氢燃料电池汽车供氢系统研究现状

氢能是当前全球能源革命的重要方向和各国能源战略的重要组成,也是未来一个时期世界经济新增长点。随着氢燃料电池汽车的不断推广,社会对清洁能源的认识程度和需求量不断提高,研究氢燃料电池汽车供氢系统对于未来氢气制备成本的降低和燃料电池汽车可持续商业模式的构建具有重要意义。对氢燃料电池汽车氢气生产、存储、运输与加氢站设计进行了浅析,并分析了重点突破方向,预测了发展前景,以期为中国未来氢能源系统的发展提供参考。

榴莲核制备多孔活性碳及其染料吸附性能研究

有机印染废水是造成水资源污染的重要原因之一。活性碳吸附法因其成本低廉、材料制备简单而被认为是处理染料废水最具应用前景的技术。以榴莲核作为前驱体,利用KOH高温活化作用,制备多孔活性碳材料,并对其进行有机染料吸附性能研究。采用X射线粉末衍射、场发射扫描电镜和N_(2)吸脱附技术对碳材料进行表征。经KOH活化后得到的多孔活性碳比表面积明显提高,孔径结构更加丰富,呈现出分级多孔性质。通过吸附有机染料实验,分别对碳材料种类、染料初始浓度、pH值、染料种类等因素展开研究,并进一步对其吸附动力学模型展开讨论。

互穿网络聚合物制备分级多孔碳材料及其染料吸附性能研究

以间苯二酚-甲醛树脂/聚乙烯醇互穿网络聚合物(RF/PVA)为前驱体,经KOH活化后,制备分级多孔碳材料,用于有机染料的吸附。采用红外光谱对RF/PVA进行表征,X射线粉末衍射、扫描电子显微镜和N_(2)吸脱附分析对碳材料进行表征。采用静态吸附实验,研究碳材料吸附剂种类、罗丹明B染料初始质量浓度、不同种染料等因素。结果表明:采用RF/PVA互穿网络聚合物为前驱体,利用KOH一步活化法制备的分级多孔碳材料,对染料的吸附性能有明显提高。

新工科背景下地方本科高校材料化学专业应用型人才培养模式的构建与实践

协同育人是地方本科高校推进新工科建设、开展高素质应用型人才培养工作的必然选择。九江学院结合材料工程类专业认证的要求,坚持产教融合、学生中心、结果导向、持续改进的指导原则,构建并实施了新工科背景下材料化学专业"产-联-研-赛-训"的"五位一体"应用型人才培养模式,取得了良好的成效。

过滤操作实验教学探讨

过滤是化学实验中最基本的操作之一。针对过滤操作教学中普遍存在的“重操作轻理论、重细节轻整体、重遵循轻探究”等不足,从过滤原理、滤纸选用及折叠方法、漏斗选用和过滤方法选择四方面对过滤操作教学进行深入探讨,运用图表对过滤操作的重要内容进行展示和比较分析,促使学生充分理解和掌握过滤操作技能,重点培养学生的观察能力、思维能力和创新能力。

颗粒状钼酸镍负极材料的制备及其电化学性能

为了获得高性能锂离子电池负极材料,以NiCl_(2)•6H_(2)O和乙酰丙酮钼为原料,通过溶剂热法和高温热处理成功合成了颗粒状NiMoO_(4),将其用于锂离子电池负极材料。采用XRD、SEM、TEM、Raman、BET技术对NiMoO_(4)进行了结构和形貌表征。结果表明,在0.1 A/g电流密度下循环250圈后,比容量高达829 mA·h/g。同时,颗粒状NiMoO_(4)展现出优异的倍率性能。当电流密度从0.1 A/g增加到5 A/g,然后恢复到0.1 A/g时,比容量还能够恢复到原来的水平。另外,颗粒状NiMoO_(4)电极在1、2、5 A/g大电流密度下,其比容量分别高达600、529和412 mA·h/g。

核壳纳米球钴基金属有机聚合物的制备及其储锂性能

以偏苯三甲酸和六水合硝酸钴为原料,通过水热法合成了2种反应时间不同的钴基金属有机聚合物(Co‑MOP)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和N_(2)吸附-脱附对Co‑MOP材料进行了结构和形貌表征。将2种Co‑MOP材料用作锂离子电池负极材料,并进行了电化学性能测试。结果表明,Co‑MOP‑12(水热反应12 h)展示出了优异的电化学性能,在100 mA·g^(-1)的电流密度下,Co‑MOP‑12电极的首圈可逆比容量达到979 mAh·g^(-1),循环100圈后比容量高达1345 mAh·g^(-1)。

改性生物炭对考马斯亮蓝的吸附研究

以废弃小麦桔杆为原料制备了生物炭,经KOH改性后,用于印染废水中考马斯亮蓝(CBG)的吸附。采用X射线粉末衍射(X RD)、比表面积分析和拉曼光谱对其结构进行了表征。采用静态吸附实验,研究了吸附剂用量、染料初始质量浓度、溶液pH等因素对改性生物炭吸附考马斯亮蓝的影响。结果表明:生物炭经KOH改性后比表面积明显增大,吸附性能明显提高。

基于超星+QQ课堂的有机化学教学探索与实践

依托超星学习通平台,以线上课程有机化学为教学资源,借助腾讯课堂,实现在线课堂,进行混合式教学探索。课前,学生通过超星学习通平台线上教学视频资源进行预习和自测。课间,老师通过腾讯课堂进行直播讲解、答疑及互动。课后,学生进行举一反三和归纳总结。基超星学习通平台+腾讯课堂的混合式教学模式的研究促进了有机化学课程教学模式的创新,为同类课程教学改革提供参考。

新型多孔炭的制备及其储锂性能

以竹笋为原料炭化获得生物质炭,再用氢氧化钾活化得到多孔生物质炭,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和氮气物理吸附等方法对多孔生物质炭的微观结构和形貌进行了表征。以此多孔生物质炭作负极材料探究其电化学性能,结果表明在1000 mA/g电流密度下,材料的首次充电比容量为286.9 mA·h/g,循环50次后充电比容量保持在201.8 mA·h/g,循环500次后充电比容量仍有221.5 mA·h/g,表明此多孔炭材料具有优良的电化学循环性能,使其有望成为具有竞争力的锂电池负极材料。

金属有机骨架衍生氮掺杂多孔炭的制备及其对茜素红的吸附

以金属有机骨架为前驱体,通过高温退火处理得到十二面体结构的氮掺杂多孔炭,用于吸附印染废水中的茜素红。用XRD、扫描电镜、比表面积分析仪对其进行表征。采用静态吸附实验研究吸附剂用量、染料初始质量浓度、溶液pH等因素对氮掺杂多孔炭吸附茜素红染料的影响。结果表明:大比表面积的介孔氮掺杂多孔炭对茜素红印染废水的去除率高达97.5%。

金属有机聚合物衍生Co_(3)O_(4)的制备及其储锂性能

以偏苯三甲酸和Co(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为原料,通过溶剂热法合成了一种钴基金属有机聚合物(Co-MOP)。然后对Co-MOP进行高温(500、600、700℃)煅烧得到Co-MOP衍生材料(Co-MOP-500、Co-MOP-600、Co-MOP-700)。采用XRD、SEM、TEM、XPS、BET对Co-MOP及其衍生材料进行了结构和形貌表征。将Co-MOP衍生材料用作锂离子电池负极材料,并进行了电化学性能测试。结果表明,Co-MOP衍生材料均为Co3O4,Co-MOP-600形成了较为稳定结构的多孔球,较好地保持了Co-MOP的形貌,其比表面积为19.9 m^(2)/g。Co-MOP-600具有优异的电化学性能。在100 mA/g电流密度下,Co-MOP-600电极的首圈放电比容量达到1818.5 mA·h/g,循环100圈后其比容量还能维持在1308.5 mA·h/g,Co-MOP-600稳定的多孔球形结构为锂离子的储存提供了更多的活性位点和运输通道。

石墨烯量子点对PVA偏光膜的改性

用刮膜机在镜面不锈钢钢板上铺出聚乙烯醇(PVA)原膜,再经过染色、拉伸、补正等工艺制备PVA偏光膜.通过水热法制备的石墨烯量子点(GQDs)尺寸主要分布在2~4 nm,且其水溶液在500~400 nm间的光透过率下降22%,将PVA粉体溶在制得的GQDs水溶液中,制备PVA/GQDs复合偏光膜.结果表明:与PVA偏光膜相比,单片透过率略有下降,但GQDs的加入使偏光膜的直交透过率降低且低于0.1%,从而提高偏光膜的偏振度,达到99.9%以上.

“四结合”的材料化学专业实习模式的构建研究

针对材料化学专业传统实习模式存在的问题,构建并实施了"四结合"的实习模式。具体包括:实习与就业相结合、实习与毕业设计相结合、集中实习与分散实习相结合、实习考核与实习监控相结合。简要探讨了"四结合"的实习模式实施的作用和效果。该模式构建从学生出发兼顾企业需求,对实现学校、学生、企业和教师的多赢局面具有重要的理论和实践意义。

化学化工类专业应用型人才“产联研训赛”协同育人模式探索

针对化学化工类专业应用型人才培养普遍存在的“办学主体单一、产学研用分离、工程实践环节缺失”等主要问题,本校构建并实施了“产联研训赛”协同育人模式。具体措施包括:政校企三方聚力,共建现代产业学院,优势互补、资源共享;实施“订单班”培养,校企六协同,产学深度合作,校企双主体育人;实施本科生科研训练计划,推进科研资源向教学资源转化,实现科研三育人。虚实结合,构建校企多功能实习实训平台和校内四层次一体化实验教学体系,强化学生实践能力培养;竞赛引领,以赛促教、促学、促练、促创。

TM-N_(2)O_(2)C_(x)单原子催化剂的设计及电催化CO_(2)还原研究

电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)被认为是一种潜在的碳循环技术,因为它可以利用CO_(2)作为资源在温和条件下生产高附加值燃料和化学品.因此,开发高效的二氧化碳还原反应催化剂极其重要.本文设计了一系列TM-N_(2)O_(2)C_(x)(TM=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)单原子催化剂,并利用密度函数理论研究了其对CO_(2)RR的催化活性.这些TM-N_(2)O_(2)C_(x)催化剂在相对较低的过电位下对三种不同的产物,包括CH_(4)、CO和HCOOH,表现出优异的CO_(2)RR产品选择性,其中ScN_(2)O_(2)C_(x)、Mn-N_(2)O_(2)C_(x)、Zn-N_(2)O_(2)C_(x)的CO_(2)RR产品是CO,V-N_(2)O_(2)C_(x)的产品是CH_(4),而其他六种催化剂会产生HCOOH.此外,该研究还揭示了CH_(4)形成的最佳途径,即*+CO_(2)→C*OOH→C*O+H_(2)O→C*HO→C*HOH→C*H+H_(2)0→C*H_(2)→C*H_(3)→*+CH_(4).总之,TMN_(2)O_(2)C_(x)催化剂对电催化CO_(2)RR表现出较高的催化活性,这为实验合成这些有前景的CO_(2)RR催化剂提供了有价值的信息.