、材料回收綜合實驗周等特色綜合實踐課程。通過綜合實驗周的強化訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力，以滿足就業(yè)市場對應(yīng)用型人才的要求。

一、綜合實驗周的教學(xué)目標

1.材料信息資源檢索周

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，單純的傳授知識已經(jīng)遠遠不能滿足時代對高等教育的要求。面對信息急劇增長、知識不斷更新的要求，高等教育必須轉(zhuǎn)向培養(yǎng)大學(xué)生收集、選擇、利用信息的能力，從而使大學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的能力。[7]開設(shè)信息資源檢索周是為了使學(xué)生掌握本專業(yè)和相關(guān)專業(yè)文獻的檢索方法，學(xué)會常用電子資源數(shù)據(jù)庫的使用方法，懂得如何獲得和利用文獻情報，增強學(xué)生獨立查找所需信息和處理信息的能力，使其具有獨立獲取新知識的能力和分析、整理信息的能力。

2.金相技術(shù)分析實驗周

材料的性能是由組織決定的，金相分析能力對于材料研究者的重要性可見一斑。金相技術(shù)分析實驗周則給學(xué)生提供一周的時間，通過實驗周使其掌握金相顯微鏡的光學(xué)原理、基本構(gòu)造和功能；掌握金相試樣的制備技術(shù)和金相組織的顯示方法；掌握對影響金相顯微鏡影像質(zhì)量的光強度、視場光柵、孔徑光柵等參數(shù)的調(diào)整方法；掌握典型試樣的組織觀察、定性和定量分析，為本專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。

3.無損檢測實驗周

無損檢測在不損害或影響被檢對象使用性能的前提下對被檢對象進行檢測，在產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中發(fā)揮著十分重要的作用。無損檢測實驗周要求學(xué)生分析機械零件的服役條件及可能存在的缺陷，選擇正確的無損探傷方法進行無損探傷檢測，以培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運用能力。通過綜合實驗周，要求學(xué)生了解常用的無損探傷原理及方法，掌握無損探傷的主要程序和手段，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決無損檢測工程實際問題的能力。

4.材料熱處理工程師綜合能力實驗周

材料熱處理綜合能力實踐周的目的在于經(jīng)過“金屬材料”、“金屬熱處理原理及工藝”等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，模擬生產(chǎn)實際情況，使學(xué)生實際了解從事熱處理相關(guān)技術(shù)工作的主要內(nèi)容，了解從產(chǎn)品設(shè)計零件圖紙到合格零件的整個工藝轉(zhuǎn)化過程中涉及到的熱處理方面的工藝卡片設(shè)計、工藝編制、工藝調(diào)試、試生產(chǎn)及過程檢驗與控制等工作，縮小應(yīng)用型本科畢業(yè)生與具有一定生產(chǎn)經(jīng)驗的技術(shù)人員間的差距，突出地方性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點，提高學(xué)生的熱處理實踐技能與就業(yè)競爭力。

5.表面工程綜合實驗周

由于符合可持續(xù)發(fā)展、低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)節(jié)約型社會等多種社會發(fā)展理念，表面工程產(chǎn)業(yè)化在航空航天、新材料、環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到迅速發(fā)展。[8]表面工程綜合實驗周開設(shè)在“材料表面工程”課結(jié)束后，要求學(xué)生根據(jù)不同的材料與性能要求選擇合理工藝對材料進行相應(yīng)的表面處理，并對表面處理后的試樣進行檢測，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力，加深其對重要表面處理方法原理的理解，掌握表面處理方法和基本實驗技能。

6.失效分析綜合實驗周

在“失效分析”課程結(jié)束后開設(shè)失效分析綜合實驗的目的是通過該實踐教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生進一步掌握材料（零部件）失效分析的基本思路和方法，掌握失效分析的常用方法和原理，掌握工程零件常見的失效形式、特征及產(chǎn)生的原因，熟悉影響各種失效方式的因素，并能提出預(yù)防失效的措施，以適應(yīng)失效分析工作的需要。

7.材料工程綜合實驗周

材料綜合實驗周要求學(xué)生利用實驗室現(xiàn)有條件完成對材料成分的鑒別及強化方式與效果的研究，以培養(yǎng)學(xué)生對“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“金屬熱處理原理及工藝”、“材料力學(xué)性能”等材料專業(yè)主干課程知識的綜合運用能力。通過綜合實驗，要求學(xué)生掌握材料成分鑒別的主要方法及影響材料強化的主要因素，側(cè)重材料“成分―制備工藝―組織―性能”之間關(guān)系的分析。

8.材料回收綜合實驗周

材料回收綜合實驗周要求學(xué)生掌握回收金屬材料、金屬氧化物、金屬鹽溶液和高分子材料的一般工藝過程和實驗方法。比較同種材料不同回收方法的優(yōu)劣，為回收對象選擇合適的回收方法，設(shè)計并實施材料回收實驗方案，最終得到具體的回收產(chǎn)物。通過對回收實驗方案的設(shè)計，加深其對常用金屬和高分子廢棄材料各項性能及回收原理的理解，強化學(xué)生的綠色制造和環(huán)保意識，提高當(dāng)代大學(xué)生材料回收及資源綜合利用的理念、科技創(chuàng)新意識和工程實踐動手能力。

二、綜合實驗周的組織形式和實施效果

材料信息資源檢索周主要由指導(dǎo)教師介紹常用的中英文數(shù)據(jù)庫及其特點、文獻（包括期刊論文、會議論文、學(xué)位論文、文摘、專利、圖書、科技報告等）檢索方法。學(xué)生上機實際操作，熟悉常用中文數(shù)據(jù)庫和英文數(shù)據(jù)庫文獻檢索方法。最后為每個學(xué)生提供相應(yīng)的主題或關(guān)鍵詞，由學(xué)生上機檢索，并撰寫檢索報告，從而評價其對信息資源檢索掌握的程度。該實驗周開設(shè)于大三上學(xué)期前兩周，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí)奠定了信息資源檢索基礎(chǔ)。

除材料信息資源檢索周沒有專業(yè)試驗外，其余各綜合實驗周均需要學(xué)生完成相應(yīng)的實驗。在實驗設(shè)計上，力求實驗項目的工程性、內(nèi)容的復(fù)合性、方法的多元性，以達到綜合運用實驗方法和實驗手段、培養(yǎng)材料類應(yīng)用型本科人才的目標。綜合實驗周的實施主要按以下流程進行：指導(dǎo)教師布置和講解實驗項目―學(xué)生查閱相關(guān)資料―學(xué)生制定相應(yīng)的實驗方案―教師參與學(xué)生實驗方案的討論、修改和完善―學(xué)生實施實驗方案―學(xué)生分析、處理和總結(jié)實驗結(jié)果―學(xué)生撰寫實驗報告―學(xué)生答辯。各個綜合實驗周均以學(xué)生為主體，配置2～3名指導(dǎo)教師，教師在整個實驗周過程中起指導(dǎo)、督促和評價作用。

在實驗項目選題時，注重知識的綜合性、新穎性和實踐性，遵循與科研課題相結(jié)合和與市場需求相結(jié)合的原則。[4]經(jīng)過多個綜合實驗周的訓(xùn)練，大多數(shù)學(xué)生查閱文獻資料的能力、實驗操作能力、分析和解決問題的能力、撰寫實驗報告的能力均得到充分鍛煉和提高，掌握了解決工程實際問題的方法，強化了對相應(yīng)專業(yè)課程的理解。綜合實驗周的開設(shè)與實施為培養(yǎng)高素質(zhì)材料類應(yīng)用型本科人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。

三、綜合試驗周存在的問題與改進措施

盡管綜合實驗周經(jīng)過不斷地實踐探索和改革取得了較好的效果，但在實踐過程中還存在一些問題與不足，仍需要進一步改進。

首先，實驗條件有待改善。盡管材料學(xué)院擁有較為完備的實驗教學(xué)條件。然而，相對于較多的本科班級和人數(shù)以及較多的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括實驗場地和實驗設(shè)備在內(nèi)的實驗條件還是顯得不足。綜合實驗周大部分時間需要學(xué)生在實驗室進行實驗操作，而其他班級的課內(nèi)實驗會經(jīng)常占用相關(guān)實驗室，導(dǎo)致綜合實驗周不能順利進行。此外，由于綜合實驗周的實驗操作時間相對集中，一些常用設(shè)備不能滿足學(xué)生集中使用的要求。因此，除需要調(diào)節(jié)不同班級課內(nèi)實驗與綜合實驗周的沖突、合理安排實驗室外，還需要加大實驗室設(shè)施建設(shè)力度，以滿足實踐教學(xué)的要求，為培養(yǎng)高水平材料類應(yīng)用型本科人才提供保障。

其次，評價機制有待改進。綜合實驗周主要根據(jù)實踐教學(xué)要求制定相應(yīng)的實驗項目。由于學(xué)生人數(shù)較多，且有些實驗一個學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)無法完成，在實施過程中通常都對學(xué)生進行分組。這樣盡管從某一方面來說鍛煉了學(xué)生的團隊協(xié)作精神，但在指導(dǎo)過程中也發(fā)現(xiàn)有些組別的實驗大多由一兩個認真的同學(xué)完成，有少數(shù)同學(xué)并未實際參與到實驗中，實驗報告也出現(xiàn)抄襲同組同學(xué)的情況。目前的評價機制盡管已經(jīng)細化到考勤、方案設(shè)計、實驗操作、實驗報告、答辯等環(huán)節(jié)，但最終成績?nèi)砸愿黜棾煽兊目偤蜑闇省＿@導(dǎo)致沒有動手操作的學(xué)生也可能蒙混過關(guān)。因此，有必要對現(xiàn)有評價機制進行改進，建議每個單項成績必須合格，總評成績才能合格，以便使每個學(xué)生都實際參與到實踐環(huán)節(jié)中，充分發(fā)揮綜合實驗周的作用。

四、結(jié)語

應(yīng)用型本科院校肩負著為國家和地方提供高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才的使命。南京工程學(xué)院材料學(xué)院結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標和近年來的市場需求開始并實施了多個具有特色的綜合實驗周，為材料類應(yīng)用型本科人才工程實踐能力的培養(yǎng)提供了新思路，為同類院校提供了借鑒。但綜合實驗周在實施過程中仍存在一些問題，需要在今后不斷改進和完善，以便為社會輸送更多優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。

參考文獻：

[1]劉道玉.論重點大學(xué)科學(xué)研究的使命[J].高教探索,2006,(2):4-8.

[2]郭連軍,顧海川,回春光.地方高校創(chuàng)新人才的培養(yǎng)體系[J].中國冶金教育,2008,(6):23-25.

[3]林洪芹,王春霞,呂景春.關(guān)于紡織工程專業(yè)綜合實驗周的實踐教學(xué)的思考[J].山東紡織經(jīng)濟,2011,(6):83-86.

[4]巴志新,王章忠,蔡璐.材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實驗周的改革探索[J].中國冶金教育,2009,(3):34-36.

[5]張雙德,田禾彥.構(gòu)建應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的探索與實踐[J].中國電力教育,2013,(31):24-25.

[6]章曉波,巴志新,王章忠,等.面向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的應(yīng)用型本科材料專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)[J].中國冶金教育,2012,(5):47-50.

第9篇：南京高分子材料研究范文

CO是眾所周知的有毒氣體，人為排放到空氣中的CO易造成空氣污染并嚴重影響人體健康。但CO是碳的一種重要化合物，具有可燃性、還原性和加合性等化學(xué)性質(zhì)，在科學(xué)、技術(shù)以及社會生產(chǎn)和生活中應(yīng)用廣泛。

1CO的工業(yè)來源

工業(yè)上CO的主要來源是水煤氣和烴等。水煤氣是由水蒸氣與灼熱的焦炭反應(yīng)得到：

C(s）+H2O(g)CO(g)+H2(g)

該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，所需熱量由同時進行的碳的燃燒來提供：

C(s)+O2(g)CO2(g)

碳燃燒過程中如使用空氣或氧氣， 則分別得到低熱值或中熱值的合成氣（CO+H2）。兩者的組成（CO與H2的比值）、熱值和用途均不同[1]。

在發(fā)展“潔凈煤技術(shù)”的綠色化學(xué)化工過程中，我國完成的新型水煤漿氣化中試裝置，碳的有效轉(zhuǎn)化率在98%以上，能產(chǎn)出含量達83%的有效合成氣（CO+H2）， 各項技術(shù)參數(shù)接近或達到世界先進水平。中國礦業(yè)大學(xué)的科研人員在開展地下煤炭氣化技術(shù)研究中，大膽進行探索，借鑒水煤氣生產(chǎn)原理，通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣，能連續(xù)產(chǎn)出熱值高達12500 kJ/m3的煤氣，最高時可達16000 kJ/m3，既含有CO又含有H2，獲得了世界性的突破。目前，這一技術(shù)已進入實用階段。

合成氣中的CO含量一般在25%─40%，為獲得工業(yè)生產(chǎn)中所需高質(zhì)量的CO，最早采用深冷分離法，盡管該法可制得純度極高的CO氣體，但需高壓低溫，能耗大、成本高，只有采用大規(guī)模裝置生產(chǎn)時才具有經(jīng)濟價值。而變壓吸附法是一種有效分離CO的方法，它操作方便、能耗低，但實現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵是研制開發(fā)出高效的CO吸附劑。

為此，我國北京大學(xué)的科研人員利用銅離子能與CO絡(luò)合的性質(zhì)，研制出了對CO有高吸附容量和高選擇性的氯化亞銅（CuCl）分子篩高效吸附劑，其吸附性能達到國際領(lǐng)先水平，獲中國、美國、加拿大三國發(fā)明專利。利用此吸附劑，已開發(fā)成功大規(guī)模變壓吸附分離CO的工程技術(shù)，并于2003年2月在江蘇丹化醋酐有限公司實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。該項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性重大應(yīng)用技術(shù)，對原料氣中的CO吸收率高于85%，分離出的CO純度高于98.5%，其應(yīng)用前景十分廣闊。

廣泛用于有機合成的CO還可由CO2氣體和灼熱的石墨反應(yīng)制備，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO2(g) +C(s,石墨) 2CO(g)。研究表明，由于生成CO是個吸熱反應(yīng)，在溫度為298.15 K時，平衡常數(shù)K

2 CO的重要應(yīng)用

2.1用于工業(yè)燃氣和民用燃氣

CO在空氣或氧氣中燃燒，生成CO2并放出大量的熱：

CO(g)+ O2(g)CO2(g)，ΔrHm=-284 kJ?moL-1

與燃煤相比，CO具有熱值高、清潔衛(wèi)生、污染少和使用方便的優(yōu)點。所以，CO和水煤氣都是很好的工業(yè)用燃氣和城市居民生活用燃氣。如截止2003年底（西氣東輸工程到達）以前，南京市管道煤氣用戶曾達35萬戶。

為提高CO氣體的燃燒效率，我國兩院院士，著名的石油化工催化劑專家閔恩澤教授（獲2007年國家最高科學(xué)獎），曾于20世紀70～80年代帶領(lǐng)科研小組人員研制和開發(fā)出CO助燃劑，并早已投入生產(chǎn)和應(yīng)用。

通常燒木炭或燃煤時發(fā)出的藍色火焰即是CO的火焰。而科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，CO在與O2發(fā)生燃燒反應(yīng)過程中，能形成激發(fā)態(tài)的CO2* 和O2*，當(dāng)這些激發(fā)態(tài)分子回到基態(tài)時就產(chǎn)生輻射。這是與光化反應(yīng)相反的過程，稱之為化學(xué)發(fā)光[2]。

2.2 作燃料電池的燃氣

燃料電池的研究開發(fā)已有半個世紀的歷史，已取得很大進展。燃料電池不但能用H2作燃料，還可利用CO以及天然氣(CH4)、甲醇(CH3OH)、碳氫化合物（如C4H10）等作燃料。如工作溫度為650 ℃的熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS），是用煤氣（CO+H2）作負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物作電解質(zhì)，以金屬鎳（燃料極）為催化劑制成的。有關(guān)電極和電池反應(yīng)式為：

負極（燃料極）：CO+H2-4e-+2CO32-3CO2+H2O

正極（空氣極）：O2+4e-+2CO22CO32-

總反應(yīng)式：CO+H2+O2CO2+H2O

由于在MCFS中供給空氣極的空氣中必須含CO2，而在大型MCFS中，此CO2取自燃料極生成的氣體，并且在Ni（燃料極）的催化作用下還可發(fā)生如下變換反應(yīng)：

CO+ H2OCO2+H2

故MCFS可直接用煤氣化所產(chǎn)生的含CO的水煤氣作負極燃料，是將來可取代火力發(fā)電的大規(guī)模電源。同時，MCFS不用貴金屬，具有超電勢低、廢熱溫度高、部分CO2可循環(huán)使用等特點，其效率高達50%～60%，可用于復(fù)合發(fā)電。歐洲的荷蘭已制成了壽命超過40000 h的MCFS電池，美國也已建成2MW的發(fā)電裝置。目前，CO除可用作熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS）、固體高分子型燃料電池（PEFC）的燃料外，科研人員正在研究開發(fā)將煤氣（CO+H2）用作固體電解質(zhì)型燃料電池（SOFC）的燃料[3]。

2.3用于化工原料

CO是最重要的碳基合成有機化工產(chǎn)品原料，如從CO出發(fā)可合成出甲醇、甲酸、醋酸、醋酸酐、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、光氣、聚氨酯、草酸酯和金屬羰基化合物等多種高附加值產(chǎn)品。

在19世紀末到20世紀初，以煤為原料的有機化學(xué)工業(yè)就得到了迅速的發(fā)展，而到了20世紀40年代后，石油化學(xué)工業(yè)的興起，煤才逐漸被石油所替代。

但自1973年第一次“石油危機”爆發(fā)開始，隨著世界能源需求和結(jié)構(gòu)狀況矛盾日益加劇，并受高油價驅(qū)動，又迫使人們開始尋找和開發(fā)石油替代品及其衍生物。而在這一過程中采用煤為基礎(chǔ)， 以CO作原料的有機合成研究變得異常活躍， 并逐漸形成專門的學(xué)科 ―― 一氧化碳學(xué)，隨后發(fā)展為碳一化學(xué)（C1化學(xué)）。

20世紀80年代，日本催化學(xué)會C1化學(xué)委員會就將C1化工技術(shù)定義為兩部分組成：即制造CO、H2或者CO/H2 （合成氣）的技術(shù)和利用CO及合成氣制造化學(xué)品、燃料的技術(shù)[4]。

廣義上講，凡以CO、CO2、CH4、CH3OH、HCN等含一個碳原子的化合物為原料來合成化工原料和燃料的化學(xué)，都可定義為C1化學(xué)。

由于CH4屬于天然氣化學(xué)；CO2氣體雖取之不盡，用之不竭，但人們對它的研究還不夠，化工上的應(yīng)用并不多，同時CH4、CO2及CH3OH等都可由CO制取，故狹義的C1化學(xué)就是指一氧化碳（CO）化學(xué)， 或稱合成氣（CO+H2）化學(xué)。

工業(yè)上利用煤氣化等所獲得的合成氣（CO+H2）或CO為原料，經(jīng)過一系列化工過程，可制備多種燃料和有機化工產(chǎn)品[4]（見下圖）。

近幾年來，利用合成氣能夠生產(chǎn)的化工產(chǎn)品不下30～40種，我國正在開發(fā)的也有20～30種。

并且，我國能源專家在開展“煤的間接液化技術(shù)”研究中，已開發(fā)出一種與我國“煤型”相匹配的“MFT合成汽油新工藝”[5]， 1 m3合成氣（CO+H2）可得汽油100 g～110 g，且汽油的收率達76.3%，其辛烷值在85以上。繼南非、美、德等國之后，我國已成為世界上少數(shù)幾個掌握“煤變油”技術(shù)的國家之一。目前，我國已在等地建設(shè)規(guī)模較大的煤制油工廠，這對我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。

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2.4 用于冶金工業(yè)的還原劑

CO是一種重要的冶金工業(yè)精煉還原劑。例如鋼鐵生產(chǎn)中，常用焦炭作還原劑，焦炭在高爐中主要發(fā)生下列反應(yīng)：

C(s)+O2(g)CO2(g)

C(s)+CO2(g)2CO(g)

故實際最后起還原鐵礦石作用的主要是CO而不是焦炭。

同時，冶金工業(yè)上為了減少燃煤時產(chǎn)生的硫的氧化物對空氣和水質(zhì)的污染，常用氨水、熟石灰的乳濁液或生石灰等吸收SO2。有時還采取“以毒攻毒”的方法，在500 ℃和鋁釩土的催化作用下，利用CO來還原煙道氣中的SO2，并回收得到硫。

2.5 制備光降解塑料

CO與乙烯基聚合物可發(fā)生共聚反應(yīng)生成聚酮[3]。聚酮分子鏈中含有大量的羰基，能吸收太陽光中波長為280～290 nm的紫外光而發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，故聚酮類高分子材料在室外能發(fā)生光降解。目前，美國Dow Chemical 和Du Pont等公司已經(jīng)工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)CO與乙烯（E/CO）的共聚酮。聚酮的分子鏈中酮基的含量越高，其降解速率越快，在共混物中加入二氧化鈦（TiO2）可提高光降解速率。如與淀粉、纖維素等生物材料共混合則能得到光和生物雙重降解的高分子材料。低酮含量的E/CO可直接作為降解塑料，高酮含量的E/CO常被用作母料與非光降解性聚合物共混制造光降解塑料。除E/CO之外，利用CO與丙烯、對叔丁基苯乙烯等共混，還可制得交替結(jié)構(gòu)的聚酮，得到不同性能的光降解塑料產(chǎn)品。我國科學(xué)工作者在這一領(lǐng)域也已開展了卓有成效的研究工作，這對解決環(huán)境污染，充分利用自然資源等具有重大意義。

2.6制備金屬羰基配位化合物

在金屬羰基配位化合物中，CO以碳原子和金屬原子相連，M－C－O在一直線上，CO分子一方面提供孤對電子給予中心金屬原子的空軌道形成б鍵；另一方面又有空的反鍵π軌道可以和金屬原子的d軌道形成π鍵，兩方面的鍵合稱為б－π配鍵，互相促進，因此， CO中的碳原子作為配位原子易與過渡金屬元素形成穩(wěn)定的配合物。利用CO作為配體，可制備多種羰基化合物，如Fe(CO)5、Cr(CO)6、Ni(CO)4等，這些物質(zhì)不穩(wěn)定，受熱分解可制備高純的Fe、Cr、Ni等金屬。長期以來，科學(xué)家們以CO等簡單分子作原料，致力于開發(fā)研究金屬有機化合物，以制備有機合成反應(yīng)的高效和高選擇性催化劑，以及制取高純度的金屬等。隨著納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家于20世紀90年代末，利用CO分子結(jié)構(gòu)的特殊性，在實驗溫度為-260 ℃的條件下，已成功地將CO分子和Fe原子組合起來，制得了FeCO和Fe(CO)2分子。這一研究成功的意義在于[6]： 不但有助于人們了解化學(xué)鍵的性質(zhì)，還有助于制造更為復(fù)雜的分子，從而豐富和發(fā)展物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論。

2.7其他應(yīng)用

CO還可用作石化工業(yè)聚烯烴塑料生產(chǎn)反應(yīng)中的中止劑、半導(dǎo)體工業(yè)多晶碳鉆石膜生產(chǎn)中化學(xué)氣相淀積工藝的碳源、激光氣體組分等。

3CO與食品氣調(diào)技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，CO作氣調(diào)包裝食品有某些有利的防腐效果，比之CO2和N2，它能夠幾倍甚至幾十倍地延長魚肉的貨架期，使之保持肉色鮮紅。因此，近年來國外用CO作為一種新型氣體發(fā)色劑在畜產(chǎn)品（如牛肉）和水產(chǎn)品（如金槍魚）等加工中的應(yīng)用越來越廣泛。但其發(fā)色產(chǎn)品的安全性問題尚未解決，因此，一氧化碳作為氣調(diào)貯藏氣體補充劑的商業(yè)應(yīng)用，還有待進一步的試驗和研究[7]。對此，我國農(nóng)業(yè)部頒布的并于2008年5月1日起實施的“生食金槍魚標準”中，就包括了“禁止使用一氧化碳保色工藝”的內(nèi)容。

4 醫(yī)學(xué)科學(xué)研究與CO

CO過去一直被認為是對生物體有毒性的氣體， 但20世紀80年代以來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[8]，生物體內(nèi)的血紅素在血紅素氧合酶的作用下，能被氧化分解出極微量的CO。這種內(nèi)源性的CO具有神經(jīng)信息傳遞功能，能介導(dǎo)某些生理和病理活動，并在發(fā)揮生物效應(yīng)后經(jīng)血紅蛋白運輸，由肺部排出體外。它與血壓調(diào)控、肌肉松弛、激素的釋放、痛覺與嗅覺的發(fā)生等有關(guān)，且在維持血管能力和心肌保護中也起作用。

據(jù)英國廣播公司2007年10月份報道，英國謝菲爾德大學(xué)的研究人員發(fā)明了使用一氧化碳幫助器官移植的新方法[9] 。該方法是利用載體分子將小劑量一氧化碳通過準確定點注射或口服進入患者體內(nèi)，或調(diào)整分子設(shè)計使它指向特定部位，而對身體其他部位不產(chǎn)生影響。由于這種分子是水溶性的，能很快進入血流，容易被吸收，其微量的一氧化碳有助于擴張―血管，減少炎癥，從而提高移植器官的成活率，克服了傳統(tǒng)的一氧化碳吸入法有導(dǎo)致患者和醫(yī)務(wù)人員意外吸入高劑量一氧化碳而中毒的風(fēng)險。實驗室試驗顯示這種方法前景良好，研究人員希望在2010年前開始人體試驗。

目前，盡管對CO在人體中的作用機制尚不十分清楚，但隨著研究的深入，希望不久的將來，人們能夠有效利用CO來為人類的健康服務(wù)。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書?化學(xué)（選修2)[S].北京：人民教育出版社,2005：41.

[2]傅獻彩等.物理化學(xué),(下冊)[M].北京:高等教育出版社,1990:850.

[3]貢長生，張克立.綠色化學(xué)化工實用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002:395，441.

[4]陳國權(quán)等．合成氣化學(xué)化工百科全書（第6卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997

[5]黃寶圣.潔凈煤技術(shù)方興未艾――我國煤炭工業(yè)的綠色化技術(shù).化學(xué)教育[J],2005,(2):3.

[6]白春禮.納米科技[J].化學(xué)通訊,2000,6。

[7]一氧化碳用來保鮮安全嗎？省略.2007－2－2.

[8]高劍南,陳一虎.試論物質(zhì)的兩面性.化學(xué)教學(xué)[J].2004,(9):2.

[9]英科學(xué)家發(fā)明使用一氧化碳幫助器官移植新方法.news.省略.2007－10－22.