“化工原理实验”课程思政建设

“化工原理实验”是高校化工类专业的基础必修课程。深入挖掘其丰富的思政育人元素,通过思政教育进课堂,对培养具备正确价值观的高水平工程类人才具有重要意义,也是全面落实立德树人根本任务的具体举措。阐述了对“化工原理实验”课程进行思政建设的必要性,探讨分析了“化工原理实验”实施课程思政建设的具体途径。基于“化工原理实验”的课程思政建设,可有效促进化工类专业教育与思想政治教育的深度融合,为实现全员育人、全程育人、全方位育人提供支撑。

基于N-掺杂碳包覆Fe_(3)N复合材料的高效异相电芬顿降解有机物

水污染导致的缺水危机、水质恶化和生态环境破坏等问题,严重影响人的健康及社会的和谐可持续发展.异相电芬顿技术因催化剂可循环利用、宽pH适用范围等优点而广受关注.常见的催化剂以铁、铁氧化物等铁基材料为主,存在金属颗粒分布不均匀、铁元素易溶出、铁循环易受阻和H_(2)O_(2)选择性和转化效率低等问题,严重制约该技术的发展.尽管可以通过变价金属和非金属掺杂提高H_(2)O_(2)转化效率和选择性等,但铁基催化剂的异相电芬顿性能仍有待提升.因此,亟待开发一种具有合金性质且宽pH响应的高H_(2)O_(2)选择性及转化效率、高稳定性的铁基催化剂.本文利用具有高分散的金属位点和丰富碳源的铁基金属有机骨架材料,采用同步高温煅烧和氨气刻蚀等手段,制备N-掺杂碳包覆Fe_(3)N复合材料(Fe_(3)N@NG/NC),并探究了该材料在异相电芬顿降解有机污染物体系中的应用前景.XRD,SEM和TEM测试结果表明,Fe_(3)N@NG/NC催化剂是由N-掺杂的石墨化碳包覆的Fe_(3)N纳米颗粒(大小约为70 nm)均匀分散在N-掺杂碳骨架材料中组成的,这一特殊结构有利于电荷的快速传输,有助于电催化氧还原产H_(2)O_(2)及其转化至·OH反应的发生.电化学测试结果表明,该催化剂具有良好的两电子氧还原性能,在电压范围为–0.3~0.1 V内的H_(2)O_(2)选择性为82.2%~74.5%,电子转移数为2.35~2.50.电子顺磁共振光谱结果表明,该催化剂在异相电芬顿体系中主要的活性物质为·OH.XPS结果表明,该催化剂中高含量的石墨N和吡啶N、Fe(Ⅱ)有利于电催化合成H_(2)O_(2)和活化H_(2)O_(2)至·OH,使其具有高效的异相电芬顿性能.异相电芬顿降解评估结果表明,该催化剂在pH 5.0体系中120 min内能高效去除罗丹明(RhB)、邻苯二甲酸二甲酯、亚甲基蓝和橙黄Ⅱ等多种有机污染物(有机物去除率为97%~100%,TOC去除率为49%~65%),不同RhB降解体对其去除率贡献程度依次为异相电芬顿>电催化>电生成H_(2)O_(2)氧化>O2氧化>吸附;能实现宽pH范围内RhB的高效去除(在pH为3.0,5.0,7.0和9.0条件下,在60 min内的RhB去除率分别为100%,96%,92%和81%);在宽pH范围内呈现出高稳定性,铁溶出量为0~0.03 mg/L;经过6次循环使用后,仍具有高的异相电芬顿性能(去除率达90%以上).综上所述,Fe_(3)N@NG/NC复合材料能作为良好的异相电芬顿催化剂,应用于污水处理领域.