合成氨用钌催化剂研究进展

传统的Haber-Bosch法合成氨工艺存在能耗大、污染严重等问题,低能耗、清洁绿色合成氨技术是当前研究热点。在清洁低碳背景下电化学还原合成氨是一种有效的固氮转化方法,其技术核心在于如何通过电化学催化剂的研究调控合成氨产率及电流效率。本文综述了不同氮源的合成氨机理及用于电化学合成氨钌基催化剂制备与改性的最新研究进展,对不同钌基催化剂的性能进行比较。综合分析催化剂形貌及尺寸的影响,钌金属、载体及助催化剂间协同作用,为理解电化学还原合成氨中钌的催化作用提供参考。

新工科背景下面向安全环保素质能力提升的化工专业生产实习教学研究

围绕新工科背景下对以安全、环保能力培养为导向的化工生产实习教学进行了探索,分析目前生产实习教学过程中存在的普遍问题,及安全、环保能力支撑不充分的现状。探索在实践教学过程中以学生为中心,从教学手段、教学内容、硬件支撑及师资队伍建设等方面着手,重构生产实习实践教学新形态,引导学生提高职业认同的同时,提升安全、环保认知,实现学生实践能力的有效提升。

产教融合视域下现代产业学院多主体协同人才培养模式研究

围绕产教融合背景下现代产业学院建设对多主体参与的协同育人模式的构建进行了探索。阐述了现代产业学院的建设背景及建设意义,并以国内外研究现状为基础讨论多主体协同的人才培养模式建设基础。探索发挥地缘、业缘特色优势,着力解决如何构建“政、校、行、企”多主体协同的长效育人机制,符合能源经济发展需求的高素质应用型人才培养模式,进而旨在推动高素质应用型人才培养质量不断提升,从合格到卓越,从应用到创新。

化工类实验教学对学生科研能力的培养

在以往的化工高等教育中,实验课程的重要性长期被学生忽视。实验课程不仅可培养学生的专业技能与职业素养,还可以培养学生在研究生阶段的科研素养。基于此,从动手能力、发现问题的能力、解决问题的能力、团队协作能力、安全意识和自我保护意识方面,论述了上述能力在实验课中的体现,以及在研究生阶段的应用,一方面期望学生能够意识到实验课的重要性,另一方面希望教师能通过实验课培养优秀的研究生生源。

电解水煤浆制氢技术研究进展

电解水煤浆制氢在能源消耗与产氢效率上都更优于电解水过程,并且在电解过程中可以同时达到对矿石能源净化的目的,是一种十分值得推广与发展的产氢新技术。本文在综述电解水煤浆技术现状及特点的基础上,阐述了电解水煤浆制氢技术的原理,并以此为理论基础概述了反应温度、电解质种类、样品预处理对电解水煤浆制氢的影响,综述了国内外电解水煤浆电极材料的研究进展,并对电解水煤浆技术的发展现状和存在的不足进行了分析与展望。指出电解水煤浆技术发展的重点方向为:降低电解水煤浆过程中的能量消耗,多使用可再生能源;深入研究反应机理,提高产氢效率,实现化学能与电能耦合向氢能的转变;改善电极的稳定性和耐腐蚀性,使电极更加耐久并降低电极成本;通过研究新型催化电极与催化剂来提高反应的效率。

两级氧化法处理油田压裂返排液

采用两级氧化法处理油田压裂返排液。在次氯酸钠、次氯酸钙、过氧化氢、高锰酸钾4种氧化剂中,次氯酸钠的氧化效果最好。以次氯酸钠作为一级氧化剂,进行一级氧化处理;再分别采用次氯酸钙、过氧化氢、高锰酸钾进行二级氧化处理。在次氯酸钠加入量为40 mL/L、一级氧化反应时间为30 min、二级氧化反应时间为30 min、初始废水COD为3 976 mg/L的条件下,二级氧化剂过氧化氢、次氯酸钙、高锰酸钾的最佳加入量分别为80,40,40 mL/L,对应的COD去除率分别为82.60%,71.50%,83.50%。

低阶煤熔融体系电化学转化过程

为解决低阶煤转化的高耗能、高污染与分级转化调控难问题,提出一种基于电化学过程的低阶煤转化方法,以镍作为电化学反应阴极与阳极,在熔融体系中,采用热—电化学协同反应过程电解低阶煤进行提质转化。结果表明:低阶煤在熔融体系中能够进行电化学氧化还原反应,随温度的升高,能够有效降低氧化还原电位;低阶煤的电化学转化随反应时间的改变而呈现阶段性变化;电压/电流、温度是低阶煤转化的关键影响因素,通过调控电压/电流与反应度匹配,能够获得理想的低阶煤转化率;在反应温度为360℃、电压为2.0 V、反应时间为4 h条件下,低阶煤电化学转化率可以达到87.3%,其中液体转化率为48.8%,气体转化率为38.5%。

阵列型TiO2纳米管光催化降解VOCs性能

通过二次阳极氧化电化学方法制备纳米孔/纳米管复合结构的阵列型TiO_2纳米管(2-step TiO_2 NTs),实验证明这种结构的TiO_2 NTs对大气中的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)有着十分优异的降解效果。本文通过气态甲醇的光催化降解来评估比较一次氧化生成的TiO_2纳米管(1-step TiO_2 NTs)和2-step TiO_2NTs的催化效果。实验结果表明,二次阳极氧化电化学方法所生成的TiO_2 NTs的纳米结构对光致电荷的产生有着十分重要的推动作用。之所以2-step TiO_2 NTs的纳米孔/纳米管复合结构能够显著提高VOCs的降解效率,是由于这种特殊的结构能够更加有利于电子的传递,同时能够有效地抑制光生电子和空穴的复合。最后,通过实验数据阐述了2-step TiO_2 NTs光催化活性的增强机理,这种新结构显示出更小的带隙、更高效的光生电子/空穴分离效率和VOCs降解性能。

石油石化类特色专业集群下产教融合创新型实践人才培养的研究与实践

通过专业集群建设,重构专业核心课程体系,解决了石油石化类专业人才知识、能力与素质与社会需求相脱节的问题;整合优质资源,搭建产教融合实践教学平台和优质资源共享平台,打破专业界限、学生实践创新能力、解决复杂工程问题能力显著提高;构建项目驱动下的实践教学体系,通过全员、全程、全方位的课程思政教育,培养了一大批具有大庆精神特质、创新与实践能力强的专业人才。

地方高校面向成果导向的化工专业实践教学改革与实践

文章立足地方高校建设特点与优势,围绕面向成果导向的人才培养要求及产业需求,论述了通过重构实践教学体系、整合实践教学资源、强化实践教学师资等方式开展化工专业实践教学改革与实践的观点。东北石油大学化学化工学院发挥地缘、业缘优势,紧密与企业结合在一起,共同构筑了面向成果导向的化工专业实践教学模式,在综合提高学生实践能力、解决复杂工程问题能力及创新能力等方面获得良好的成效。

利用不同氢源及氮源电化学合成氨研究进展与挑战

氨是基本有机化学工业及化肥生产的主要原料。工业上利用哈伯法合成氨,该工艺不仅耗能大且转化率仅有10%~15%。相比传统合成氨工艺,电化学合成氨有着清洁环保、反应条件温和等优点。本文综述了氮气、硝酸盐及一氧化氮作为氮源时电化学合成氨的特点与优势,并依据不同氮源的特点,剖析了电化学合成氨的反应机制。文中针对不同的氮源,分析总结了多种氢源方案与氢化机理,系统地概述了反应催化剂的研究进展。分别讨论了氮气在水中溶解度较差、硝酸盐在反应过程中元素价态跨度大而生成诸多中间产物、氮氧化物体系不稳定、电解体系中存在析氢竞争反应等问题,提出了通过改变氢源的组成或结构抑制析氢反应、开发新型高活性位点及氧空位的催化剂体系强化反应选择性、研制非水电解质体系提高反应速率及合成效率等解决思路。

太阳能制氢技术研究新进展

氢能因其清洁无污染、热量高、储量丰富等优点被誉为21世纪最具发展前景的清洁能源。目前,制氢技术越来越成为各国科研工作者研究的热点。综述了国内外对于太阳能热化学循环制氢技术、太阳能光催化制氢技术和电解水制氢技术的研究现状,并对未来太阳能制氢的发展前景进行展望。

CVD法制备石墨烯中碳源材料的研究进展

大尺寸和晶体结构完整的单层和多层石墨烯的高效制备方法对其工业化生产和大范围应用具有重要意义。化学气相沉积法(CVD)是合成高质量石墨烯薄膜的最有前途的方法。综述了通过常规CVD法或改良CVD法,如等离子体增强CVD法(PE-CVD),制备单层或多层石墨烯所用的固体(S)、液体(L)和气体(G)碳源的先进研究活动和最新进展。

高铁酸盐电池稳定性及阴极表面包覆改性研究进展

针对高铁酸盐电池在放电的过程中存在的发生自分解反应的问题,分析了影响高铁酸盐稳定性的因素及其影响规律,影响高铁酸盐稳定性的主要因素有自身的初始浓度、pH值、温度和Fe(Ⅲ)。指出了高铁酸盐作为电池阴极材料的发展方向及前景:采用包覆及掺杂等方法,利用包覆材料本身的特性维持或提高高铁酸盐的电化学性能,能够较好地提高铁酸盐的稳定性;开发新型包覆材料与包覆工艺,是高铁酸盐电池未来研究的热点方向之一。高铁酸盐的稳定性的提高,将大大提高其在电池材料领域的应用前景。

石墨烯在电化学储能领域应用的研究进展

自2004年石墨烯首次被发现以来,石墨烯已经成为了材料科学界最热门的话题。这股“石墨烯热”对电化学储能领域影响深远。石墨烯在电化学储能领域应用中,既可作为活性材料,也可作为非活性材料。我们将从这两方面分别概述石墨烯在金属离子电池、金属空气电池及超级电容器中的最新应用。

创新创业教育有效融入专业课程教学的探讨

推动创新创业教育融入高校专业课程教学,是新时期高等教育发展的现实需要,可以有效提升高校育人效果,培养兼具专业理论知识、卓越道德品质和职业素养的优秀人才。对此,该文从创新创业教育融入专业课程教学的重要性出发,进而探讨如何推动创新创业教育与专业课程教学的融合,希望可以为提升二者的融合程度、促进创新创业教育的全面开展、有效提升专业课程的教学效果提供参考。