工程化学论文

第一篇：工程化学论文

工程化学论文

绿色化学与食品安全

学号：1111541114 姓名：刘霏霏

绿色化学与食品安全

11115411 刘霏霏 1111541114 化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上造成了环境污染，因此提倡绿色化学是刻不容缓的。绿色化学与现代生活息息相关，最近食品安全是我们生活中的最大问题，广大消费者人心惶惶，大呼：现在，我们还能吃什么？

什么是绿色化学

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源。

绿色化学的主要特点

1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；

2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；

3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； 4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。我的看法

随着经济与科技的日益发展，人们的生活水平和生活质量得到了空前的提高，但是人们在享受经济与科技进步带来的诸多益处的同时，也正遭受着它带来的一切。像三聚氰胺毒奶粉、地沟油事件、还有最近的蒙牛牛奶及胶囊频频出问题，许多商家厂家，为了追求高效益，从而制造出了这些“黑心”食品，造成一幕幕的惨剧发生。比如说双汇瘦肉精事件，瘦肉精又称盐酸克伦特罗；是一种平喘药。分子式：C12-H18-Cl2-N2-O性状：白色或类白色的结晶粉末，无臭、味苦，熔点161℃，溶于水、乙醇，微溶于丙酮，不溶于乙醚。瘦肉精使用后会在猪体组织中形成残留，食用后直接危害人体健康。

随着人类生态环境的恶化，食品的化学污染问题不容忽视，人们期盼着能得到安全、优质、营养的食品。我们需要发展绿色食品食品工程，将食品的化学污染遏制在源头，杜绝商家违法加工食品的行为。由于人口数量的迅速增加，人类肆意的活动，造成了许多的污染，许多资源被浪费，人类的衣食住行都离不开化学。作为新世纪的一代，我们需要树立环保意识，明确开发绿色食品工程的意义。不但要有能力去发展新的、环境更友好的化学，防止化学污染，而且要让更多人去了解绿色化学、为绿色化学做出应有的贡献。在未来的发展中，我们交通工程在环境及能源等与交通有关的几个方面综合在道路交通这一统一体中进行研究中也需要绿色化学，随着社会环保意识的增强，绿色化学的前景将一片光明！

第二篇：工程化学论文

纳米材料的发展与前景

［摘 要］随着人类科技的飞速发展，人类世界的视角已不再局限在地球上。人类目前观测到的最远宇宙距离约为137亿光年，在这个距离上就连太阳也显得那么渺小，然而人类的步伐永远不会停下，在宏观世界上取得重大成果的情况下，人类在微观世界取得的成就也不能忽视，曾经连观测都显得那么困难的纳米级的世界到现在也逐渐向我们展开了它的怀抱。作为材料化学中的顶尖领域，纳米材料的发展还未达到顶峰，我们有必要对其投以一定的关注，并对其未来的研究方向进行预测。

［关键词］ 纳米材料 材料化学 发展 未来

一． 纳米材料简介

二． 纳米材料的发展历程 三． 纳米材料的分类 四． 纳米材料的前景 五． 结语

一．纳米材料简介

化学和物理是以一种混合交叉的方式发展变化的两个科学领域，而且实际上仍然是密不可分的。然而，如果我们把化学看作研究原子和分子，物质尺寸范围通常小于1nm，而固体物理学主要涉及本质上大于100nm的原子或者分子团簇的固体，在这个范围内之间存在一个有重要意义的间隙，这就是纳米材料所在的纳米级的世界。这个世界既不遵守量子化学也不遵守经典的物理定律，它是一个未知的，全新的世界，等待着勇敢者的闯入揭开它神秘的面纱。

二．纳米材料的发展历程

1861年，随着胶体化学的建立，科学家们开始了对直径为1~100nm的粒子体系的研究工作。

1959年12月29日理查德•费曼（Richard Feynman）在美国物理学会会议上做了题为“在底部有很多空间”的演讲。虽然没有使用“”纳米这个词，但他实际上介绍了纳米技术的基本概念。

1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制的了金属纳米微粒，并对其进行了电镜和电子衍射研究。

1974年，日本教授谷口纪男（Norio Taniguchi）在一篇题为：“论纳米技术的基本概念“的科技论文中给出了新的名词——纳米（Nano）。1981年格尔德•宾宁（Gerd Binnig）和海因里希•罗雷尔Heinrich Rohrer发明了扫描隧道显微镜，它使科学家第一次可以观察并操纵单个原子。

1986年在苏黎世的IBM研究实验室中，卡尔文•夸特（Calvin Quate）和克里斯托•格柏（Christoph Gerber）与德国物理学家宾尼（Binnig）协作，发明了原子力显微镜。它成为在纳米尺度成像，测量和操作的最重要的工具之一，这是纳米技术最核心的部分。

1989年在加州圣何塞的IBM阿尔马登研究中心，公司的科学家唐艾•格勒（Don Eigler）和埃哈德•施魏策尔（Erhard Schweizer）使用35个氙原子拼出了IBM公司的标志，进一步表明了纳米颗粒的可操作性。

1984年德国萨尔兰大学（Saarland University)的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。Gleiter在高真空的条件下将粒子直径为6nm的铁粒子原位加压成形，烧结得到了纳米微晶体块，从而使得纳米材料的研究进入了一个新阶段。

1985年赖斯大学的研究人员发现了富勒烯（fullerenes）（更为人熟知的名称是“布基球（buckyballs），由著名未来学家，多面网格球顶的发明人巴克明斯特•富勒（R.Buckminster Fuller）命名，它可以被用来制造碳纳米管，是如今使 用最广泛的纳米材料之一。

1990年7月在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术会议，正式将纳米材料科学作为材料科学的一个新分支公布于众。

1991年NEC公司的饭岛澄男（Sumio Iijima）制造出了碳纳米管，它是一种二维材料，直径只有几个纳米，而强度比钢高100倍；密度仅为钢的1／6．是很有前途的增强剂，因其导电性超过铜，有可能成为纳米级电子线路材料。

1998年白宫的国家科学技术理事会成立了纳米技术的机构间工作组。它的任务是：赞助研讨会和研究，以界定纳米科学技术和预测其发展前景。

1999年使用纳米技术的消费类产品开始出现在全球市场。

2001年美国总统克林顿建立了国家纳米技术计划，协调联邦研究和开发工作，提高美国在纳米技术上的竞争力。

2002年欧盟以纳米论坛的形式，向公众普及纳米技术知识。

2003年美国国会制定21世纪纳米技术研究和发展条例。为美国纳米技术计划提供了法律基础，建立项目，分配机构的责任，授权筹资水平，以及启动研究以解决关键问题。

2008年12月10日国家研究委员会批评纳米技术计划的环境，健康和安全研究战略；纳米技术计划回顾后，称它对国家研究委员会的结论持有异议。

2009年9 月29日美国环保局陈述了新的研究策略，以更好地了解如何纳米材料对人体健康和环境的潜在危害。它还宣布，某些纳米材料的制造商和使用者必须告知环保局它们的使用计划。

2010年1月8日在英国，上议院的科学和技术委员会就纳米技术问题发表了有关纳米技术和食品问题的长篇报告，警告本国的食品工业不要隐瞒纳米技术的使用情况。

2010年3月美国参议院环境和公共工程委员会继续为修订有30年历史的有毒物质控制法收集证据。美国环保局称，这将有助于规范纳米材料的商业应用。

2013年3月22日亚利桑那州立大学颜颢教授在Science发表文章：在一项最新成果中，获得了解决一种关键设计难题的新办法，这将能令研究人员生成各种各样的2维和3维结构，从而推动DNA纳米技术新兴领域的发展。

三．纳米材料的分类 纳米材料从广义上讲是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。按维数分，纳米材料的基本单元可分为三类：（1）零维。指在空间的三维方向均为纳米尺度的颗粒，原子团簇等；（2）一维，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝，纳米棒，纳米管等；（3）二维，指在空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜，多层膜等。

总的来说纳米材料有许多种，包括纳米丝,，纳米管,超薄膜等，以下将对其中3种展开具体介绍：

1.碳纳米管

1991年一种新的针状的碳管被合成出来，直径为1~30nm，人们称之为碳纳米管，有时也被叫做巴基管。这种碳针由一些柱形的碳管同轴套而构成的，每根碳针所包含的碳管为2~50层，但是较粗的碳针容易偏离柱形而成为多角形。碳纳米管具有独特的电学性质，电子只能在单层石墨片中沿纳米管的轴向运动，径向运动受到限制，因此，它们的波矢是沿轴向的。同时其具有与金刚石相同的热导和独特的力学性质，理论计算指出，碳纳米管的抗张强度比钢高100倍；延伸率达百分之几，并具有好的可弯曲性；压力不会导致碳纳米管的断裂。由于其良好的力学性质以及作为在介观领域和纳米器件研制方面有着重要应用前景的准一维纳米材料，他可以用作复合材料的增强剂，微电子学方面的微型钻头以及纳米器件和超大集成电路（ULSIC）中的连线等。

2.碳纳米网

碳纳米网是有碳纳米管组成的随机网络。把碳纳米管溶解在液体中，然后将溶液喷涂在柔性塑料板的表面上，可以形成一层薄膜；或把这类材料涂在或者印在具有不同电子性质的其他物质上，可以得到碳纳米网。作为其基本组成部件的碳纳米管管具有良好的力学性质以及独特的电学性质，由于同时使用多根纳米管可以抵消彼此间的差异，部分纳米管中存在的缺陷也可以通过其他性能更好的纳米管来弥补，所以碳纳米网起到的作用更多的是让碳纳米管的特性发挥1+1>2的效果。但是由于单根碳纳米管的制作工艺难度极大，且各纳米管的形状和构型总是略有差异，因此不能保证电子器件的性能，在现有科技无法克服这些难题的情况下，碳纳米网的普及仍有一段路要走。

3.同轴纳米电缆

同轴纳米电缆是指芯部为半导体或导体的纳米丝，外包裹异质纳米壳体（导体或半导体），外部的壳体和芯部丝是共轴的。1997年，法国科学家Colliex等人在分析电弧放电获得的产物中。发现了三明治几何结构的C-BN-C管，由于它的几何结构类似于同轴电缆，直径又为纳米级，所以称其为同轴纳米电缆。目前对于纳米电缆的应用虽然还只停留在实验阶段，但可以预期的是，纳米电缆未来必将在纳米电子器材，生物医学，测试技术等领域大放异彩。而事实上，在生物医学领域，一个由美日科学家组成的研究小组已踏出尝试性的一步，他们研究出一种办法将比人类发丝还细100倍的铂金属纳米电缆植入人体血管中，这些纳米电缆不但可以用来接收神经细胞的讯号，还可以向这些细胞发出讯号，有望在治疗一些神经性疾病上提供帮助，如帕金森综合症。

四．纳米材料的前景

自1861年科学家们开始对直径为1~100nm的粒子体系的研究以来，纳米材料领域虽未达到顶峰，但也有了不少科研成果，如果将这些应用成果分类。那么可以发现这些成果主要集中在生物医学，光化学催化，信息能源等方面。纳米二氧化钛具有光催化特性，将其制成光催化剂后催化能力比普通光催化剂要强的多，而要想使其催化能力真正应用，还要依赖于科学家们对其机理的深入研究，比如彭定坤，孟广耀的《TiO2光催化研究》论文就进行探寻。所以如果想要纳米材料真正应用在各个领域内，那么对其基本性质的研究必不可少，掌握了规律，应用就不成问题。接下来我们会对未来纳米材料的发展方向做一些小小的预测。

1.计算机

计算机的发展迅速，从诞生之初的晶体管数字机到现在的大规模集成电路机，最明显的变化便是芯片容纳晶体管的能力，如果能将芯片的材料改为纳米材料，让芯片容纳晶体管的能力进一步提高，可以想象的是计算机的体积必然又会发生翻天覆地的变化，真正的掌上电脑或许并非那么遥不可及。2.太阳能电池

半导体纳米颗粒具有可用于对于光电转换（生产电）和水分解（生产氢）两者都适用的更有效的太阳能电池潜力，如果能将这种潜力真正应用于实际，加上纳米材料可以缩小电池体积的优势，我们有相当大的可能得到一种微型高能可持续电池，很明显这种电池若能诞生对许多电器都将产生极大的影响。3.吸附剂

固有的表面反应性与高表面积耦合在一起使得纳米颗粒金属氧化物成为新一类新的吸附剂，它们常常通过分解过程强烈吸附进入的物质。这种特性它的拥有作为焚化有毒物质的一种替代物的潜力，例如四氯化碳、PCBs、军用试剂其他有毒化学物质。其与焚化的优势在于温度远低于焚化温度，具有巨大的热体积，不需要流动气体。

五．结语

纳米材料作为材料化学中的高精尖领域毫无疑问是一个值得人们重点关注的领域，它是一个理论与实践并重的领域，也是一个物理和化学交叉的领域，它与其他科学领域的结合也是非常紧密的。所以要想发展纳米材料必须得到其他领域的支持，反过来其他领域也可以从纳米技术的成果中受益这是一个双赢的过程，因此在对纳米材料的未来预测时必须要考虑到其他科学领域对它的影响，否则得到的结果必然是脱离实际需求的，而我们做出的预测正是基于这样的前提。纳米材料的发展必将带动其他领域的发展，谁又能说纳米材料不会带来下一次科技大革命呢？

参考文献：1.李奇 陈炬 《材料力学》2010

2.张双虎 徐淑芝 董相廷 王进贤 《同轴纳米电缆的最新研究进展》2008

3.孟广耀 彭定坤 《材料化学的若干前沿研究》2013

4.主编 Leonard V Interrante

Mark J Hampden-Smith

翻译 郭兴伍 赵斌元 胡晓斌 冯传良 窦红静 仵亚婷 邓意达 刘庆雷

《先进材料化学》 2013

作者：刘

宇 05313118

黄周皓 05313133 林良哲 05313139

韦皓元 05313150

第三篇：工程化学论文

化学与生活

【摘要】化学在生活中的应用越来越多，本文主要介绍了化学与材料，生命，坏境，以及更深层的物质结构的关系。

【关键词】化学材料生命环境及污染防治

化学与人们的生活息息相关，从日常的生活中可以积累很多的化学知识，而要真正的了解化学还要从物质结构来说起。毫无疑问，生命科学与化学有着密不可分的联系，我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而，仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的，结构才是其功能的基础。我们知道，原子是由带正电荷的原子核和绕核运动的带负电荷的电子所组成，电子的运动与一般的物体运动状态不同，它具有自己特殊的运动规律，原子光谱与原子核外电子运动状态有着密切的联系。近代原子结构理论的建立，正是从氢原子光谱得到的。

但是，我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系，也就是说不能把生命科学看成一块，再把结构化学看成另一块，然后再说明他们间千丝万缕的联系；我认为，结构化学与生命科学是揉合在一起的，很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。然而我认为，最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事，就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中，我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且，结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持，而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出，解决DNA结构这个世界性的生命科学课题，是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果，而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天，我们更不能仅仅只重视专业课的学习，必须同时汲取其他学科的知识，为将来的研究打下基础。结构化学与生命科学的融合已无需多说，我相信这种融合将在将来会愈演愈烈。

第四篇：化学论文

电镀

石嘴山市第三中学 高一（13）班 蒋哲

电镀是在其他物质表面镀上一层其他金属或合金的过程，主要应用了电解原理。所谓电解原理，是指是将电流通过电解质溶液或熔融态物质，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程【1】。电镀后的物质其表面会覆上一层金属膜。众所周知，正因为有了金属膜的存在，经过电镀后的物质才会在防腐性、耐磨性、导电性、反光性都较原来有很大提高，且变得更加美观。

电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。【2】

电镀的的作用有很多，其中较为突出的是镀铜、镀镍、镀银、镀锡铅等。电镀的对象不同，所对应的用处也大有不同。镀铜，主要用于打底，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。铜容易氧化，氧化后，铜绿不再导电，所以镀铜产品一定要做铜保护【3】；镀镍，用于打底或做外观，增进抗蚀能力及耐磨能力【4】；镀银：改善导电接触阻抗，增进信号传输，银性能最好，容易氧化，氧化后也导电【5】；镀锡铅，增进焊接能力【6】。

虽然电镀与人们的生产生活密不可分，但和大多数工业工艺技术相同，电镀同样对材料有较为严格的要求。镀层大多是单一金属或合金，如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。【7】

电镀同样也需要工具。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同，但均含有提供金属离子的主盐，能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂，用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂，阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积的过程。因此，这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。

首先电镀液有六个要素：主盐、附加盐、络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂。

电镀原理包含四个方面：电镀液、电镀反应、电极与反应原理、金属的电沉积过程。【8】

电镀技术现已成为人们生产生活中一种常见的技术，主要以无氰碱性亮铜、无氰光亮镀银、无氰镀金、非甲醛镀铜等为典型。而电镀的分类更为特殊，若按照镀层成分分类，可分成单一金属镀层、合金镀层和复合镀层三类，若按照用途分类，可分成：防护性镀层、防护性装饰镀层、装饰性镀层、修复性镀层以及功能性镀层。

综上所述，相信在未来人类的生活中，电镀技术会给人类生活带来更多惊喜与希望。

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第五篇：化学论文

化学论文

——还地球家园一抹绿色

关键词：雾霾，PM2.5，低碳，绿色，环保，大气，污染，治理 摘要：

本文探究了雾霾天气的成因以及危害，在雾都伦敦的改变的借鉴下，对治理雾霾天气提出了意见和建议，倡导大家保护环境，低碳生活。正文：

在过去的这一年里，雾霾天气、PM2.5、PM10已经成了热词。雾霾天气是一种空气质量严重恶化的产物，在大气空间内造成能见度模糊的一种天气现象。其中属PM2.5（入肺颗粒物）对我们人类的影响最大，人在呼吸的时候会将有毒有害的细小颗粒物吸入气管和肺部，引起气管炎、肺炎甚至更加严重的疾病。

如此困扰我们的雾霾天气究竟是如何产生的呢？

首先，大气气压低，空气不流动，这是主要因素。由于空气的不流动，使空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中。

第二，地面“灰尘”大，空气湿度低，地面的人和车流使灰尘搅动起来。而这样的“灰尘”主要是指汽车尾气，它是主要的污染物排放，近年来城市的汽车越来越多，排放的汽车尾气是雾霾的一个因素。

第三，工厂是工厂污染物的排放以及冬季和夏季空调等电器的碳排放。

造成如今大气污染的严重局面并不是一蹴而就的，是许多种不利因素结合的产物，要想治理大气污染，保卫蓝天，就必须从这些不同的因素着手，这是一个漫长而严峻的过程。

当年客居伦敦的老舍先生曾以 “乌黑的、浑黄的、绛紫的，以致辛辣的、呛人的”来形容雾都伦敦，严重的空气污染困扰着伦敦的每一个市民。有4700多人因呼吸道疾病而死亡，大雾之后几个月，又有8000多人死于非命。这样惊人的数据对英国人的震动很大，他们痛定思痛，下决心要摘掉伦敦“雾都”的帽子，这一切花了整整50多年。再看如今的伦敦，见到更多的是蓝天白云，偶尔在冬季或初春的早晨才能看到一层薄薄的白色雾霭。

能够顺利解决令很多国家头疼的空气污染，英国动用的利器有四招：一是立法提高监测标准，改善空气质量；二是科学规划公共交通，减少道路上行驶的车辆；三是控制汽车尾气、减少污染物排放；四是科学地建设城市绿化带。

几十年后，我国也面临着如此严重的大气污染问题，就拿上海来说，城市大气污染问题既与燃料结构有关，也是人口、交通、工业、建筑高度集聚的结果。我们也可以学习和效仿伦敦对于大气严重污染的治理。

首先，减少污染物的排放是至关重要的。减少污染物是遏制大气污染的源头。而在减少污染物上，第一要减少的是工业排放：燃料的充分燃烧；能源的充分利用；对排放的尾气进行无毒化处理„„同时，作为市民，我们也应该尽量少开私家车，减少汽车尾气的排放。

第二，多植树造林。绿色植物对于环境的保护作用是众所周知的，植物具有美化环境、调节气候、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能，可以在大面积的范围内，长时间地、连续地净化大气。尤其是大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下，植物净化是行之有效的方法。

第三，大力开发新能源。加快发展水能、核能、风能、太阳能等的新能源，控制煤炭消费量，也可以减少污染的排放。

最后，积极呼吁绿色环保、低碳生活，鼓励公众积极参与环保活动也是必要的。只有大家积极配合，我们才能更加有效地控制大气污染，防治污染，还地球家园一抹绿色！