利用废弃菜籽油制备炭黑-基于气溶胶气相化学沉积法

利用气溶胶化学气相沉积的方式转化废弃菜籽油制备炭黑。以氮气为载气,将液体废油预先转化成气溶胶颗粒输送至高温管式炉,在800℃的条件下进行热分解,形成基于废油的炭黑。产物的形貌、组分和结构采用光学显微镜,拉曼光谱,SEM和XPS等方式进行表征。结果显示,炭黑表面呈阶梯片状叠加结构,而拉曼谱上出现强烈的D峰、G峰及G'峰(其中ID/IG=1.09)。根据能谱C1S峰显示,炭黑表面化学键主要由sp^2CC,sp^3C—C,C—OH和OC—O—组成,其中sp^2占据88.5%。对比分析原始单晶硅基和负载炭黑表面的润湿性,显示负载炭黑后的硅表面疏水性大幅度提高,与水的接触角从66.4°增长到141°,呈现超级疏水性;而油在硅基和炭黑表面的接触角分别为21.2°和<4°。

废弃植物油酯交换制备生物柴油

培养学生的绿色环保意识和可持续发展意识是应用化学专业本科人才培养方案的基本要求之一。目前实验教学中培养学生绿色环保和可持续发展意识的实验项目较少,针对这一问题,在综合化学实验中增加本新创实验项目。实验以废弃菜籽油和甲醇为原料,氢氧化钠和氯化胆碱为催化剂,生成的副产物甘油与氯化胆碱原位形成低共熔体系,与产品形成液-液两相,促使反应正向进行,简化后处理,提高产品纯度和产率。GC-MS(Gas chromatographymassspectrometer)结果表明,产品纯度大于99%,产率接近85%。分离出的低共熔体系可循环使用。燃烧热测试表明其热值与矿物柴油相当。实验使用的原料安全低毒,涉及基础有机化学实验、物理化学燃烧热测定、分析化学等多门基础实验课程的基本操作和表征,适合作为应用化学专业三年级综合化学实验教学实验项目的补充。通过本实验,有利于让学生更加系统地理解和掌握化学实验技术,培养其主动探索精神,锻炼其综合实践能力,同时,将绿水青山、环保低碳、变废为宝等课程思政理念融于综合化学实验教学。