2013年化學專業(yè)固體表面鍵合及應(yīng)用學習心得

黑龍江省2013年度專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識更新培訓學習心得PAGEPAGE52013年繼續(xù)教育化學專業(yè)固體表面鍵合及應(yīng)用學習心得為貫徹落實《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》和《關(guān)于加強專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育工作的意見》（國人部發(fā)〔2007〕96號）精神，不斷提高專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)水平、科學素質(zhì)和創(chuàng)新能力，并根據(jù)《黑龍江省人力資源和社會保障廳關(guān)于開展2013年度專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育知識更新培訓工作的通知》要求，我作為一名化學工程的專業(yè)技術(shù)人員參加了這次繼續(xù)教育知識更新培訓班的學習。一、學習內(nèi)容概要本年度的學習內(nèi)容包括兩個方面：（一）公需課《知識產(chǎn)權(quán)及法律保護》，課程主要包括五大部分，其主要內(nèi)容如下：1介紹知識產(chǎn)權(quán)的含義和范圍；知識產(chǎn)權(quán)國際保護的歷史和主要方式以及相關(guān)案例；2文化創(chuàng)作、傳播與著作權(quán)法律保護，包括著作權(quán)的主體、客體與內(nèi)容；著作權(quán)的限制和著作權(quán)保護以及相關(guān)案例；3科技創(chuàng)新與專利權(quán)法律保護，包括專利權(quán)與專利權(quán)的保護對象，專利權(quán)人的權(quán)利和限制及相關(guān)案例；4商標與商標權(quán)法律保護，包括我國商標保護制度的創(chuàng)新，馳名商標的認定和保護以及相關(guān)案例；5其他領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)法律保護，包括未披露的信息與商業(yè)秘密保護、天然馳名標記與地理標志權(quán)利保護、企業(yè)名稱與商號權(quán)法律保護、商號權(quán)的性質(zhì)、植物新品種與植物新品種權(quán)保護和相關(guān)案例等內(nèi)容。（二）專業(yè)課程《固體表面鍵合與應(yīng)用》主要內(nèi)容包括：1固體表面概述主要論述為什么要研究固體表面和對它研究的原理及方法；2固體表面與鍵合主要是概述固體表面結(jié)構(gòu)特點、表面結(jié)構(gòu)的表述“表面結(jié)晶學”和不同材質(zhì)物體的表面結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，固體表面重排機理和氣體化學吸附及表面結(jié)構(gòu)，固體表面態(tài)與鍵合；3鈦陽極氧化二氧化鈦納米管的制備及其影響因素；4硫化物固溶體與二氧化鈦納米管的鍵合及其影響因素；5半導(dǎo)體鍵合技術(shù)主要是對半導(dǎo)體鍵合技術(shù)分類并對晶片鍵合技術(shù)的特點及鍵合技術(shù)的發(fā)展進行了詳細的講解。二、學習體會（一）通過學習公需課程《知識產(chǎn)權(quán)及法律保護》的學習，我了解了關(guān)于商標法和知識產(chǎn)權(quán)的法律規(guī)范，認識到企業(yè)和個人應(yīng)該重視自身知識產(chǎn)權(quán)的保護，避免他人對自己以及自己對他人進行知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)，既要保護自身的切身利益也不能侵犯他人的利益。我國的企業(yè)相對來說知識產(chǎn)權(quán)保護意識淡薄，不懂得利用多種知識產(chǎn)權(quán)保護和發(fā)展自己的知識財產(chǎn)，對屢屢發(fā)生權(quán)益被侵犯、域名被強注、誤將公知技術(shù)當“專有技術(shù)"，有的將發(fā)明專利的專利號等僅起到包裝裝潢作用，根本不懂得利用專利權(quán)對自身的合法權(quán)益進行保護。我們應(yīng)該樹立和提高全社會、全民族的知識產(chǎn)權(quán)保護意識，有了此種對知識產(chǎn)品的保護意識才能實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)的全面保護，才能有效的減少仿制、假冒偽劣產(chǎn)品，實現(xiàn)社會的真正文明。（二）通過學習哈爾濱工業(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(yīng)用》課程。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(guān)知識；了解了部分固體表面鍵合技術(shù)。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。以下就是我這次專業(yè)課程學習的主要體會：1、從催化作用的角度，談?wù)劯叻稚⒔饘俅呋瘎┥?，金屬原子的排列問題(1)催化反應(yīng)過程中，要完成催化作用，反應(yīng)物分子必須被吸附到金屬活性位上。被吸附的反應(yīng)物分子數(shù)量越多，活化的幾率就越高，相應(yīng)生成物也越多。所以，金屬表面的吸附性能很重要，關(guān)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，即處于晶角，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(guān)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)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(yīng)提高。2、從表面熱力學角度出發(fā)，看看高分散金屬催化劑上的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。從經(jīng)驗中得到的規(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3、在催化研究中如何利用表面馳豫和表面重構(gòu)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(gòu)是由于表面原子受力的情況與體內(nèi)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于表面的位移，表面下的數(shù)層原子也會有垂直于或傾斜于表面的位移現(xiàn)象，重構(gòu)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(yīng)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(gòu)的形成過程，得高活性表面結(jié)構(gòu)，從而提高催化劑性能。弛豫和重構(gòu)過程的細節(jié)了解對改善催化劑操作性能具有關(guān)鍵的作用，重構(gòu)促進并穩(wěn)定了對催化劑的修飾，反之若重構(gòu)起破壞作用，就要設(shè)法抑制它。弛豫會使表面的對稱性降低，周期性變?nèi)酰砻嬖拥墓饣宰儾?，表面原子受力不均，向體相靠近，使得結(jié)構(gòu)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，我們就是利用這一特點制備納米材料，也可以通過這一特點對半導(dǎo)體和晶型進行研究。4、金屬密堆積的三種方式，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，第三層球的排列是在四面體空隙上進行的。形成ABABA結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，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%；之所以會形成這三種密堆積的方式，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(nèi)能性，原子相互結(jié)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?？偸勤呄蛴谙嗷ヅ湮粩?shù)高，能充分利用空間的密度大的緊密堆積結(jié)構(gòu)。從幾何角度看，金屬原子之間或者粒子之間的相互結(jié)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。5、關(guān)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定為正。分析如下：由封閉體系熱力學公式可得：在恒溫恒壓下，可得：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使得原子間鍵發(fā)生斷裂，而原子間斷鍵需要能量才可完成，這就需要對系統(tǒng)做功，因此導(dǎo)致表面總處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，表面自由能為正值。6、關(guān)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(shè)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(zhì)之間形成化學反應(yīng)，所以化學吸附的選擇性很強，依靠化學鍵產(chǎn)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(shè)基本吻合。通過查閱文獻，以實例比較吸附、吸收的異同點。吸附也屬于一種傳質(zhì)過程，物質(zhì)內(nèi)部的分子和周圍分子有互相吸引的引力，但物質(zhì)表面的分子，其相對物質(zhì)外部的作用力沒有充分發(fā)揮，所以液體或固體物質(zhì)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(chǎn)生很大的作用，所以工業(yè)上經(jīng)常利用大表面面積的物質(zhì)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(yīng)用中必不可少的單元操作。吸收：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(zhì)將另一種物質(zhì)吸進體內(nèi)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，我學到了一些好的工作方法，提高了專業(yè)技能，同時，也拓展了我的知識面?！豆腆w表面鍵合及應(yīng)用》的課程當中的一些概念和理念，是我以前從未涉獵的知識。這些課程資源給了我