Fe_(3)O_(4)@CuMOF催化文冠果油制备生物柴油的研究

金属有机框架(MOFs)材料的高表面积、结构稳定性和可调功能使其成为制备生物柴油的理想催化剂。本文通过溶剂热法制备磁性Fe_(3)O_(4)@Cu MOF催化剂,利用傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、N2吸脱附(BET)、热重分析(TG)等手段对催化剂的微观结构和热稳定性进行表征,并应用于文冠果油制备生物柴油的反应中。结果表明:Fe_(3)O_(4)@Cu MOF催化剂表面粗糙多孔,比表面积为206.239 m^(2)/g,平均孔径为6.64 nm,属于介孔材料。Fe_(3)O_(4)@Cu MOF的饱和磁化强度为12.6 emu/g,易分离回收。当催化剂用量为3 wt%、醇油摩尔比为20∶1、反应温度为60℃、反应时间为2 h时,生物柴油产率最高,为75.0%。Fe_(3)O_(4)@Cu MOF循环使用5次后,其催化生物柴油的产率仍能达到69.25%。

木质素水凝胶吸附Zn(II)的研究

通过接枝共聚制得木质素磺酸钠和丙烯酸的聚合物,通过与蒙脱土进行插层结合得到木质素水凝胶,用于探究对Zn(Ⅱ)的吸附性能。结果表明:所制备的水凝胶具有良好的吸附性和pH响应性。在溶液初始浓度为600 mg/L,pH=4.5,吸附温度45℃,吸附时间140 min条件下,吸附量最大达285.39 mg/g,该吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,说明吸附是单分子层吸附。

“互联网+”创新大赛实践及对新工科人才培养模式的思考——以内蒙古农业大学材料科学与工程专业为例

以“互联网+”大赛为代表的创新创业大赛地位日益突出,它能够激发学生的创造力,锤炼意志品质,在比赛中使学生增长智慧才干,将比赛中所学到的知识与专业课学习中面临的问题相结合,一些抽象性的问题便迎刃而解。将“以赛促学、以赛促教”模式和材料科学与工程专业学生教与学相结合,可提高教师们的讲课效率,增强学生的学习能力和理论结合实际的协同发展能力,进而教学质量便会逐步提升,从而使学生踏入社会以后能够更好地应对可能遇到的问题。

研究生党员“‘五度’量化考核体系”的构建与实践

文章从加强研究生党支部组织功能和政治功能出发,以党支部发展党员工作为研究对象,利用定性与定量相结合的方法,从思想觉悟达成度、培养过程达成度、为人民服务达成度、科研能力达成度和学业能力达成度,五个层面构建理工科研究生党员量化考核体系。通过实践检验和优化,该“‘五度’量化考核体系”对提高研究生党员发展质量和体现党员发展过程公平、公正、公开方面具有较高可信度,对从党建层面落实高校立德树人根本任务具有积极意义。

文冠果油提取及润滑油制备的研究

分别采取压榨法、索氏提取法、超声波辅助提取方法提取文冠果油,对3种方法提取的文冠果油的脂肪酸组成、含量及元素组成进行了分析,利用扫描电镜(SEM)观察了3种方法提取前后的文冠果种仁粉末的微观形貌,对超声波辅助法提取的文冠果油进行了拉曼光谱(Raman)和核磁共振(NMR)分析,利用红外光谱(FTIR)对环氧化改性前后的文冠果油分子结构进行了表征,并对润滑油的运动黏度、密度和过氧化值(POV)进行了测定。研究结果表明,3种方法提取的文冠果油均含有近92%的不饱和脂肪酸和磷、锌等有益元素;超声波辅助法提取后的种仁粉末油脂分子最少,提取效果最佳;文冠果油的主要成分是甘油三酯,经环氧化改性后油中的不饱和键发生了断裂,形成了环氧基团,提高了运动黏度,当环氧化反应温度55℃,浓硫酸催化剂用量为油质量的5%,反应时间8 h时,制得的润滑油的运动黏度、密度和过氧化值均达到最大值,分别为118.5 mm^(2)/s、0.9759 g/cm^(3)、9.8901 mmol/L。

Ce掺杂固体酸催化制取生物柴油的工艺优化及脂肪酸甲酯含量的测定

为优化SO_(4)^(2-)/Zr O_(2)-CeO_(2)-杭锦2^(#)土(SZCe-HJ)催化大豆油制取生物柴油的工艺,基于中心复合(Central Composite Design,CCD)试验设计方法,以反应温度(X_(1))、醇油摩尔比(X_(2))、催化剂质量分数(X_(3))、反应时间(X_(4))为自变量及生物柴油产率(Y)为响应值进行优化试验。将试验数据拟合建立了数学模型,该模型能够较准确地预测SZCe-HJ催化大豆油制取生物柴油的产率。结果表明,在反应温度为178℃、醇油摩尔比为30∶1、催化剂质量分数为3.06%、反应时间为6 h优化工艺条件下,生物柴油平均产率最高为62.92%。经气相色谱定量分析,生物柴油中脂肪酸甲酯质量分数达到95.18%,符合使用标准。

“互联网+”模式下导师制培养模式的探索与实践——以材料科学与工程专业为例

随着“互联网+”时代的到来和工程教育认证的深入,传统教学模式面临巨大的冲击和挑战,如何快速且高效地提高大学专业教育教学质量,培养有竞争力的新一代大学生迫在眉睫。本文将“互联网+”模式与材料科学与工程专业学生教学相结合,探索科学、全面的教育策略,实施导师制教学管理,可提高大学生自主学习能力和创新能力,进而更好地适应步入社会后所面临的各种问题。

SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-杭锦2^(#)土催化制取生物柴油工艺的优化

以杭锦2^(#)土为载体,改性制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-杭锦2^(#)土(SZ-HJ-2^(#))超强固体酸为催化剂,通过XPS、XRD、FTIR、SEM、NH 3-TPD、EDS等进行了表征分析;并基于BBD(Box-Behnken Design)实验设计方法,优化该催化剂制取生物柴油的工艺。进行了以生物柴油得率为响应值,反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间为自变量的优化实验。采用Design-expert 11软件对实验数据进行拟合建立了数学模型,对各因素的影响及交互作用进行了分析,该模型能够较准确地预测生物柴油的得率。通过气质联用技术(GC-MS)对生物柴油的组成进行了分析。结果表明,以杭锦2^(#)土为载体制备的SZ-HJ-2^(#)固体酸催化剂对酯交换反应具有良好的催化性能,其优化工艺为:反应温度为56℃、醇油摩尔比为8.14、催化剂用量为2.51%、反应时间为9 h,此时生物柴油得率最高,为95.46%;通过显著性分析,确定各因素影响程度顺序为:催化剂用量>反应温度>醇油摩尔比>反应时间;而催化剂用量和反应时间以及醇油摩尔比和催化剂用量交互作用显著。GC-MS分析结果表明,该生物柴油主要由棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯组成。

SO_(4)^(2)-/ZrO_(2)-杭锦2#土固体酸催化剂的制备与表征

【目的】通过对杭锦2#土进行活化、改性、负载,制备具有催化酯交换反应活性的固体酸催化剂。【方法】以杭锦2#土为基体,对其进行酸活化制备活性白土,负载Zr制得复合载体,经酸浸渍、焙烧获得SO_(4)^(2)-/ZrO_(2)-杭锦2#土固体酸催化剂,并采用FTIR、SEM、BET、XRD技术手段对制备的固体酸催化剂表征,通过催化文冠果种仁油和甲醇的酯交换反应,确定其催化活性。【结果】杭锦2#土经活化后,比表面积明显增大,可成功制得SO_(4)^(2)-/ZrO_(2)-杭锦2#土固体酸催化剂,并且具有一定的酯交换反应催化活性。【结论】杭锦2#土经活化、改性、负载可以制得具有一定催化酯交换反应活性的固体酸催化剂。

文冠果生物柴油的生产工艺及其理化性能

该文以生产达标的文冠果生物柴油为目的。通过设计其生产工艺流程,分别在转化温度为60和70℃的条件下生产了2种生物柴油,并测定了0#柴油分别与2种生物柴油以一系列不同掺混比(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)混合的燃料的理化性质(密度、运动黏度、闪点、凝点和馏程)。结果表明:转化温度为70℃的生物柴油各理化性能要优于转化温度为60℃的生物柴油;生产的2种生物柴油与0#柴油在掺混比不超过20%时,各项理化性能指标均符合国家车用柴油标准,达到应用要求。

超声波处理文冠果果壳制备的活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附

采用超声波法对以氯化锌溶液活化文冠果果壳制备的活性炭进行处理,并对亚甲基蓝溶液的吸附进行了研究。探讨了时间、温度和pH对亚甲基蓝溶液吸附量的影响。结果表明,活性炭吸附亚甲基蓝行为符合朗缪尔等温线,它在温度分别为30,40和50℃时,活性炭对亚甲基蓝溶液最大单层吸附量分别达到235.041,279.985和287.307 mg.g-1;对活性炭吸附亚甲基蓝溶液符合二级动力学模型;获得了相关热力学参数,表明活性炭对亚甲基蓝溶液是自发的吸热反应。

文冠果油生物柴油副产物粗甘油的精制

文冠果油生物柴油副产物粗甘油中不仅含有甘油,还含有皂类、水分、甲醇和酯类物质等,其甘油含量在30%～60%。通过皂化、酸化、极性试剂萃取和活性炭吸附的方法对文冠果油生物柴油副产物粗甘油进行连续精制。结果表明,粗甘油经氢氧化钾甲醇溶液皂化,再用H3PO4调pH至2.5酸化,甲醇和粗甘油体积比为4∶1萃取,100 g/L活性炭吸附脱色处理后,可以得到纯度为98.5%的精制甘油。

文冠果籽油制备生物柴油的工艺研究

本文首先测定了文冠果籽油的密度、酸值、皂化值和分子量,并研究了文冠果籽油在NaOH催化作用下与甲醇反应制备生物柴油的工艺条件,考察了醇油摩尔比、催化剂用量和反应温度等条件对反应的影响。实验结果表明该反应较适宜的条件为:反应温度60℃、醇油摩尔比6:1、催化剂用量为原料油质量的1%。对文冠果籽油生物柴油进行了红外光谱分析和性能指标进行了考察,其主要性能指标与我国0#柴油相接近。

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg ^(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg ^(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg ^(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^(o)<0、焓变ΔH o<0、熵变ΔS^(o)<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。

不同酯基文冠果生物柴油性能的研究

以文冠果种仁油为研究对象,分别与不同酯基醇(甲醇、乙醇)进行酯交换反应制备2种不同酯基的文冠果生物柴油,并测定了0#柴油分别与2种不同酯基生物柴油以一系列不同的混掺体积比(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)混合燃料的密度、表面张力、运动黏度,分析了这些柴油的理化性能随着温度及混掺体积比的变化情况。结果表明,甲醇基生物柴油和乙醇基生物柴油的密度随着温度的升高而降低;表面张力总体上随着温度的升高而下降,同一温度下的表面张力会随着体积比的增大而逐渐下降; 2种生物柴油的运动黏度均随着体积分数的增大而上升,碳链越长,运动黏度越大。红外光谱分析表明,2种不同酯基生物柴油的官能团基本一致。

文冠果壳活性炭纤维负载K_2CO_3制备生物柴油的研究

以文冠果活性炭纤维(XSBACF)负载碳酸钾制备K_2CO_3/XSBACF固体碱催化剂,用于文冠果生物柴油的制备。考察了K_2CO_3的负载量、煅烧温度和时间、醇油摩尔比、K_2CO_3/XSBACF加入量和反应温度对生物柴油产率影响。结果表明,当K_2CO_3负载量为50%,煅烧温度500℃,煅烧时间3 h,催化剂用量为油重的1. 5%,醇油摩尔比9∶1,反应温度70℃,反应时间2 h时,文冠果生物柴油的产率可达85. 10%。红外和XRD分析表明,该催化剂在煅烧过程中产生了新的活性中心K2O。

文冠果子壳活性炭对Pb^(2+)的吸附及解吸

以废弃的文冠果子壳为原料,通过Zn;Cl2活化法制备活性炭。利用SEM-EDX技术,对文冠果子壳活性炭吸附前后元素组成进行分析。探讨吸附时间、吸附温度、p;H以及Pb^(2+)初始浓度对吸附的影响,考察时间、温度、稀硝酸浓度对解吸的影响,分析其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨吸附机理。研究结果表明:在吸附温度30℃,Pb^(2+)初始浓度0.003;2;mol/L,p;H;5.0,吸附40;min,吸附量最大可达656.54;mg/g;当稀HNO_3浓度0.06mol/L,温度60℃,解吸40;min,解吸率最大可达96.13%;活性炭对Pb^(2+)吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;在303~323;K温度范围内,活性炭吸附Pb^(2+)的吉布斯自由能ΔGo<0、焓变ΔHo<0、熵变ΔSo<0,表明活性炭对Pb^(2+)吸附是一个自发的放热过程。

纳米Fe_(3)O_(4)-PO_(4)^(3-)/ZrO_(2)催化制备文冠果生物柴油

采用共沉淀法制备纳米Fe_(3)O_(4)-PO_(4)^(3-)/ZrO_(2)固体酸催化剂,利用X-射线衍射(XRD)、N_(2)吸脱附、红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)对催化剂的结构进行表征,探讨了纳米Fe_(3)O_(4)加入量、焙烧温度和时间对固体酸催化剂性能的影响。考察了纳米Fe_(3)O_(4)负载量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间对制备文冠果生物柴油的影响。结果表明,当Zr(OH)4与纳米Fe_(3)O_(4)摩尔比为3∶1,焙烧温度为750℃,焙烧时间为3 h时,纳米Fe_(3)O_(4)-PO_(4)^(3-)/ZrO_(2)固体酸催化剂的催化性能最佳,生物柴油酯化率达85.4%。当催化剂的用量为油重的1%,醇油摩尔比为9∶1,反应温度为80℃和反应时间为4 h时,文冠果生物柴油的转化率可达到92.8%。

文冠果活性炭水凝胶的制备及其吸附性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和文冠果活性炭(XSBAC)为原料,制备文冠果活性炭水凝胶(XSBACH),并应用于亚甲基蓝(MB)的吸附。利用比表面积分析仪(BET)、红外光谱仪(FTIR)等设备对XSBACH的结构进行表征。探讨了亚甲基蓝溶液的浓度、pH值、温度及时间对XSBACH吸附量的影响。结果表明,在吸附时间为120 min, MB溶液浓度为500 mg/L,反应温度为303 K时,XSBACH对MB的吸附量最大,为295.36 mg/g。吸附过程符合伪二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,在303~323 K温度范围内,XSBACH吸附MB的吉布斯自由能ΔG°<0、焓变ΔH°<0、熵变ΔS°<0,表明XSBACH吸附MB是一个自发的放热过程。

文冠果壳活性炭的结构表征及吸附Cu^(2+)的研究

以废弃的文冠果壳为原料,通过H_3PO_4活化法制备高比表面积活性炭。利用N_2吸脱附、SEM、XRD和FTIR对文冠果壳活性炭结构进行了表征。分析了其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,活性炭含有丰富的微孔和中孔结构,总比表面积为1 364.596 m^2/g,平均孔径为1.62 nm;活性炭对Cu^(2+)的吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;在303~323 K温度范围内,活性炭吸附Cu^(2+)的吉布斯自由能ΔG0<0、焓变ΔH0>0、熵变ΔS0<0,表明活性炭对Cu^(2+)吸附是一个自发的吸热过程。