化工原理课程教学中融入思政元素的探索与实践

在《化工原理》课程中融入思政元素,是推进化工专业“课程思政”教学改革,发挥专业课程思政教育功能,建设思政示范课程的基本要求。本文结合《化工原理》课程的内容和特点,以“激发学生的爱国热情及科技兴国使命感;培养学生绿色环保、节能减排的责任意识;培养科研能力与创新意识”等为思政育人目标进行教学实践,以期实现“专业知识和思政育人有机融合,学生能将社会主义核心价值观内化于心,外化于行”的育人效果。     

氨基乙酸对硫酸盐体系电镀镍?铁合金的影响

在由300 g/L NiSO_4·6H_2O、40 g/L NiCl_2·6H_2O、0.75 g/L FeSO_4·7H_2O、30 g/L H_3BO_3、8 mg/L十二烷基磺酸钠组成的Ni–Fe合金电镀液(pH=4.2)中,研究了氨基乙酸(0.00～0.60 g/L)对其稳定性及从中所得镀层性能的影响。结果表明,氨基乙酸可与Fe~(2+)配位,抑制Fe~(2+)的氧化,提高镀液稳定性。当氨基乙酸质量浓度为0.20 g/L时,镀液的稳定性最好,镀层的耐蚀性较好。     

镀液温度对镍电极电催化析氢性能的影响

采用由10 g/L NiCl₂·6H₂O、30 g/L NH₄Cl和350 g/L Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O(氨基磺酸镍)组成的镀液(p H=3.8),在温度25～45°C和电流密度3 A/dm²的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液温度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液温度为35°C时,镍镀层结晶最细致,电催化析氢性能和稳定性最佳。     

钠基膨润土对Cu2+、Cd2+的吸附特性研究

在不同振荡时间、不同Cu2 /Cd2 浓度比、不同矿物颗粒细度和不同pH值条件下,实验研究了钠基膨润土对Cu2 和Cd2 共存溶液中Cu2 和Cd2 的吸附效果,并比较了与其单独存在下的吸附差异性。结果表明,Cu2 、Cd2 共存条件下,不同振荡时间和溶液pH值对钠基膨润土吸附Cu2 和Cd2 与一种离子单独存在条件下规律一致,较高的pH值有助于吸附;钠基膨润土不同颗粒细度对Cu2 的吸附量变化与其单独存在条件下一致,对Cd2 的吸附有所不同,在颗粒细度较细(500目和1000目)时,钠基膨润土对其吸附量反而较其单独存在下大;Cu2 和Cd2 共同存在条件下,钠基膨润土对其吸附效果较单独存在下变化不大;Cu2 和Cd2 在钠基膨润土上的吸附并非占据同一吸附位。     

镀液中氨基磺酸镍质量浓度对电镀镍层析氢催化活性的影响

采用由10 g/L NiCl₂·6H₂O、30 g/L NH₄Cl和310～390 g/L Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O(氨基磺酸镍)组成的镀液(pH=3.8),在温度35°C和电流密度3 A/dm²的条件下电镀30 min,获得镍电极。研究了镀液中氨基磺酸镍质量浓度对镍镀层表面形貌和析氢催化活性的影响。结果表明,镀液中氨基磺酸镍质量浓度为350 g/L时,镍镀层结晶最细致,析氢催化活性和稳定性最佳。     

钠基膨润土对重金属离子的吸附特征

探讨了在不同振荡时间、不同溶液重金属离子浓度、不同矿物颗粒细度和不同pH值条件下,钠基膨润土对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附效果,讨论了钠基膨润土对重金属离子吸附的影响因素。结果表明:重金属离子在钠基膨润土表面的吸附是个迅速的过程,钠基膨润土对重金属的吸附在10 min内即可达最大值。钠基膨润土不同颗粒细度对重金属离子的去除率有所不同,但并非颗粒越细吸附量越大。就试验的3种重金属离子而言,钠基膨润土对其吸附效果均很好。较高的pH值有助于钠基膨润土对溶液中重金属离子的吸附,但考虑到实际操作的其它因素,不能把pH值调得过高。     

镍基TiO2复合电极的制备及电催化析氢性能

在含有TiO₂颗粒的氨基磺酸体系镀镍液中通过电沉积制备了Ni/TiO₂复合镀层。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对镀层进行表征的结果显示,TiO₂颗粒成功地沉积在镍镀层中,并改变了镍镀层的表面微观形貌和相结构。通过极化曲线、塔菲尔曲线、电化学阻抗谱(EIS)、计时电位曲线等电化学测试考察了不同TiO₂质量浓度下所得Ni/TiO₂复合镀层的析氢活性和稳定性。与Ni镀层相比,Ni/TiO₂复合镀层显示出更高的析氢催化活性。TiO₂表面存在的羟基有利于析氢反应中氢吸附原子的形成,提高了析氢反应速率。在10 mA/cm²的阴极电流密度下,以6 g/L TiO₂制备的复合镀层表现出较低的析氢过电位(310 mV),具有最高的析氢活性。     

有机膨润土对造纸黑水的处理效果

利用不同用量十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土进行改性制备有机膨润土,并研究了有机膨润土的用量、介质pH值、作用时间等因素对有机膨润土去除造纸废水COD和色度的影响。试验结果表明:在同一影响因素条件下,有机膨润土对造纸废水COD和色度的去除率随着CTMAB用量的增加而增加。在废水COD的质量浓度为952.3mg/L、色度A500为1.015、pH值为2的情况下,有机膨润土用量为20g/L时对COD和色度的去除率分别达到84.7%和99.5%。     

CTMAB-膨润土对苯酚等污染物的吸附特征研究

用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)制得有机膨润土,并研究了CTMAB-膨润土对水中硝基苯酚、苯酚、苯胺的吸附特征和适宜条件。结果表明,CTMAB-膨润土对水溶液中上述3种有机污染物具有较强的吸附能力,吸附能力与各种污染物本身的辛醇-水分配系数有关,去除率随着有机膨润土投加量的增加而增加。在较低浓度范围内,有机膨润土对上述3种有机物的吸附等温线呈线性,表明分配模式是主要的吸附形式;而在高浓度范围内,有机膨润土对上述3种有机物的吸附等温线则呈现一定的非线性特征。     

不同粘土矿物材料对Zn2+的吸附特征

探讨了在不同矿物投加量、不同振荡时间、不同Zn2+浓度、不同矿物颗粒细度和不同pH条件下,钠基膨润土、膨胀蛭石和沸石三种粘土矿物对Zn2+的吸附效果,并比较了三种粘土矿物对Zn2+的吸附差异性。结果表明:对于具有可膨胀层间的粘土矿物而言,其对溶液中Zn2+的吸附量并不仅由阳离子交换量所决定;Zn2+在矿物表面的吸附过程非常迅速,在10m in内即可达最大值;粘土矿物不同颗粒细度对Zn2+的去除率有所不同,但并非颗粒越细吸附量越大;其吸附效果依次为钠基膨润土>膨胀蛭石>沸石。