材料化学专业化工原理教学改革探索与思考

《化工原理》是材料化学专业的一门专业基础课程。本文根据该课程的特点和材料化学专业的培养方案及课时限制,分析了《化工原理》课程教学中存在的问题,提出对该课程教学内容、方法、手段和考核评价体系的改革,重点培养学生对化工原理知识在材料工程及科研中的应用技能,进而提高学生解决实际问题与科研创新的能力。     

的吸附性能

以碱木质素为原料合成二乙醇胺基木质素(DLNS),再以反向悬浮技术将其制成微球形态的二乙醇胺基木质素,通过红外光谱、扫描电镜对其进行了表征,通过物理吸附仪测定产物的比表面积,然后在重金属离子污染物模拟水样中测定了其对Cu²⁺的吸附性能。实验结果表明:红外分析证明木质素分子已经引入二乙醇胺,凯氏定氮法测定产物的含氮量为 1.66%,进一步证实二乙醇胺基木质素已经合成;产物对Cu²⁺的吸附在开始的 0.5 h 内,吸附容量增长很快,至 6 h 后到达平衡;吸附容量随温度的升高而增大;当球形二乙醇胺基木质素吸附剂为 4 g/L 时,每克吸附剂的吸附容量最大为 24.12 mg,相同条件下碱木质素对Cu²⁺的吸附容量为每克 5.84 mg,二乙醇胺基木质素对铜离子的吸附容量为每克 10.71 mg,改性后的球形二乙醇胺基木质素吸附性能有较大改善。     

木质素季铵盐-海藻酸钠聚合物负载阿维菌素粉体的制备及抗紫外光性能分析

以三甲基木质素季铵盐-海藻酸钠(QL-SA)为载体,用物理混合法制备了阿维菌素缓释聚合物(AVM-QL-SA),利用FT-IR对其结构进行了表征,探讨了交联剂用量、药物加入量、体系pH值等因素对载药量和包封率的影响,并对其缓释性能和抗紫外光降解进行了研究。结果表明:阿维菌素(AVM)均匀的混合在QL-SA载体中,主要以物理混合为主;最佳制备条件为:戊二醛为5%(以单体质量分数计)、药物加入量为1%(以单体质量分数计)、体系pH值为8.5,载药量和包封率分别达到1.36%和73.36%;阿维菌素缓释聚合物粒径符合正态分布,平均粒径为83.90 μm;阿维菌素缓释聚合物具有很好的缓释性能,在乙醇/水(体积比1:1)中释放30 h,累计释放率为88.97%;经8 h紫外光照射,阿维菌素原药中AVM残留量为6.24%,阿维菌素缓释聚合物中AVM残留量为37.75%,具有良好的抗紫外分解性能。     

聚乙烯醇/改性碱木质素发泡材料的制备与性能

以改性碱木质素与聚乙烯醇(PVA)为原料,甲醛为交联剂,采用无机发泡原理,制备了聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PLFM)、聚乙烯醇/环氧化碱木质素发泡材料(PELFM)和聚乙烯醇/羟甲基化碱木质素发泡材料(PHLFM),并利用红外光谱、扫描电镜、DSC及TG对发泡材料进行了测定及分析。结果表明, PVA用量为5 g时,环氧化碱木质素用量为50%(以PVA质量计,下同),甲醛用量24%,硫酸用量54%,固化温度120 ℃制备的PELFM拉伸强度最大,为17.26 MPa。FT-IR分析显示, PLFM和PHLFM的苯环5位均发生取代,而PELFM没有发生取代;SEM图片显示发泡材料的孔径不规则,孔隙率较大;与另两种发泡材料相比,PELFM拉伸性能低,表观密度较低,吸水倍率也较低。从DSC和TG分析可知,3种发泡材料中PELFM具有较低的玻璃态转变温度,但其生物相容性最好,PELFM失重率最高峰对应的峰值温度最大且介于碱木质素与PVA之间,烧失后残余量也最大,表明PELFM的耐热性更好,热稳定性更强。     

OBE理念下实践教学体系的构建——以农林类高校林产化工专业为例

构建基于 OBE理念的工程类专业实践教学体系,可以极大地提升我国工科人才培养水平。文章以农林类高校林产化工专业为例,从实践教学产出的定义、实现、评价和考核及评价结果的使用等方面构建了实践教学体系,为农林类高校工程类专业培养质量的提高做了有益尝试。     

CuO/C催化还原碱木质素的化学结构特征

用等体积浸渍法制备CuO/C催化剂,采用FTIR、UV、1H-NMR光谱和HPLC色谱,分析了以CuO/C为催化剂,以环己烯为还原剂对麦草碱木质素进行催化,研究了碱木质素的化学结构变化。红外光谱表明,还原碱木质素的总羟基(酚羟基和醇羟基)含量增加,羰基含量减少,芳环稳定;1H-NMR光谱证实,还原碱木质素的羰基质子数呈下降趋势,羰基被还原为羟基;酚羟基和醇羟基质子数增加;高效凝胶渗透色谱分析表明,还原碱木质素的数均分子质量有所增加、重均分子质量减少,活化碱木质素的多分散性小于碱木质素的多分散性。CuO/C催化剂对木质素还原反应具有明显的催化作用,其化学结构发生了改变,活性官能团增加,苯环结构稳定,木质素的反应活性提高。     

Origin软件在吸收塔理论板层数求解中的应用

吸收塔填料高度是吸收设计的重要基本数据,常通过传质单元数法(NTU)或等板高度法(HETP)计算获得。在等板高度法中,获得了理论板层数就可以计算出填料高度。本文介绍了在逆流吸收操作条件下,采用Origin9.0软件梯级图解求填料吸收塔理论板层数的方法,与解析法相比,Origin9.0软件梯级图解法应用范围较广、操作简单、结果直观,可迅速得到结果。     

气、液相默弗里板效率值相等还是不相等

在《化工原理》课程学习中,默弗里板效率是蒸馏单元操作中的难点之一,经常会有气、液相默弗里板效率值相等还是不相等的疑问。本文经过细致的剖析和推导,得出结论:理论上气、液相默弗里板效率值应相等但无法求解;实践中进行近似求解时,EMV与EML数值一般情况下都不同。     

二甲基烯丙基木质素季铵盐的制备及絮凝性能

以造纸黑液中的木质素为原料,通过交联反应,合成了二甲基烯丙基木质素季铵盐(DL)絮凝剂。采用FT-IR、SEM等对其进行表征,并以对酸性黑ATT的絮凝性能作为指标,通过单因素实验得出最佳合成条件。在模拟染料的条件下,测定了木质素二甲基烯丙基季铵盐对酸性黑ATT的絮凝性能,最佳温度为30℃;在pH值=1.5的条件下,酸性黑ATT的最佳脱色率对应的浓度为3.75g/L,最佳条件下测得最大脱色率为80.06%。该改性天然高分子是一种性能良好的染料废水的絮凝剂。     

木质素系水处理剂的研究近况及进展

提出了我国碱木质素利用关键是增加碱木质素醇羟基和酚羟基含量,降低甲氧基含量,提高反应活性.分析了采用化学和物理等方法增加碱木质素自身的反应活性的原理和可能性.介绍了木质素系水处理剂的研究近况,对于我国木质素水处理剂应用研究存在的产品功能单一等问题,认为应根据我国工业木质素来源特点,先采用多种手段提高碱木质素的反应活性,然后研制多功能水处理剂,可充分发挥木质素自身优势,具有较大发展前景.