工程教育认证背景下的《环境影响评价》课程教学改革

《环境影响评价》是环境科学与工程专业核心课程之一,其教学目标的达成对人才培养至关重要。为解决市场需求与课程大纲内容相脱节的问题,本文结合现有课程大纲知识、能力、素质目标开展问卷调查,以需求为导向,反向设计教学内容,并此为依据从教学内容、教学模式等方面开展课程教学改革。     

从营口对虾虾壳制备壳聚糖的研究

以营口本地对虾虾壳为原料，用稀HCI和NaOH溶液分别脱去钙和蛋白质及脂肪得到甲壳素样品，使用浓碱加热处理得到壳聚糖。通正交试验设计计优化了壳聚糖的制备过程。结果表明壳聚糖制备的最佳条件是先用稀酸脱盐，再用稀碱脱蛋白得到甲壳素，随后用45%NaOH溶液，在95℃、反应时间6 h下得到壳聚糖。自制壳聚糖与市售壳聚糖的红外光谱图一致。用酸碱滴定法和红外光谱法分别测定了样品的脱乙酰度。重量法测定壳聚糖的水分。乌氏粘度计测定壳聚糖大的平均相对分子质量。所得壳聚糖的水分含量为14%,脱乙酰度为74%,平均相对分子质量为4.30×10⁴。     

ZSM-5负载杂多酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以ZSM-5材料为载体,分别采用浸渍法、溶胶凝胶法、水热分散法将杂多酸（磷钼酸、磷钨酸）负载于ZSM-5上制备催化剂。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等方法对催化剂进行了表征,发现杂多酸能够高度分散在载体表面。以苯并噻吩为反应物进行氧化脱硫反应,考察了不同合成条件对反应效率的影响。结果表明：水热分散法合成负载磷钨酸催化剂的脱硫效果最好,在反应温度为60℃,负载量为10%,剂油等体积比的最佳反应条件下,脱硫率为73.2%。     

污泥生物质混合燃料燃烧特性分析

能源危机和环境问题加速了环境友好、可再生替代能源的发展。使用热重分析方法对北方常见5种农业废弃生物质、污泥以及玉米秸秆和污泥混合燃料的燃烧特性进行了研究,并考察了混合燃料各组分间相互作用。结果表明:5种生物质燃料中玉米秸秆燃烧特性最好,污泥燃烧性能明显低于生物质;混合燃料燃烧时,分阶段展现出玉米秸秆和污泥的燃烧特性;随着混合燃料中污泥含量的增高,会出现不易燃尽、放热量低,以及组分间相互抑制作用。     

一氧化碳和二氧化碳加氢制乙醇热力学模拟

为验证一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)加氢制乙醇的可行性,并为相关实验研究提供理论依据,采用HSC Chemistry软件对CO和CO2加氢制乙醇反应进行热力学分析,考察反应压力、反应温度和氢碳摩尔比对原料转化率和产物选择性等指标的影响.结果表明:该反应在最佳条件压力3 M Pa、温度150℃、氢碳摩尔比3:1(CO/CO2比1/1)时,乙醇选择性为60.87％,甲醇选择性26.33％,氢气转化率50％,CO2转化率100％,CO转化率100％.实验表明:乙醇选择性与热力学理论值还存在差距,后续对催化剂进行改性是下一步研究的重点.     

木棉纤维改性氮化碳光催化降解有机污染物

采用一步热解法制备了木棉纤维（KF）改性的石墨相氮化碳（g-C₃N₄）催化剂，并考察了催化剂光催化降解有机污染物的性能。采用XRD、UV-Vis DRS、FT-IR、TEM、XPS、N₂吸附-脱附、PL表征对催化剂进行了结构、形貌、光学性能测试。结果表明，KF改性可以提高催化剂的比表面积，更大的比表面积可以提供更多的活性位点来参与光催化降解过程。UV-Vis DRS结果表明KF改性可以缩小催化剂的禁带宽度，提高催化剂对光能的吸收。在可见光下，KF改性的g-C₃N₄基催化剂对苯酚降解速率常数为0.259 h^-1，是纯g-C₃N₄的4.2倍，且具有优异的催化稳定性和结构稳定性。     

榛子壳活性炭对Cr(VI)重金属废水的吸附研究

以榛子壳为原料，磷酸为活化剂，通过700℃高温炭化150 min制备活性炭，评价榛子壳活性炭对Cr(VI)重金属模拟废水的吸附性能，分别考察活性炭添加量、接触时间、溶液初始pH值、Cr(VI)初始浓度对Cr(VI)吸附能力的影响，通过傅里叶变换红外光谱对活性炭表面的官能团进行表征，利用扫描电镜对吸附前后活性炭的表面形貌进行观察。结果表明，Cr(VI)的最佳吸附条件为活性炭用量0.4 g(100 mL体系),接触时间240 min,溶液初始pH值=3.0,Cr(VI)初始质量浓度50 mg·L^-1,吸附率高达98.67%。红外光谱分析显示活性炭表面存在大量以—OH、—C=O、—C=C基团为主的官能团，对活性炭的吸附性能具有至关重要的作用。吸附前后活性炭微粒的扫描电镜显示，吸附后的活性炭颗粒由于表面附着有大量Cr(VI),较吸附前的活性炭颗粒明显变长，说明榛子壳活性炭的吸附能力较强。本研究表明，利用磷酸为活化剂，经高温活化制备的活性炭具有良好的Cr(VI)吸附性能，为进一步开发农林果壳废弃物的高附加值环保吸附剂材料提供了实验依据。     

硝酸镁改性活性炭及吸附性能研究

为了提高活性炭的吸附性能,以硝酸镁和活性炭为原料,采用等体积浸渍高温焙烧法制备了氧化镁改性活性炭材料（MgO-GAC）并采用扫描电镜对其形态结构进行分析,考察了pH、温度、吸附时间对复合材料吸附废水中低浓度活性红染料的影响。结果表明,硝酸镁3.5mol/L、焙烧温度600℃、焙烧时间2h,MgO-GAC的碘吸附值为960.42mg·g^-1。扫描电镜（SEM）照片显示,未改性颗粒活性炭表面微孔直径约3μm,改性MgO-GAC复合材料表面的微孔大小均匀,孔径约6-7μm,其表面负载着大量的细小圆形颗粒,高温焙烧对颗粒活性炭有扩孔作用,且可以使硝酸镁转化为多孔氧化镁,并有效负载到颗粒活性炭表面。MgO-GAC复合材料吸附活性红X-3B染料的最佳条件为：投加量为0.1 g,温度为30℃、pH值为6,活性红染料的去除率可达92.5%。本改性颗粒活性炭的制备方法是可行的,高温扩孔和负载的多孔氧化镁能够可以增大颗粒活性炭的表面积,从而提高了活性红染料的吸附效果。     

5-羟甲基糠醛无碱有氧氧化合成2,5-呋喃二甲酸负载型贵金属催化剂的研究进展

将生物质平台分子5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural,HMF）高效、绿色地催化转化为更高附加值的2,5-呋喃二甲酸（2,5-furandicarboxylic acid,FDCA）已经成为目前生物质能源转化领域的研究热点。碱性载体负载贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA已经得到广泛研究,并取得了一系列成果。本文综述了水滑石、羟基磷灰石、碳材料、金属氧化物等不同载体负载的贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA的最新进展,详细介绍了各类催化剂的结构性质、催化反应参数及催化活性,重点讨论了催化剂与催化反应的构效关系及催化反应机理等研究工作。最后,指出了今后在HMF转化为FDCA的研究工作中负载型贵金属催化剂的设计开发及机理探究等方面的努力方向。     

不同pH值下表面活性剂对污泥脱水性能影响的研究

通过测定比阻、滤饼含水率、污泥胞外聚合物(EPS)中蛋白质和多糖、污泥沉降体积和污泥毛细吸水时间(CST),研究不同pH值下表面活性剂对污泥脱水性能的影响,采用十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂,在不同pH值下对污泥脱水性能进行了研究,考察了调理污泥的脱水速率、脱水程度、沉降性和滤失性4个方面。结果表明,在原污泥20 g、SDS投加量为污泥干重8%、浓硫酸调节溶液至pH 3的条件下,比阻0.44×10~9 m/kg、滤饼含水率65.10%、污泥胞外聚合物中含蛋白质526.2 mg/g和多糖87.7 mg/g、污泥沉降体积55.4 mL和污泥毛细吸水时间80 s,污泥脱水效果较好。