“双碳”目标下能源化学工程专业的教学改革探索

基于“双碳”战略目标的特点和内涵,我国能源化学工程专业迎来了新的要求和挑战。目前能源化学工程专业尚处于探索和发展中,仍需完善优化专业教学体系,以更好适应双碳理念下对相关专业人才的培养要求。针对目前能源化工专业建设发展及教学体系现状及存在的问题,并围绕“双碳”目标下能源化工专业人才培养要求,本论文将从课程体系、教学内容、工程实践等方面探讨专业教学改革的建议措施,以期为培养具有良好创新思维能力和工程实践能力的应用型双碳人才提供建议与参考。

低阶煤转化机理及计算化学方法在探究中的应用

褐煤等储量丰富的低阶煤可以通过热解、气化、液化等低阶煤提质转化技术来制备高附加值化学品和优质能源。计算化学方法在低阶煤转化技术的机理探究及工艺优化方面至关重要。对低阶煤转化机理的研究现状进行归纳,综述了计算化学如分子动力学模拟和密度泛函理论在低阶煤转化机理研究中的应用,并提出了计算化学方法在低阶煤转化机理探究中可行的优化方向。

双碳目标下低碳理念融入“化工原理”教学的初步探索

如何在教学过程中恰如其分地融入低碳理念、助力实现“碳中和”目标,是推动高校教学质量发展的重点之一。以“碳中和”目标下低碳理念融入作为出发点,围绕绿色环保、节能降耗、资源的可持续利用与发展、低碳新能源技术等领域,从教学内容、教学设计、教学资源建设、实施效果评价方面展开系统研究。通过将单元操作等理论知识与低碳理念相结合,培养学生的工程创新能力与追求化工原理真理、服务化工大国重器的职业素养。

碳捕集科学研究融于“化工原理”教学的初步探究

为实现“双碳”战略目标,紧跟国家发展需求和科技前沿,培养学生的创新性思维,建设一系列拓展案例,将CO_(2)捕集方面的科学研究成果反哺“化工原理”教学。通过设计正交课外教学实践,并对实践结果进行极差与方差分析,探究教学案例实施策略、案例布置时间以及学生分组任务中分组个数对课程教学的影响。结果表明,对实践效果影响的显著程度顺序为实施策略>布置时间>分组个数,同时正交实践中最优组合是分组个数5、课中布置、主题探究。通过以上科研反哺教学的实施,在深入理解单元操作原理的同时,激发了学生的求知欲与创新潜能,为其树立科技报国的理想打下基础。为探究科研反哺教学在其他学科中的应用提供一定的指导作用。

基于EHS理念的高校化学化工实验楼筹建设计研究

基于新疆科技学院化工专业的需要,通过调研国内兄弟高校化学化工实验楼,借鉴EHS理念,针对化学化工实验楼的特殊功能要求,从管理和使用者角度在实验室布局、水、电、气、通风、通信、安全与应急设施等方面与设计方共同协商并提出建议,为建设规范的化学化工实验楼提供思路,也为其他高校实验室建设提供参考。

绿色化学理念在化学化工教学改革中的应用

化学化工作为应用型的学科,可以有效培养化学科研人才和化工生产者。文章通过对绿色化学理念进行了详细的阐述,对化学化工教学改革中应用绿色化学理念在应用中的不足之处进行了深入分析,对绿色化学理念的应用对策提出了相关意见,希望给相关从业者提供可靠参考。

高级氧化集成技术深度处理造纸废水工艺研究

本课题介绍一种活性炭吸附+芬顿氧化+臭氧催化氧化的高级氧化集成技术,并将其应用于造纸废水处理。结果表明,最佳处理条件为:活性炭添加量为0.5 g/L,吸附时间30 min,CODCr去除率达60%;芬顿氧化工艺处理活性炭吸附出水时,H2O2添加量为0.25 g/L,n(Fe2+):n(H2O2)=1:4、反应时间为1 h,CODCr去除率最高可达到32%;臭氧催化氧化处理芬顿氧化出水时,臭氧浓度为10%,H2O2加入量为0.1 g/L,气液比为2:1,反应时间为1.0 h,去除效果最佳。该高级氧化集成技术可将废水CODCr从180 mg/L降至25 mg/L,去除率为86.1%;达到地表水准Ⅳ类,综合运行成本为8.9元/t。

启发-讨论式教学实现有机化学OBE教学理念的应用探究

有机化学教学过程中,启发-讨论式教学方式能体现学生学习的中心地位,学习的重点并不是知识,而是本学科的学习方法以及思维模式。实施启发-讨论,关键在于教师如何启发学生思考,引导学生归纳知识,注重知识的内化并且引导学生观察、发现、分析、解决问题。通过问题设计、案例组织、课堂讨论环节实现学生由机械接受学习转变为发现研究学习,真正发挥培养思维、提高能力的教学目标。

物理化学课程“大班授课,小班研讨”教学模式探讨

针对当前物理化学课程授课模式的不足,在物理化学课程中提出并实施了"大班授课、小班研讨"的教学模式。实践证实,此教学模式可以有效优化教学资源,实现教学质量的最大收益;同时对促进教师成长,提升学生综合能力具有良好的效果。

CDIO教育模式在物理化学教学中的研究

为解决《物理化学》课程教学中的存在的问题,提出了基于CDIO教育模式的研究。本文以物理化学教学中存在的问题为出发点,结合自身教学经验,将CDIO教育理念引入到物理化学教学实践中。通过变革教学理念、拓展教学内容、强化实践意识,开阔了学生视野,增强了学生对《物理化学》的理解,有效提高了学生工程实践能力,使之更好地适应时代要求。

煤化工含盐废水处理管线结垢过程及机理

煤化工含盐废水处理管线结垢是煤化工企业普遍存在的问题,不仅造成了大量的水资源浪费,还影响了装置的正常运行。针对某煤化工企业含盐废水处理管线结垢严重,且无法通过更换药剂解决的问题,文章通过对该企业含盐废水处理管线结垢过程进行分析,发现该管线结垢主要是由于水中硫酸钙和硫酸镁结垢形成的CaSO_(4)和MgSO_(4),提出了含盐废水处理管线结垢机理,并通过分析结垢量与碳酸钙含量之间的关系得出以下结论:在一定范围内,石膏结晶是导致含盐废水处理管线结垢的主要原因;当结晶产生时,由于碳酸根离子的存在,会加速晶体长大;当晶体长大到一定程度时会导致碳酸钙结晶沉积。

棒状纳米氧化锌制备工艺优化及脱硫机理研究

ZnO脱硫剂有着优良的脱硫性能,在H2S脱除的过程中得到广泛应用。本文采用均匀沉淀法,研究了不同反应温度、反应时间对纳米ZnO制备的影响,得到棒状纳米ZnO制备的最佳工艺:在温度为60℃下反应6h,可以制得成分纯净、形貌为棒状且分布均匀的纳米ZnO。以制得的ZnO为脱硫剂,探讨脱硫时间对脱硫剂和脱硫产物的影响,得到ZnO的脱硫机理。

混凝-水解酸化-好氧生化工艺处理山楂果脯生产废水

山楂果脯生产废水有机物浓度高、SS高,易对环境造成污染。本实验采用混凝-水解酸化-好氧生化工艺处理该废水。实验结果表明,该工艺操作简单,运行稳定,混凝降低了废水中有机物浓度,水解酸化提高了废水的可生化性,处理后出水COD≤60 mg/L,去除率达99.4%,BOD≤25mg/L,SS≤30mg/L。

高熵LDH电化学传感平台构建及对左氧氟沙星的高效测定

以水为溶剂制备了含有铁、钴、镍、铜和铈元素的高熵氢氧化物复合碳纸材料(HE-LDH/CP),并以其为集成电极构建了高效的左氧氟沙星(Levofloxacin)电化学检测平台。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对集成电极形貌和结构进行了表征。采用循环伏安测试(CV)和计时电流法(i-t)探究了该集成电极对左氧氟沙星的电化学传感性能。HE-LDH/CP对左氧氟沙星具有优异的电催化氧化活性。在左氧氟沙星浓度为2~100μmol/L和100~800μmol/L的范围内,左氧氟沙星浓度与响应电流值呈良好的线性关系。该电化学传感平台对左氧氟沙星的检测灵敏度分别为1 300μA·μmol/(L·cm^(2))和690μA·μmol/(L·cm^(2))。

光催化还原CO_(2)的机理与MgO在吸附转化方面的应用

由于CO_(2)的过量排放而引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题,将CO_(2)还原转化为高附加值化学品和燃料是解决这一问题的有效途径。其步骤包括吸收入射光子;电子-空穴对的产生、分离和转移;CO_(2)分子在表面上的吸附、活化和转化。基于MgO可增强CO_(2)在表面的吸附进而促进后续的光催化还原,介绍了光催化还原CO_(2)的机理以及MgO在CO_(2)还原与吸附等方面的应用研究。MgO表面化学吸附的CO_(2)分子变得不稳定,其反应活性高于线性CO_(2)分子,因此显著提高CO_(2)的转化效率,可见其在CO_(2)吸附与转化等方面具有良好的发展前景。

溶剂预处理对淮南煤热解产物分布的影响

采用吡啶(Py)、四氢呋喃(THF)和CS_2作为单一溶剂分别对淮南煤(HN)进行了溶胀处理。根据热解气析出速率、组成及热解半焦、焦油、热解水等产物分布,结合热重分析,系统考察了溶胀煤的热解行为。实验结果表明,溶胀煤的热解产物分布有显著改善,热解气体积和热解焦油有不同程度的增加,热解水产率降低;CS_2和THF溶胀煤的热解气析出速率明显增大,Py溶胀煤的热解焦油产率最高,比HN原煤热解时产率提高了5.99%(质量分数,干燥无灰基),这表明溶剂和煤结构间有交互作用,从而提高溶胀煤的热解焦油产率。

普通化学教学探索与思考

普通化学是一门非化学化工类专业大学生公共基础必修课。本文结合地方普通高等学校普通化学教学情况,从教学目的、教学内容、实验教学等方面进行了探讨,以推进教育改革,提高教学质量,培养学生的创新能力。

α-FeOOH光催化材料的设计调控及其处理有机废水的应用

简述了α-FeOOH晶体结构、尺寸形貌对催化活性的影响,总结了通过表面修饰、异质结构建、离子掺杂、氧空位引入对α-FeOOH进行改性设计的研究进展并探讨了光催化活性的提高机制,同时介绍了α-FeOOH复合材料与H_(2)O_(2)构建光催化-Fenton体系协同降解有机废水的应用。最后对此类光催化材料未来的研究方向进行了展望,同时,与其它体系的协同构建,实现多场耦合强化有机废水的降解提出了建议。

栗毛球黄酮纯化工艺改进及其体外抗氧化性研究

目的:研究栗毛球黄酮的新纯化工艺。方法:采用水解-吸附一体化、醇沉除多糖和Sevage试剂除蛋白质、树脂的动态吸附和解析三个阶段串联,对栗毛球黄酮进行纯化;研究不同纯度栗毛球黄酮抗油脂过氧化、清除超氧阴离子自由基的能力。结果:栗毛球黄酮纯度由初始液2.99%提升为79.16%;并得到栗毛球多糖和蛋白质初品;栗毛球黄酮具有体外抗氧化活性,且纯化后的黄酮与同浓度的Vc比较,其作用效果更佳。结论:该工艺纯化的栗毛球黄酮的纯度较单纯动态吸附工艺提高了近40%,为工业化生产提供新方法。

萃取温度对无灰煤结构及煤基活性炭电化学性能的影响

以内蒙古褐煤为原料,N-甲基吡咯烷酮为萃取剂,在不同温度下萃取制备无灰煤,进而利用KOH活化法制备活性炭,探究萃取温度对活性炭电化学性能的影响。结果表明,无灰煤萃取温度对煤基活性炭电化学性能有显著影响。对无灰煤及原料褐煤的灰分含量,表面官能团含量和对应活性炭的比表面积、孔结构及其电化学性能进行对比发现,330℃下萃取制备出的无灰煤在碱煤质量比3∶1,活化温度650℃,活化时间2h的活化过程中具备最适宜的反应性,对应活性炭比表面积高达1 252 m^2·g^(-1),表面官能团含量适中,在3 mol·L^(-1)KOH电解液中50 mA·g^(-1)电流密度下比电容高达322 F·g^(-1),2 A·g^(-1)的电流密度下比电容保持率仍可接近90%。