黑龍江省專業(yè)技術人員繼續(xù)教育知識更新培訓 化工專業(yè)201*學習心得

黑龍江省201*年度專業(yè)技術人員繼續(xù)教育知識更新培訓學習心得

表面化學學習心得

通過職稱教育表面化學的學習，我收獲了很多。這種收獲遠遠大于大學期間學習知識的總和。因為工作后更加知道化學在實際中的應用，這個時候能夠有職稱培訓這樣的機會，確實很難得，也很有益。

本學期的專業(yè)課是表面化學，通過對教材的學習，了解的表面化學的本質。通過更深入的學習，以往我的很多疑惑，問題都得到解決。還有的不是能馬上解決的，只是自己的一些想法。這些，可能就是將來科研的點滴素材！這些，可能就為以后的專業(yè)學習做好基礎！以下就是我學習表面化學的一些收獲體會：

第一章與第二章主要介紹了表面層的基本概念和性質。學習了這兩章后使我對表面化學有了初步的概念。平時工作中經常會接觸到化工設備、管道、閥門、儀表等的材質問題，以前只知道我們的工藝要求的最低材質要求，卻并不了解為什么這樣去選型。現(xiàn)在通過硬度、脆性、殘余應力、吸附、擴散等的學習，知道了材料材質的選擇還有這么多知識需要掌握�；�工材料不但要選擇足夠的硬度，還要考慮到脆度，防止過硬使材料斷裂，這種需求就使得材料加工過程中充分了解上面五種表面化學性質，制作出符合要求的產品，滿足生產生活的需要。涂層的學習，相對來說還是比較容易的，因為生活中也經常接觸到這種概念。涂層的抗腐蝕性能和裝飾性能，已經成為人們生活中的必需，而化工中對腐蝕的要求又遠遠高于普通生活中的需要。表面層強度分為抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度等，還可以分為靜強度、疲勞強度（彎曲疲勞和接觸疲勞等）、斷裂強度、沖擊強度、高溫和低溫強度、在腐蝕條件下的強度和蠕變、膠合強度等。其中一個重要的概念疲勞強度就是材料、零件和結構件對疲勞破壞的抗力。在規(guī)定的循環(huán)應力幅值和大量重復次數(shù)下，材料所能承受的最大交變應力。疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，在機械零件失效中大約有80%以上屬于疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形，所以疲勞破壞經常造成重大事故，所以對于軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變載荷的零件要選擇疲勞強度較好的材料來制造。

第三章的內容是潤濕與洗滌。潤濕現(xiàn)象在生產實際中應用較廣泛，由于潤濕改變了界面狀態(tài)，根據(jù)生產需要，人們可有目的的實現(xiàn)潤濕或不潤濕。例如，表面活性劑結構中一般都會有親水基和親油基，可作為潤濕和不潤濕的調節(jié)劑。當表面活性劑加入水中后，在水-空氣

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界面上形成了定向排列，從而改變了原有界面的性質。本章介紹了潤濕在幾個典型行業(yè)中的應用。1.冶金行業(yè)的模型鑄造澆鑄工藝中熔融金屬和模具間的潤濕程度直接關系到澆鑄件的質量。潤濕性不好，熔融金屬不能與模具吻合，鑄件在尖角處呈圓形。反之潤濕性太強，熔融金屬易滲入模型縫隙中而形成不光滑的表面；2.農業(yè)中在噴灑農藥或液體化肥到植物上時，若農藥、液體化肥對植物莖、葉表面潤濕不好，就不會很好地鋪展，容易滾落到地面造成浪費，這樣就降低了效果。如果在農藥中加入少量的活性劑，可提高潤濕性，有利于發(fā)揮藥效3.在能源中這是涉及面非常廣的問題，如干電池爬堿、水利發(fā)電中防水壩的壽命都與表面現(xiàn)象直接有關。洗滌作用涉及的體系復雜多樣，因而影響洗滌作用的因素幾乎很難有統(tǒng)一的規(guī)律。常常在某些條件下，機械因素和幾何因素甚至比物理、化學因素更加重要。

后面主要介紹了乳狀液與泡沫。乳狀液是指一種或多種液體分散在另一種與它不相溶的液體中的體系，通常把乳狀液中以液珠形式存在的那一個相稱為內相（也叫分散相，或不連續(xù)相）而另一相則稱為外相（也叫分散介質或連續(xù)相）將兩種不相混溶的液體（如油和水）放在一起攪拌時，一種液體成為液珠分散到另種液體中形成乳狀液，這種過程叫乳化，但由于這是使相界面增加的過程，該體系是熱力學不穩(wěn)定的。為使相界面積達到最小，最終要分成不相混溶的相。在上述不穩(wěn)定的兩相分散體系中加入第三組分，該組分易在兩相界面上吸附，富集，促使乳狀液的穩(wěn)定性增加，這種第三組分就是乳化劑。因此，凡能使油水兩相發(fā)生乳化，形成較穩(wěn)定乳狀液的物質就叫乳化劑。對油水分散體系，水相用W（Water）表示，油相用O（Oil）表示。通常乳狀液分為兩種類型，一種是油做內相，水作外相，稱水包油乳狀液O/W；另一種是水作內相，油作外相，稱為油包水W/O.

有關泡沫的應用較多，如泡沫玻璃、泡沫水泥和泡沫塑料，以及泡沫滅火、泡沫分離和泡沫浮選等。

面包中有氣泡是人所共知的，正是由于氣泡的存在，才使面包具有松軟適口等特點。面包制造是利用酵母菌分解面粉中的糖，產生大量CO2使面發(fā)泡的。為了得到質量好的面包，關鍵在于控制發(fā)泡與面包成熟時間。如果發(fā)泡快而成熟慢，或發(fā)泡慢而成熟快，都會出現(xiàn)發(fā)不起來的劣質品。只有發(fā)泡與成熟時間同步時，才能得到高質量的面包。

泡沫滅火時，形成泡沫的量和堅實性決定滅火效率。除操作工藝外，起泡劑及穩(wěn)泡劑則為關建。一般起泡劑常用皂素、肥皂及其他合成表面活性劑。穩(wěn)泡劑則多用天然蛋白質及其水解物、紙漿皂等。泡沫滅火劑中常含有鋁鹽、鐵鹽，它們在生成泡沫的反應過程中形成了

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膠狀不溶氫氧化物，對于增加泡沫的強度和穩(wěn)定性具有良好的作用。泡沫的密度小，可以覆蓋在輕質可燃有機液體上面，隔絕空氣，起到水所不具有的滅火作用。

一般來說，從含有界面活性物質的溶液中所得到的泡沫里，界面活性物質的含量都比原溶液的含量高。例如，經分析發(fā)現(xiàn)破壞的啤酒泡沫中所含的蛋白質、蛇麻子、鐵等的濃度比原來的溶液及殘余的溶液都高。肥皂泡所含皂的成分比皂液的要高。因此，利用這種現(xiàn)象能夠進行溶質的濃縮和分離的方法叫泡沫分離法。分離的一般規(guī)律是，當溶液中只含有一種溶質，這種溶質又是表面活性物質且能形成穩(wěn)定泡沫時，它在泡沫中易被濃縮分離，而當溶液中含有兩種以上溶質時，活性高者首先被濃縮分離。

另外，在泡沫應用中還有消泡的問題。如在電影膠片生產中，鹵化銀乳劑中存在氣泡將嚴重影響膠片質量。因此，在涂布之前必須對乳劑進行消泡處理。一般情況是在乳劑中加人消泡劑，并放置一段時間。為了不影響膠片的感光性能，使用相當大量的乙醇和丁醇作為消泡劑。

通過對以上內容的學習，使我對化工表面化學有了更加深刻的了解，我學習了表面化學的基本概念、表面層與涂層結構與性質、潤濕與洗滌、乳狀液與泡沫。了解到這些知識后，在第六章對表面技術的實際應用認識更加深刻。這些知識不但使我了解到以前沒接觸過的知識，也為我繼續(xù)學習其他知識提供了依據(jù)，指明了方向。希望以后專業(yè)課培訓中，老師們能多多提供更多更全的專業(yè)知識，豐富我的頭腦。我也會在4年的學習時間里認真學習，緊跟著老師的步伐，逐漸學習，認真總結。希望以后在老師的幫助下，能夠接觸到更多更有用的專業(yè)知識，為我的工作積累豐富的理論知識，這樣才能成為有用之人。

姓名：王成元

編號：102102081921

單位：黑龍江黑化集團股份有限公司

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固體表面鍵合及應用學習心得

201*年，本人參加了黑龍江省專業(yè)技術人員繼續(xù)教育知識更新培訓，培訓中選學了哈爾濱工業(yè)大學化工學院姜兆華、姚忠平教授講授的《固體表面鍵合及應用》課程。通過學習，使我了解了固體表面研究的意義、固體表面的研究方向、固體表面研究的原理方法及固體表面研究的進展情況；掌握了固體表面的一些相關知識；了解了部分固體表面鍵合技術。通過學習，極大強化了我的專業(yè)知識。學習過程中受益匪淺，感受頗多，我覺得本次培訓非常有意義。以下就是我這次學習的主要體會：

一、從催化作用的角度，談談高分散金屬催化劑上，金屬原子的排列問題(1)催化反應過程中，要完成催化作用，反應物分子必須被吸附到金屬活性位上。被吸附的反應物分子數(shù)量越多，活化的幾率就越高，相應生成物也越多。所以，金屬表面的吸附性能很重要，關系到催化劑的選擇性和催化效率的高低。(2)在催化劑表面金屬原子的排列有三種類型，處于晶角，晶棱和晶面上三種。金屬原子的吸附性與原子的不飽和度是成正相關的，而處于晶角和晶棱上的金屬的不飽和度比晶面上的要高，另外，如果金屬出現(xiàn)晶格缺陷時，也會提高不飽和度，從而提高吸附性能。(3)所以，一定程度上，金屬催化劑上金屬原子排列的越不規(guī)整，邊，角，褶皺等處的原子越多，則這種金屬催化劑的吸附性就好，其催化性能也會相應提高。

二、從表面熱力學角度出發(fā)，談談高分散金屬催化劑上，金屬原子如何排列才能達到最佳

從表面熱力學角度講，比表面積越低，表面自由能越低，表面就越穩(wěn)定。經驗的規(guī)律是：高的表面原子密度和表面原子的高配位數(shù)。這可以通過減小晶粒的比表面積并且確保只有低表面自由能的表面暴露在外來實現(xiàn)。球型催化劑最穩(wěn)定，但考慮到活性的因素，金屬顆粒通常被做成削角八面體的

三、關于表面馳豫和表面重構，在催化研究中如何利用的討論

弛豫是指一個平衡體系因受外來因素快速擾動而偏離平衡位置的體系，在新條件下趨向新平衡的過程，如果表面原子只有垂直于表面的原子，則稱為表面弛豫；表面重構是由于表面原子受力的情況與體內有所不同，或者由于有外來原子的吸附，最表面原子常有垂直于或傾斜與表面的位移，表面下的數(shù)層原子也會有垂直于或傾斜與表面的位移

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的現(xiàn)象，重構后周期性損失，相鄰原子鍵合或形成懸掛鍵，表面自由能降低，使得體系穩(wěn)定。

反應往往是在表面進行，在選擇某催化劑之后，提高催化劑的催化效率的一個重要方法就是改變其表面，通過控制弛豫和重構的形成過程，得高活性表面結構，從而提高催化劑性能。弛豫和重構過程的細節(jié)了解對改善催化劑操作性能具有關鍵的作用，重構促進并穩(wěn)定了對催化劑的修飾，反之若重構起破壞作用，就要設法抑制它。弛豫會使表面的對稱性降低，周期性變弱，表面原子的光滑性變差，表面原子受力不均，向體相靠近，使得結構變化，由于表面原子比較活潑，在熱力學上，表面原子易發(fā)生重排，又由于動力學上因素的限制，在低溫下阻止了原子的重排，利用這一特點可以制備納米材料，也可以對半導體和晶型進行研究。

四、金屬密堆積的三種方式，關于比較其密堆積方式，配位數(shù)及其空間占有率金屬密堆積的三種方式：六方緊密堆積，面心立方緊密堆積，體心立方緊密堆積。六方緊密堆積，第三層球的排列是再四面體空隙上進行的。形成ABABA.....結構，配位數(shù)為12，空間利用率為74.05%；面心立方緊密堆積,在由六個球圍成的八面體空隙上進行，形成ABCABC......結構，配位數(shù)為12，空間利用率為74.05%；立方體心堆積，位于頂點的八個圓球只與位于體心的圓球接觸，配位數(shù)為8，空間利用率為68.02%；

之所以會形成三種密堆積的方式，是因為原子和離子都具有一定的有效半徑，可以看成是具有一定大小的球體。在金屬晶體中，金屬鍵、離子鍵、范德華力沒有方向性和飽和性，晶體具有最小內能性，原子相互結合時，相互間的引力和斥力處于平衡狀態(tài)，這就相當于要求球體間做緊密堆。所以金屬晶體中，微粒總是趨向于相互配位數(shù)高，能充分利用空間的密度大的緊密堆積結構。從幾何角度看，金屬原子之間或者粒子之間的相互結合，在形式上可以看作是球體間的相互堆積。如果將金屬原子視為等體積的圓球，按照幾何角度密堆積只會出現(xiàn)三種堆積方式。

五、關于表面自由能是否為正值，從熱力學定律進行的分析

表面自由能恒為正。分析如下：由封閉體系熱力學公式可得：

在恒溫恒壓下，可得：

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而要使材料的表面增加，例如通過粉碎材料或表面打洞，都需要外界對表面做功，即dG>0，故γ>0。所以表面自由能總為正值。另外，因為切開固體表面形成新表面必須要使原子間鍵發(fā)生斷裂，而斷鍵需要能量這就需要對系統(tǒng)做功，這就導致表面總處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，表面自由能為正值。

六、關于Langmuir單層吸附理論為何可用于化學吸附的討論

Langmuir吸附理論，其基本假設是：（1）單分子層吸附。氣體分子只有碰到固體表面上，才有可能被吸附，所以固體表面對氣體分子只能發(fā)生單分子曾吸附。（2）固體表面是均勻的。（3）被吸附在固體表面上的分子之間無作用力。（4）吸附平衡是動態(tài)平衡。

而化學吸附的特點是單分子層吸附，由于吸附劑與吸附質之間形成化學反應，所以化學吸附的選擇性很強，依靠化學鍵產生化學吸附作用，可以忽略分子之間的作用力，即范德華力，這與Langmuir吸附理論的基本假設基本吻合。

并且通過查閱文獻，自主以實例比較吸附(Adsorption)、吸收(Absorption)的異同點。吸附也屬于一種傳質過程，物質內部的分子和周圍分子有互相吸引的引力，但物質表面的分子，其中相對物質外部的作用力沒有充分發(fā)揮，所以液體或固體物質的表面可以吸附其他的液體或氣體，尤其是表面面積很大的情況下，這種吸附力能產生很大的作用，所以工業(yè)上經常利用大面積的物質進行吸附，如活性炭、水膜等。吸附過程有兩種情況：物理吸附和化學吸附。吸附作用是催化、脫色、脫臭、防毒等工業(yè)應用中必不可少的單元操作。

吸收：使溶劑與氣體混合物接觸，利用各成分間濃度的差異，分離各氣體成分的操作。在吸收過程中，一種物質將另一種物質吸進體內與其融和或化合。以氣體溶解于液體，已得到所希望的溶液的操作成為吸收。

通過學習，使我學到了一些好的工作方法，提高了專業(yè)技能，同時，也增強了自己適應改革的能力。固體表面鍵合及應用的課程當中的一些新的概念和理念，我以前從未涉獵到的知識面。這些課程資源給了我很大的啟發(fā)，也給了我很大的幫助，讓我認識到自己在知識和新工作方法理念運用上的不足，為我以后的工作指明了方向。

只有有了廣博的知識，才能在今后地工作中隨心應手，運用自如，才會有創(chuàng)新，才能適應新崗位。同時我感到只有豐富的知識還不夠，還應該有高尚的道德修養(yǎng)，要形成自己的獨特的風格，當然這不是一朝一夕就能形成的，必須經過長時期的艱苦的反復的

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實踐，反復的學習和提高才能最終形成。這就是要我們不斷學習、不斷實踐、不斷總結經驗教訓、不斷完善和提高自己。

在繼續(xù)教育學習中，溝通非常的重要，前期已經談到了和學校老師的交流，和同學的交流，和學習中心老師的交流。因為這些交流可以讓自己了解到很多及時的消息，拓寬自己的信息流，并且對于學習中存在的問題尋找一個快速的解決方法。上學的時候，在老師的教育下，我們相信知識就是力量。參加工作后，我更加深信這句話，讓我們通過學習不斷壯大自己的“力量”吧。

這次繼續(xù)教育的目地是以專業(yè)技術人才的能力建設為核心。以提高專業(yè)技術人員的創(chuàng)新能力、專業(yè)水平和科學素質為目地。通過這次學習，對固體表面鍵合及應用的概念、理論和方法有了全面的了解。民族的振興需要每個人充分發(fā)揮社會責任，我堅信只要我們從自身做起，立足本職崗位盡職盡責，努力學習、扎實工作、不斷創(chuàng)新、切實肩負起我們的時代重任、中華民族的偉大復興必將指日可待、以上就是我這次學習的心得。

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