碱性环境中锌粉的制备工艺及其对电化学性能的影响

在碱性环境中,锌箔做阳极,钛板做阴极,用阴极恒电流法制备锌粉。将制得的锌粉做成负极,NiOOH做正极,KOH为电解液,组装成锌镍电池。研究了电流密度、KOH浓度、ZnO浓度和添加剂等制备工艺对所得锌粉放电性能的影响。结果表明:在电流密度为1700 A/m^(2),KOH浓度为2 mol/L,ZnO浓度为15 g/L和添加EDTA时制得锌粉的放电时间最长,锌粉利用率最高,表现出良好的放电性能。

环境工程学课堂教学方法改革探索——以生物脱氮为例

为使学生理解环境工程学中各种工艺流程并能灵活运用,在教学过程中突出生态理念培养、工程应用、社会实践、创新设计等方面的训练,注重学生学习方法、学习能力的培养和创新。以生物脱氮为例,从教学分析、教学设计、教学方法、教学考核等方面探索课堂教学改革,使学生能够学以致用,并具备较强的实践能力和创造能力。

甘蔗渣木质素提取研究进展

作为农业副产品,甘蔗渣中含有丰富的木质素资源。为实现甘蔗渣木质素资源的高效利用及其高附加值产品的生产,为甘蔗渣木质素的提取提供参考,本文分析了木质素的结构,并系统梳理了甘蔗渣木质素的提取方法,包括碱法、酸析-絮凝法、离子液体法、高沸溶剂法、有机溶剂法、复合介质法、辅助提取及技术联用。在此基础上,对比分析了各种提取方法的优缺点,为甘蔗渣木质素的提取提出了建议。

磷酸三丁酯络合萃取醋酸的研究

以磷酸三丁酯(TBP)为络合剂,正辛醇为稀释剂,共同组成油相。研究了它们在不同条件下对醋酸溶液的萃取率。在一定条件下,随着醋酸浓度的增大,萃取率先增大后减小;随着油相与水相的体积比或络合剂与稀释剂体积比的增大,醋酸萃取率也增大;醋酸乙酯和三烷基胺均没有TBP对醋酸的萃取能力强。

原子荧光法测定土壤中总砷含量实验教改探索

将环境化学实验教材与实验室现有条件结合,基于以学生为中心的OBE理念,设计并实施了土壤中总砷的测定-原子荧光法实验。实验调研了某高校及其周边的土壤样品,采集的土壤经风干、研磨和过筛后,加酸水浴消解,使用氢化物发生-原子荧光分光光度计测定,最终获得土壤样品的总砷含量。实验结果显示,土壤总砷含量未超过建设用地第一类用地污染风险筛选值。

环境实验废液安全处置及实验绿色化探索

针对环境专业实验产生的废液种类多、成分复杂、有毒有害的特点,对环境实验室废液来源、分类、管理现状、收集、贮存回收和处置方法进行分析,提出了多种类型废液的处理方法。探讨了实验内容优化,实验项目小型化、序列化,采用仪器分析实验技术,开设虚拟仿真实验,增加综合性和设计性实验项目等具体措施,以实现实验项目绿色化。

环境AutoCAD制图课程平时成绩评定的红黑点记账法

为了调动学生的学习积极性,该课程的任课老师在平时成绩评定方面进行了大胆的改革和创新,探索尝试了一种"红黑点记账法",量化并简化了平时成绩的评定,以期激发学生的学习主动性。实践结果表明:平时成绩红黑点记账法极大地驱动了学生的学习热情,实现了由被动学习向主动学习的转变。采用这种红黑点记账法,平时成绩评定在教学过程中的地位和作用真正得以彰显。

以南阳市农村为例,探究河南省农村饮用水安全问题处理方案

通过问卷调查,查阅文献、官网、公众号等资料的方式,讨论了2016—2020年南阳市主要水资源的水质状况及尚存的农村饮用水安全问题,提出了发展农村集中供水,加强水质检测和消毒;减少水源污染,提高农村饮水质量(如发展生态工、农、畜牧业,减少农村生活污水和固体废弃物污染,尝试“沟渠河塘”小组负责制等);加大农村饮用水项目经费投入;完善农村饮用水保障服务体系;加强饮水安全宣传,发放饮水安全明白卡等切实可行的解决方案。

“开放型蝶形”[2Fe2S]化合物光催化产氢性能与机理探究

合成并表征了两个新的具有“开放型蝶形”结构的[2Fe2S]化合物A和B;并以A和B为催化剂、藻红B钠盐(EBS2-)为光敏剂、三乙胺(TEA)为电子给体和质子源,构建了一个均相光催化产氢体系.结果表明:体系在pH为12,体积比为1∶1的CH_(3)CN/H_(2)O溶液中,产氢活性最高,经4 h可见光照射,最大产氢量分别为156.1μmol(37.9 TON vs.A)和18.4μmol(TON 4.6 vs.B);催化剂中含有质子捕获位点,有利于形成产氢活性中间体H_(2)-Fe_(2)S_(2)(η^(2)-H^(2)-Fe^(Ⅱ)Fe^(Ⅰ))物种,从而提高催化剂的产氢活性.在当前的体系中,还原态的Fe^(I)Fe^(0)物种通过1^(*)EBS^(2-)转移到Fe^(Ⅰ)Fe^(Ⅰ)中心上,然后再经历一个EECC(化合物A)或ECEC(化合物B),形成产氢活性中间体H2-Fe2S2(η2-H2-Fe^(Ⅱ)Fe^(Ⅰ))物种,最终产生H_(2)分子,并使Fe^(Ⅰ)Fe^(Ⅰ)物种再生.

基于OBE理念与“互联网+”的地方高校实验智慧教学模式探究

将OBE教育理念和“互联网+”技术融合,构建了高校实验智慧教学模式。根据OBE理念确定课程目标及意义;通过实验室实行安全准入制度、虚拟仿真实验、“线上+线下”混合教学,建立“多渠道、多角度、深层次”的沟通等方法,帮助学生达成学习目标;通过建立量化的实验课程评价体系,实验与实践相结合,改进实验方法和仪器等途径,多维度评价学习目标的达成度;并根据教学反馈信息,持续改进实验课教学。

基于微波辅助提取橘皮总色素的实验研究

采用微波辅助法提取橘皮总色素。以80%乙醇为提取剂,探讨料液比、提取时间、微波功率等单因素对橘皮总色素提取率的影响,通过正交实验优化得到最佳提取工艺。结果表明:料液比为1∶20 g/mL,提取时间为3 min,微波功率为中火档。对橘皮总色素提取率的影响效应为料液比>微波功率>提取时间。

乙酰苯胺合成实验的改进

实验教材以苯胺为底物、乙酸为酰化试剂,采用分馏法合成乙酰苯胺,分馏温度不易控制、产率低。以自制简易精馏装置、等摩尔量的乙酸和苯胺混合液逐滴滴入沸腾过量乙酸中的加料方式、反应精馏合成乙酰苯胺,实验操作容易、重现性好、反应时间短、产率高、过程环保。通过对教材中经典实验的改进、延伸与拓展,调动了学生对实验研究的积极性,提高了他们分析问题和解决问题的能力,可在本科生实验中大力推广。

环保型卡尔·费休试剂的实验研究

采用二乙醇胺替代有毒吡啶,乙醇代替甲醇,设计出环保型卡尔·费休试剂,与经典试剂相比方法数据统计无显著性差异,测量结果准确度高。

四氧化三铁/石墨烯纳米复合材料的静电自组装制备及储锂性能

采用一种简单便捷的溶胶静电自组装技术,经高温煅烧还原制得四氧化三铁/还原氧化石墨烯纳米复合材料(FGCM)。经X射线衍射技术(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析技术(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子谱(XPS)及N 2吸附-脱附实验等方法对复合材料的结构、组成及形貌进行了表征。结果显示,粒径约7 nm的球状Fe_(3)O_(4)颗粒均匀紧密地分散在还原氧化石墨烯(rGO)褶皱状表面,从而有效地避免了Fe_(3)O_(4)颗粒的团聚。将制备的FGCM作为锂离子电池负极材料研究其锂电性能,由于Fe_(3)O_(4)和rGO两组分之间的协同效应,在100 mA·g^(-1)的充放电流密度下,其首次放电比容量高达1405 mAh·g^(-1),经100次充放电循环后其放电比容量仍高达663 mAh·g^(-1)。此外,复合材料亦呈现持久的循环稳定性与优异的倍率性能。研究表明,FGCM是一种集石墨烯和四氧化三铁的优点于一体的优良的锂离子电池负极材料。

基于化学核心素养的智慧课堂教学模式构建与实践——以氯气的制取及其性质为例

以氯气的制取及其性质教学设计及实践为例,采用“四线”交融设计教学思路,通过“五问”模式启发探究,并对实验进行微型绿色化设计改进,以信息技术构建智慧课堂,引领学生建立基于物质类别及元素价态预测和检验物质性质的认知模型,着力培养学生化学核心素养及关键能力,构建“素养为本”的化学智慧课堂。

Nafion/石墨烯/苯并-18-冠醚-6修饰玻碳电极方波阳极溶出伏安法测定蒲公英中的痕量铅

将全氟代磺酸脂、石墨烯(graphene)和苯并-18-冠醚-6(B18C6)修饰在玻碳电极(GCE)表面制备出Nafion/石墨烯/苯并-18-冠醚-6复合膜修饰玻碳电极(NA/GN/B18C6/GCE),通过方波阳极溶出伏安法选择性测定蒲公英中草药中痕量Pb^(2+)。在0.1 M pH为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲液中对溶液pH值、沉积电位和沉积时间等实验参数进行了优化。NA/GN/B18C6/GCE电极呈现出明晰、可重复和尖锐的溶出峰,在5~60μg/L浓度范围内峰值电流随金属浓度增加呈线性响应,在S/N=3倍条件下Pb^(2+)的检测限为0.04μg/L。将NA/GN/B18C6/GCE电极成功应用于实际蒲公英样品中Pb^(2+)的测定,结果与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定的结果相吻合,表明该电极在电化学分析应用中可有效替代传统铋膜电极。

有机化学实验教学内容的改革

以培养高素质复合型应用人才为教学改革的方向,针对目前我院有机化学实验教学内容安排存在的一些问题,进行了分析、研究。提出:以物质制备为主线,制备、分离和物性表征为内容的基础实验和以天然有机物的分离、提纯和多步骤有机合成为内容的综合设计性实验的内容模式,使之具有绿色、贴近生活特色,突出应用性、实践性、基础性,逐步建立起具有应用技术特色的有机化学实验内容新体系。

铬酸钠一步电合成三氧化铬槽电压变化规律及宏观动力学研究

针对三氧化铬传统生产工艺存在高消耗、高污染等诸多弊端,研究了其电催化绿色合成新技术。在以自制新型复极式电解槽为核心的反应装置中,采用铬酸钠为原料的一步电合成工艺,进行三氧化铬合成反应实验。测得槽电压和阳极液钠铬比动力学数据,表明槽电压变化规律可用来监控和表征电合成反应进程,反应为拟一级反应动力学。建立了槽电压变化和反应宏观动力学数学模型,详细探讨了槽电压的影响因素及其变化规律。

分子筛固定床脱水合成乙酰苯胺

为克服乙酰苯胺传统生产工艺的不足,采用苯胺为原料、冰醋酸为酰化试剂、分子筛固定床脱水,回流反应合成乙酰苯胺。考察了分子筛、锌粉用量、n(冰醋酸)/n(苯胺)、回流时间对实验结果的影响,较佳的工艺条件为:分子筛用量为30%、n(冰醋酸)/n(苯胺)为3、锌粉用量为2.8%、回流反应2 h;在此条件下,分子筛固定床连续循环使用,产物收率大于96.0%、纯度达99.6%。

大豆秸秆灰和香蕉皮对罗丹明B的去除比较

为了达到使用不同吸附剂对溶液中罗丹明B进行去除比较以及方便研究者参考借鉴的目的,本实验分别采用大豆秸秆灰和香蕉皮粉作为吸附剂,去除溶液中的罗丹明B。结果表明,用水处理过的大豆秸秆灰和用1 mol·L-1 HCl溶液处理过的香蕉皮粉作为吸附材料,对罗丹明B的去除效果最佳;在吸附过程中,罗丹明B初始浓度为2.5 mg·L-1、pH为7、吸附时间为60 min、吸附剂投入量为2 g·100 mL-1时,去除效果最好,但是不可多次使用。大豆秸秆灰和香蕉皮粉对罗丹明B的最佳去除效果可分别达到93.7%、92.1%。