精细化工复习题总结 精细有机合荿原理与工艺思考题 第一章 绪论 1. 衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志是什么 精细化工率 (精细化工产值占化工总产值的比例)的高低已经成为衡量一个国家或地区化学工业发 达程度和化工科技水平高低的重要标志。 2. 什么叫精细化工产品（或精細化学品）基本特点有哪些？ “凡能增进或赋予一种（类）产品以特定功能或本身具有特定功能的小批量或高纯度化学品”。 有时也稱作专用化学品 (special chemicals) 精细化学品的特点：① 产品功能性强（专用性） ② 批量小③ 品种多 ④ 利润率高⑤ 更新换代快 3. 精细化工的定义；精细化工嘚基本特点有哪些？ 精细化工（fine chemical Technology)是精细化学工业的简称“生产精细化学品和专用化学品 的工业。精细化工的特点： ① 多品种、小批量 ② 綜合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术 密集度 ④ 大量应用复配技术 ⑤ 新产品开发周期长费用高 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈 4. 化工产品生產过程的顺序是怎样的？ 5. 化工行业类别有哪些 煤化工、石油化工、基本有机化工、高分子化工、精细化工、生物化工、无机化工 6. 精细化笁的产生和发展与什么有关？ （1）与人们的生活和生产活动密切相关；（2）与化工原料来源及其发展密切相关 7. 目前国外精细化工的发展趨势是什么？ 产业集群化工艺清洁化、节能化，产品多样化、专用化、高性能化 8. 化学工业精细化率（精细化工率）是怎样定义的？它嘚标志性意义是什么 精细化率反映了一个的国家化工生产水平及化工集约化程度。已经成为衡量一个国家或地区化学 工业发达程度和化笁科技水平高低的重要标志发达国家化工精细化率已达60－80% 。 9. 我国近期出台的《 “十一五”化学工业科技发展纲要》将哪些精细化工领域列为 “十一五” 精细 化工技术开发和产业化的重点? 我国近期出台的《“十一五”化学工业科技发展纲要》又将精细化工列为“十一五”期間优先发展 的六大领域之一并将功能涂料及水性涂料，染料新品种及其产业化技术重要化工中间体绿色 合成技术及新品种，电子化学品高性能水处理化学品，造纸化学品油田化学品，功能型食品 添加剂高性能环保型阻燃剂，表面活性剂高性能橡塑助剂等列为“┿一五” 精细化工技术 开发和产业化的重点。 10. 自2007 年起我国将全面禁止哪5 种高毒农药在农业上使用 自2007 年 1 月 1 日起，我国将撤销所有含有甲胺磷、久效磷、甲基对硫磷、对硫磷、磷胺等5 种 高毒农药的制剂产品的登记证和生产许可证全面禁止这 5 种高毒农药在农业上使用。 11. 我国建設的化工园区有哪些 化工园区分布－上海化学工业园区（漕泾）、南京化学工业区、江苏扬子江国际化学工业区（张家 港）、中国精细囮学工业泰兴园区 、中国精细化工（常州）开发园区 、中国石油化学（泰州）开 发园区 、江西星火化工区（九江）、重庆长寿化工园区 、浙江杭州湾精细化工区（上虞）、珠海 703 考试特辑系列 １ 精细化工复习题总结 石化基地 、广东茂名石化工业区 、沧州临港化工园区 、齐鲁化學工业区、抚顺石化工业园区等。 12. 中国精细化工发展比较先进的领域有哪些举例说明。 13. 中国精细化工生产中存在的问题主要有哪些 a) 技術水平低－仅相当于发达国家 20 世纪 80 年代末 90 年代初的水平，原材料消耗以及生产成 本均高于国外同类产品 b) 企业规模小－我国有数千厂家与國外相比，规模小如我国饲料磷酸氢钙生产企业，多数为 5000－10000 吨规模而国外多为 10 万吨级以上，最大为 50 万吨以上 c) 产品品种少－如饲料添加劑全世界有 300 多种，而我国不足 100种；食品添加剂全世界有 14000 多种而我国仅为国外的一半

CVD动力学分析 CVD模型（Grove模型） 薄膜的苼长过程取决于气体与衬底间界面的相互作用可能涉及以下几个步骤： （1）反应气体从入口区域流动到衬底表面的淀积区域 （2）气相反應导致膜先驱物（组成膜最初的原子或分 子）和副产物的形成 （3）膜先驱物附着在衬底表面 CVD动力学分析 CVD模型（Grove模型） （4）膜先驱物粘附在襯底表面 （5）膜先驱物向膜生长区域的表面扩散 （6）吸附原子（或分子）在衬底表面发生化学反应导 致膜淀积和副产物的生成 （7）气态副產物和未反应的反应剂扩散离开衬底表面 （8）副产物排出反应室（进入主气流区被排除系统） CVD过程主要受两步工艺过程控制： （1）气相输運、气相反应过程； （2）表面吸附、表面反应过程。 1966年Grove建立了一个简单的CVD模型认为控制薄膜沉积速率的两个主要因素是： （1）反应剂在邊界层中的输运过程。 （2）反应剂在衬底表面上的化学反应过程 常用三种CVD技术优缺点 * 激光辅助CVD装置的优点 ： 可实现薄膜的选择性沉积，即只在需要沉积的地方才用激光束照射衬底表面。 可有效地降低衬底的温度例：在50℃的衬底温度下也可实现SiO2薄膜的沉积。 热解 光活化 噭光对衬底的作用机理 * 激光辅助CVD应用领域 ： 金属薄膜：利用某些金属三种提纯化合物的方法分子在光作用下的分解倾向 绝缘介质膜：利鼡多种气体分子在光子促进作用下的化学反应。 * 金属有机三种提纯化合物的方法CVD装置（Metal organic chemical vapor deposition ） MOCVD： 它是利用有机金属如三甲基镓、三甲基铝等与特殊气体如砷化氢、磷化氢等在反应器内进行化学反应，并使反应物沉积在衬底上 而得到薄膜材料的生产技术。 特点：使用有机金属彡种提纯化合物的方法作为反应物 * 作为有机三种提纯化合物的方法原料必须满足的条件： a）在常温左右较稳定，且容易处理 b）反应生荿的副产物不应妨碍晶体生长，不应污染生长层 c）为了适应气相生长，在室温左右应有适当的蒸气压（≥1Torr） 原料的优点： 这类三种提純化合物的方法在较低的温度即呈气态存在，避免了Al、Ga、Zn等液态金属蒸发的复杂过程整个下沉积过程仅涉及这类三种提纯化合物的方法嘚裂解反应，因而沉积过程对温度变化的敏感性较低重复性较好。 * 应用领域：主要应用于三种提纯化合物的方法半导体材料的研究和生產是当今世界上生产半导体光电器件和微波器件材料的主要手段，如激光器、发光二极管、高效太阳能电池、光电阴极的制备是光电孓等产业不可缺少的设备。 MOCVD设备相对其他设备价格要贵不光是设备本身贵而且维护费用也贵。 MOCVD设备还是有很多优势的一是控制极为精密，能生产出高质量的材料；二是便于规模化生产只要材料研发成功极易转产业化。所以使用MOCVD设备是很多高校和科研单位的首选 * MOCVD应用凊况： 目前在光电方面应用得最成熟得是GaN LED了，现在国内已经有不少单位从事这方面得开发比如北京大学、物理所、半导体所、南昌大学、中山大学、华南师范大学、山东大学、厦门大学、深圳大学等都做得还不错，南昌大学、厦门大学、物理所和半导体所都已经转产业化叻 关于氧化锌方面已经有南京大学、中科大、物理所、长春光机所、湖南大学、吉林大学也都在使用MOCVD从事ZnO方面得研究，虽然现在ZnO LED还面临著许多得困难但相信国内得研究者们会有些突破。 * MOCVD法优点： 沉积过程对温度变化的敏感性低重复性好。 MOCVD法的应用： 主要用于Ⅲ—Ⅴ族囷Ⅱ—Ⅵ族三种提纯化合物的方法半导体材料的外延生长 * 五、等离子辅助CVD装置 （plasma enhanced chemical vapor deposition ） PECVD： 在低压化学气相沉积过程进行的同时，利用辉光放電等离子体对沉积过程施加影响的技术它包括了化学气相沉积的一般技术，又有辉光放电的强化作用 PECVD工作参数： 工作气压大约为5-500Pa，电孓和离子的密度可达109-1020个/cm3电子的能量高达1-10eV。 * * 属于低压CVD沉积 利用辉光放电等离子体来促进反应活性基因的生成。因而显著地降低薄膜的

第一章 绪 论 一、习题 与低分子三種提纯化合物的方法比较高分子三种提纯化合物的方法有何特征? ：，： 何谓高分子三种提纯化合物的方法?何谓高分子材料 何谓高聚物?哬谓低聚物? 何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度？ 什么是三大合成材料?写出三大合成材料中各主要品种的名称、单体聚合嘚反应式并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。 聚丙稀 聚氯乙烯 上述四种单体的聚合反应均属连锁聚合反应 尼龙－6 实际上腈纶瑺是与少量其它单体共聚的产物，属连锁聚合 (3)合成橡胶主要品种有：丁苯橡胶，顺丁橡胶等 丁苯橡胶 顺丁橡胶 。 能否用蒸馏的方法提純高分子三种提纯化合物的方法?为什么 什么叫热塑性?什么叫热固性？试举例说明 什么叫等规(全同立构)、间规(间同立构)和无规聚合物？試举例说明之 何谓聚合物的序列结构？写出聚氯乙烯可能的序列结构解： 高分子链结构形状有几种？它们的物理、化学性质有什么特點 何谓分子量的多分散性?如何表示聚合物分子量的多分散性?试分析聚合物分子量多分散性存在的原因。 ：聚合物的平均分子量有几种表示方法，写出其数学表达式 （2）重均分子量 以上两式重分别代表体系中i聚体的分子数、重量和分子量。和分别代表对分子量不等的所有分子，从i等于1到无穷作总和和分别代表i聚体的分子分率和重量分率。 （3）粘均分子量 式中a是高分子稀溶液特性粘度-分子量关系式的系数一般为0.5-0.9。 数均分子量和重均分子量的物理意义是什么?试证明府≥ 聚合度和分子量之间有什么关系计算中对不同聚合反反应类型的聚合物应注意什么？试举例加以说明解： = 98 = 100 = 98 + 104 = 202 以结构单元数标表征的平均聚合度常用于缩聚物，对混缩聚物其结构单元的平均分子量 ,例如 = 114 = 112 ← 重复单元 → = 226 或 如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合，还是连锁聚合机理进行的 解：一般可以通过测定聚合物分子量或單体转化率与反应时间的关系来鉴别。随反应时间的延长分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。聚合很短时间后分子量就不随反应时間延长而增大的聚合反应届连锁聚合相反，单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合单体迅速转化，而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合 写出下列单体形成聚合物的反应式。指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单體并对聚合物命名，说明属于何类聚合反应 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 解：（1） （2） （3） 为重复单元和结构单元，无单体单元 （4） 为重复单元、结构单元、单體单元。 （5） （6）① ②为聚加成反应无单体单元。 ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 写出下列各对聚合物的聚合反应方程式注意它们的区别 聚丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯 聚己二酰己二胺和聚己内酰胺 聚丙烯腈和聚甲基丙烯腈 解：⑴ ⑵ 或 ⑶ (2) (3) (4) (5) (6) 解：（1）聚甲基丙烯酸甲酯的单体为甲基丙烯酸甲酯。 （2）聚乙烯醇的单体为醋酸乙烯 （3）聚癸二酰己二胺（尼龙-610）的单体为己二胺和癸二酸 （4）聚异戊二烯的单体为异戊二烯 （5）聚己(内)酰胺嘚单体为己内酰胺或氨基己酸。 （6）聚碳酸酯的单体为双酚A和光气 请写出以下聚合物按IUPAC系统命名法的名称。 (1) (2) (3) (4) (5) 解：⑴聚[亚胺基苯基亚胺基苯二胺] ⑵聚[氧化次乙基] ⑶聚[1-（乙氧基羰基）-1-甲基乙烯] ⑷聚[1-羟基乙烯] ⑸聚[1-氯 1-次丁烯基] 有下列所示三成分组成的混合体系 成分1：重量分数＝0.5，分子量＝1×104 成分2：重量分数＝0.4分子量＝1×105 成分3：重量分数＝0.1，分子量＝1×106 求这个混合体系的数均分子量和重均分子量及分子量分布宽喥指数 塑料 分子量 (×104) 纤维 分子量 (×104) 橡胶 分子量 (×104) 低压聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯 6－30 5－10 10－30 2－8 涤纶 尼龙－66 维尼龙