以平台建设和科技合作为基础构建化学材料类实习基地的长效机制

本文针对实习基地建设中存在的问题,以校企科技合作为切入点,以平台建设为基础,着眼于实习规范化、合作多元化、发展综合化,探索构建实习基地的长效机制。我们明确了实习基地建设原则、模式,制定了实习基地建设规划,完善了基地管理规章制度,将实习基地建设纳入专业建设的范畴,建设了一支具有较高理论水平与丰富实践经验的实习指导教师队伍。基地建设促进了校企全面合作、学生创新实践能力培养和就业。

以枫叶为模板合成分级多孔氧化铈材料及其催化性能

以枫叶为生物模板合成了由纳米颗粒构成的分级多孔氧化铈材料.采用场发射电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）和氮气脱吸附技术表征了材料的独特生物形态微结构,其仿生结构是由复制气孔得到的微米孔和复制细胞孔得到的2~4 nm的小孔构成.通过广角X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和BET计算发现多孔氧化铈具有很小的晶粒（6~8 nm）和较大的比表面积（64.4 m2/g）.利用化学储氧量（OSC）评价了样品催化性能,结果表明：分级多孔氧化铈比无孔氧化铈含有更多的表面活性氧.当将材料用于酸性品红脱色反应,由于分级多孔氧化铈材料的颗粒小,比表面积大和化学储氧量高,其在染料废水净化处理时具有较好的催化活性和吸附能力,到300 min时脱色率可达到100%.

聚氨酯泡沫在环境领域的应用及其回收处理

总结了聚氨酯泡沫在环境领域的应用开发,包括利用聚氨酯泡沫作为水处理金属离子吸附剂、气固废吸附材料基材、废水处理用微生物载体。综述了废旧聚氨酯泡沫回收处理及利用方法,重点阐述了物理回收法、化学回收法中的醇解、水解、氨解、热解法等。最后对各类回收方法进行了总结比较。

CeO_2-MnO_2纳米氧化物/石墨烯复合电极材料的制备及其超级电容性能

通过水热法制备了CeO2-MnO2纳米氧化物/石墨烯复合电极材料,采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等对复合电极材料的表面形貌、晶体结构,石墨烯表面官能团等进行了研究;并用恒流充放电、循环伏安法研究了复合电极材料的电化学性能。结果表明:氧化铈的掺入对电极循环次数的提高有着明显的促进作用;在铈锰物质的量比为2∶8时,复合电极材料的比电容和电容损达到最优,在10mV·s-1扫描速度下,1mol·L-1的Na2SO4电解液里测试的比电容最大达到157F·g-1,且充放电1 000次循环后,电容损低至23%。

利用竹叶模板合成分级多孔CeO_2材料及其性能

以经过预处理的竹叶为模板合成具有仿生形态的CeO2材料,研究竹叶与硝酸铈质量比(MTC)及反应温度对沉积效果的影响。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附等测试手段对样品进行表征。结果表明:当MTC为1:1时,在70℃下反应所得CeO2材料具有精确的分级多孔结构,而六次亚甲基四胺(HMT)作为沉淀剂能促使CeO2前驱体颗粒在模板表面的预组装。采用催化剂用量为0.2 g所合成的氧化铈材料对浓度为20 mg/L的100 mL酸性品红溶液进行脱色试验,在反应120 min后,其脱色率可达95%以上。

有序介孔CeO_2材料的制备与应用研究进展

有序介孔CeO2材料以其在汽车尾气净化、有机废水处理、固体氧化物燃料电池、光学器件等领域的巨大应用前景成为近几年的一大研究热点。本文基于软模板与硬模板法两大分类,综述了有序介孔CeO2材料的制备方法,对其合成机理进行了阐述,重点概括了该材料在催化领域的应用,并对其今后的研究趋势进行了展望,提出孔道结构的稳定性还有待改进,掺杂离子对其介孔结构影响值得进一步研究,走向器件化亟需深入探索。

“材料化学导论”课程教学改革与研究

进行了材料化学导论课程教学改革与研究的探索,包括课程的教学设计、教材的选择与分析、讲授该门课采用的教学方法及改革思路。结合课程特点,分析学生情况、与前修和后继课的关系,通过合理设置作业、课堂讨论和专题演讲,改进考试方法和成绩的构成等多种手段,激发学生的学习兴趣,培养专业能力,提高综合素质。

物化-厌氧-好氧工艺处理精细化工废水实验与工程应用

针对江苏某化工厂原有废水处理系统存在的问题,采用"物化-厌氧-好氧"工艺进行精细化工废水处理中试,并对该系统进行改造。第1次中试结果表明,在原有废水处理工艺的基础上增加预处理设施与2#厌氧池、生化系统HRT约为3.20d时,进水COD提高至4500mg/L时,系统COD去除率为97.33%;第2次中试结果表明,在第1次中试基础上新增加电化学装置、2#好氧池、2#混凝沉淀池,生化系统HRT约为4.74 d时,进水COD提高至7383mg/L,系统COD去除率为96.66%。工程改造结果表明,增加混凝气浮装置、局部调整原有废水处理工艺结构,生化系统HRT由8.05 d减少到5.95 d左右;进水质量流量为80t/d、COD为5 626mg/L时,COD去除率为97.85%,出水能达标排放,符合设计要求。

活性炭/膨胀石墨复合材料的制备、表征及其对罗丹明B的吸附性能

以果糖为碳源、磷酸为活化剂,采用浸渍活化工艺制备活性炭/膨胀石墨(AC/EG)复合材料,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气吸脱附仪、傅立叶变换红外光谱仪及紫外-可见分光光度计等设备研究了其微观结构及对罗丹明B的吸附性能,并分析了AC膜的形成机理。结果表明:以流动性更好的果糖为碳源是实现AC膜包覆EG的重要因素,AC/EG复合材料具有分级多孔、孔孔相通的特征;当加入磷酸的质量为7.2g、活化温度为500℃、活化时间为2h时,复合材料的比表面积和中孔容均最大,分别为863.34m2·g^(-1)和0.396cm^3·g^(-1),对罗丹明B的吸附量为626.12mg·g^(-1)。

镉胁迫对家蚕脂肪体脂质过氧化物含量及抗氧化酶活性和mRNA表达的影响

【目的】探讨鳞翅目模式昆虫家蚕Bombyxmori作为重金属污染的监测指示生物在镉胁迫下的酶反应及相关的基因表达。【方法】给家蚕幼虫期全龄添食镉（cd^2＋），调查不同性别家蚕5龄幼虫脂肪体中脂质过氧化物丙二醛（MDA）的含量，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性及其基因表达水平的变化。【结果】cd^2＋胁迫对雌雄家蚕MDA含量均具有浓度效应关系，MDA含量随c∥’胁迫浓度的升高而增加。cd。‘胁迫下，SOD和CAT活性表现为先升后降的变化趋势，Pearson相关性分析显示SOD和CAT活性变化有显著相关性（雄：R=0．770，P=0．001；雌：R=0．854，P=0．000）。雌性家蚕脂肪体中CAT活性变化和CatmRNA水平的表达具有正相关性（R=0．712，P=0．003）。雄性家蚕脂肪体中GSH-Px活性随cd^2＋胁迫浓度的升高而增加，显示浓度一效应关系，12．5～50mg／kgCd^2＋胁迫组GSH-Px活性与对照相比有显著差异（P〈0．05），其活性和GSH-PxmRNA水平的表达具有正相关性（R=0．834，P=0．000）；雌性家蚕脂肪体中GSH-Px活性表现为先升后降的变化趋势，12．5mg／kgCd^2＋胁迫组GSH．Px活性与对照相比有显著增加（P〈0．01）。【结论】结果表明，急性镉胁迫对家蚕脂肪体有明显的毒性作用，其作用机制与脂质过氧化加剧和抗氧化酶活性变化有关。家蚕对重金属镉的解毒机制有性别相关性。

水热法合成棒束状纳米CeO_2粉体及其催化性能

在醇-水体系中以P123为模板、硝酸铈和草酸为原料,利用水热法制备了棒束状纳米CeO2粉体,研究了反应温度、硝酸铈与草酸的物质的量比(nCH)、溶液pH以及反应时间对CeO2粉体颗粒的影响,确定了制备棒束状纳米CeO2粉体的最佳工艺参数;将最佳工艺参数下制得的CeO2对酸性品红溶液进行催化降解试验,并与块状CeO2催化降解结果进行对比。结果表明:制备棒束状纳米CeO2的最佳工艺参数为200℃、nCH=2∶3、pH=1、反应时间360 min;在此最佳工艺参数下制备的棒束状纳米CeO2对酸性品红溶液的催化活性比普通块状CeO2的大大提高。

超声波/零价铁协同降解苯酚的研究

研究了超声波/零价铁协同降解苯酚的过程,并对其降解机理进行了研究,分别考察了零价铁投加量,溶液初始浓度,初始pH值,超声功率等因素对苯酚降解的影响规律。结果表明,超声波/零价铁工艺能有效的降解水中的苯酚,零价铁的最佳投加量为0.8 g/L,苯酚浓度越低处理效果越好,苯酚在酸性条件的降解率高于碱性条件,在0~400 W超声作用下,功率越大,降解率越大;超声波与零价铁粉对苯酚的降解具有协同作用,其降解过程符合一级动力学规律。在体系中加入自由基捕获剂正丁醇抑制了苯酚的降解,说明苯酚的降解过程主要依靠羟基自由基（.OH）的氧化作用。

水热法制备石墨烯及其表征

以天然鳞片石墨为原料,采用水热及超声处理制备了尺寸较大且层数较少的石墨烯;通过拉曼光谱仪、透射电子显微镜、原子力显微镜及热重分析仪等研究了石墨烯的微观结构、热稳定性,利用双电测四探针测试仪对其电导率进行了测试。结果表明:所得石墨烯的片层多为双层,尺寸为微米级,片层间距约为2nm;在室温条件下,其电导率可达808.06S.cm-1。

CuO/Ce_(1-x)Al_xO_2催化剂的制备及其催化性能研究

以硝酸盐为原料,氨水为沉淀剂,十六烷基溴化铵(CTAB)为模板,采用化学沉淀法合成介孔Ce1-x-Alx O2复合物,再用浸渍法制备CuO/Ce1-x Alx O2催化剂。利用X射线衍射和N2吸脱附表征催化剂的结构,结果显示催化剂为介孔立方萤石结构。采用H2-TPR评价其氧活性,O2-TPD和CO-TPD评价其吸附性能,以探索不同物质的量配比铈铝复合物对催化剂性能的影响。

以硅藻为模板合成TiO_2微胶囊及其可见光催化性能

通过仿生方法,以羽纹硅藻为模板,经钛盐溶液浸渍、煅烧去除模板后制得直径为10μm左右的多孔TiO2微胶囊,研究了多孔TiO2微胶囊的结构特性以及其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的催化性能。结果表明:煅烧后得到的多孔TiO2微胶囊具有多孔结构和较大的比表面积,并含有部分生物遗留下的氮元素;多孔结构及氮元素的掺杂使得多孔TiO2微胶囊具有优良的可见光催化降解亚甲基蓝效果。

1,1-二(苯并咪唑-2-基)-2-(喹喔啉-2-基)乙烯的合成及其性能

以邻苯二胺、丙二酸和果糖为主要原料,经Knoevenagel反应合成了一个新的芳稠杂环化合物——1,1-二(苯并咪唑-2-基)-2-(喹喔啉-2-基)乙烯(4),收率78.61%,其结构经1H NMR,IR和元素分析表征。利用UVVis和FL研究了4的光学性能,结果表明:4的最大吸收峰位于259 nm和383 nm;在320 nm激发波长激发下,4的λem位于495 nm,具有显著的日光紫外线吸收性能;TG/DTA分析表明:4的熔点为320℃,初始分解温度为402℃,具有良好的热稳定性。

以鱼鳞为模板合成仿生氧化铈及其性能

以鲫鱼鱼鳞为生物模板合成了仿生氧化铈;通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和N_2吸附-脱附分析仪等对其结构与性能进行了表征。结果表明:所得氧化铈是由具有立方萤石结构的氧化铈组成,晶粒尺寸为5～7 nm;氧化铈中存在大量的微米及纳米孔,孔径集中分布于2～5 nm;其在太阳光下表现出较强的光催化活性,150 min内其对酸性品红的降解率可达到90%以上,远远高于市售氧化铈粉体的。

原位透射电子显微术研究进展

材料在实际服役状态下微观结构与组织的演化一直是材料学家们最关注的方向之一。通过在样品上施加各种外场作用,利用透射电子显微镜(TEM)来实时观察分析,可以直观地研究材料或器件在实际使用过程中的性能表现,这对于材料结构-性能关系的研究有着重要的实际意义。该文主要综述了国内外在原位热、电、磁、光、力、溶液相关透射电子显微技术的研究现状及应用前景。

文献检索与专业英语交叉教学体系的思考

进行了化学化工文献检索与专业英语交叉教学体系的探索,包括注重加强网络检索的教学、加强信息的综合利用教学,科技英语体裁教学法的采用。教学安排时应注意系统性和实用性,以培养适应未来社会发展的科技人才。

微纳米多孔炭/TiO_2的制备及性能

以炭膜包裹的形式将TiO2固载到微纳米多孔碳质材料表面,制得微纳米多孔炭/TiO2复合材料(MNC-TiO2)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征。结果表明:当溶液的蔗糖含量为0.5%、TiO2负载量为10%,热处理温度为750℃时,复合材料具有最好的苯酚处理性能(达92.7%);炭膜包裹工艺保证TiO2均匀涂覆在MNC的外表面,抑制TiO2的晶型转变,且降低其禁带宽度;吸附–催化的协同作用机制使得MNC-TiO2对于苯酚的总体处理效果大幅提高,而不是吸附和光催化的简单叠加。