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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙也 纪盛元 邵明攀 李梦歆 申芳霞 朱天乐
室内空气中的苯系物对人体健康危害大。该文研制了基于吸附、催化和低温等离子体技术的净化室内苯系物的综合实验平台,平台由吸附/催化双功能材料模块、低温等离子体发生器、风道系统和控制系统构成,可长时间连续净化低浓度苯系物,实现吸附/催化材料的原地再生和无O_3二次污染的绿色目标。该平台提高了大气污染控制工程、环境综合实验等实验课程的高阶性、创新性、挑战度,有助于培养学生创新思维和解决实际工程问题的综合能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙志明 胡小龙
根据矿物材料学的学科交叉特点,设计了以天然海泡石为载体制备纳米Ti O2/海泡石光催化复合材料及其甲醛降解性能的研究型综合教学实验。结合XRD、BET、SEM和TEM等手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌进行检测分析,并基于光声光谱技术对复合材料甲醛吸附-降解性能进行评价,启发学生对材料制备-结构-性能三者关系的思考。实践结果表明:该实验有助于学生了解矿物材料加工技术研究前沿,既能提高学生的科研热情与兴趣,又可以促进学生综合实践、创新应用和独立思考的能力,进而有利于提升教学质量。
关键词:
海泡石 光催化 甲醛降解 教学实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
何哲科 竺新波 沈国金 洪瑜 杨鑫 陈耿 吴叶平
氨是未来船舶的无碳燃料之一,但其高燃点、低火焰扩散速率等特性会严重影响氨燃料发动机的点火及燃烧特性,通常需要加入氢等高活性引燃燃料进行混合燃烧。针对这一问题,该文设计了基于催化技术和低温等离子体技术交叉结合的综合性实验平台,平台以氨标准气体为反应物,可开展不同工况下氨分解制氢的教学与探索性实验。同时,该平台涵盖船舶主推进动力装置、物理化学和等离子体科学等基础学科教学内容,有助于培养学生的学科交叉意识,深化了解船舶柴油机节能减碳前沿性技术。
关键词:
等离子体 氨分解 制氢 船舶柴油机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周芳 冯健 吴柏宏 张臻悦 吴晓燕 池汝安
分别以La(3+)和Y(3+)为轻稀土元素和重稀土元素的代表,探讨了蒙脱土吸附稀土离子的吸附性能和吸附机理。采用密封振荡平衡法考察了初始浓度、温度和时间对蒙脱土吸附稀土离子的影响。确定蒙脱土吸附La(3+)和Y(3+)符合Freundlich吸附等温模型,属于非均匀表面的单层吸附,蒙脱土吸附La(3+)和Y(3+)动力学符合准二级动力学方程,蒙脱土吸附La(3+)活化能为28.1kJ/mol、吸附重稀土钇离子的活化能为13.8kJ/mol。该综合化学实验将理论知识与实验紧密结合起来,锻炼了学生的实验动手能
关键词:
综合化学实验 蒙脱土 稀土离子 吸附
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张秋平 张文银 孙帅博 董钟 张佳慧
依托科研项目,设计了羧基化氧化石墨烯对Cu(Ⅱ)的吸附的研究性综合实验。该实验包括羧基化氧化石墨烯材料的制备和其对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究,涉及红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪、元素分析仪以及原子吸收分光光度计的使用。通过实验,使学生了解石墨烯材料的制备过程和表征技术,提高学生学习兴趣,培养学生创新思维,锻炼学生实践能力,提高学生的综合素质和科研创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张越非 陈伟
介绍离子液体键合硅胶的制备与表征,以及在吸附重金属中的应用的综合实验教学设计。以硅胶为原料,利用氯丙基硅烷将1-甲基咪唑和1-乙基咪唑分别键合在硅胶上,制备两种离子液体键合硅胶,并将这两种硅胶用于吸附重铬酸根离子,并对吸附行为进行理论分析。该实验条件简单,实验试剂易得,涉及高分子材料的制备、结构表征、静态吸附、量子化学计算等多方面内容,有利于提高学生的综合运用知识和理论与实践相结合的研究能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙也 侯诗宇 刘宇松 朱天乐
该文设计了以载人航天器等密闭舱室为应用场景的碳基吸附剂选择性吸附净化甲苯和萘综合实验。以甲苯和萘的分子极性、分子尺寸差异为依据,制备不同孔结构的碳基吸附剂,开展吸附性能评价实验。利用X射线衍射、氮吸附、扫描电镜和傅里叶红外光谱等现代仪器分析方法,进行吸附剂表征,探究吸附剂孔结构和表面性质对甲苯和萘的选择性吸附机理。实验结果表明,碳基吸附剂对甲苯和萘的吸附选择性取决于孔径与吸附质分子尺寸之间的关系,随着孔径的增大,萘的吸附选择性高于甲苯。而且微孔含量越高,萘的吸附性能受甲苯影响越大。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
窦志国 刘毅 邓友义
为研究超声速燃烧室等离子体射流点火特性,设计了一套包括超燃直连式实验台、点火装置、流场观测装置和测量控制系统的超声速点火和燃烧的实验平台。以煤油、乙烯为燃料,采用等离子体射流点火方式对该实验平台进行了测试,分析了典型火焰特征和燃料喷注位置对点火特性的影响。结果表明,该实验平台可完成超声速燃烧室等离子体射流点火实验,具有操作方便、实验效率高的优点,可为开展超声速点火和燃烧研究提供依据。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
孟宪伟 汤静 王春飞 陈逸婷 金鹏 郑永华
[目的] 本文旨在研究低温等离子体处理对鲜切胡萝卜贮藏期间品质及抗氧化活性影响,为低温等离子体处理在鲜切胡萝卜保鲜中的应用提供依据。[方法] 鲜切胡萝卜用介质阻挡放电型低温等离子体在60 kV下处理5 min,于(10±1)℃下贮藏72 h,定期取样测定品质指标、多酚含量及抗氧化活性变化。[结果] 低温等离子体处理可抑制鲜切胡萝卜过氧化物酶活性的升高及木质素的积累,延缓白变的发生,同时显著抑制微生物的生长,保持较高的抗坏血酸和总胡萝卜素含量。此外,低温等离子体处理提高了鲜切胡萝卜贮藏前期超氧阴离子生成速率及过氧化氢含量,促进苯丙烷代谢关键酶苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶及4-香豆酸辅酶A连接酶的活性,提高绿原酸、咖啡酸等酚类物质含量和抗氧化活性。[结论] 低温等离子体处理不仅可有效延缓鲜切胡萝卜品质劣变,还可促进酚类物质的积累,增强鲜切胡萝卜的抗氧化活性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
柳娜 许杰 王非 薛冰
以La_2O_3/MCM-22催化甲苯烷基化合成对二甲苯(PX)的研究过程为基础,设计了化工类专业综合实验。实验内容包括:通过浸渍法制备La_2O_3/MCM-22催化剂;通过N_2吸附脱附、XRD、吡啶吸附FT-IR和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段表征催化剂性能;通过固定床反应器上甲苯烷基化合成PX反应评价催化剂。该实验原料易得,操作简单,结果规律性明显,涵盖知识点丰富。通过该实验的训练,学生可以将化学、化工热力学、反应工程、化工工艺等课程知识连点成线,融会贯通,显著提升解决复杂化学工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘超 范鹏凯 王吉中
文章将光催化领域的热点材料碘氧化铋材料的制备与研究转化为实验教学项目。实验采用简单的室温沉淀法制备了两种具有不同化学组成的碘氧化铋纳米微球,以苯酚为目标污染物,研究了碘氧化铋在可见光下对苯酚的降解性能,通过对催化剂结构的表征和构效关系的分析,探讨了影响催化剂光催化活性的主要因素。实验涉及纳米材料制备、结构表征、光催化原理以及污染物浓度分析等多个知识点。该实验有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力,以及科学思维与创新能力的提升。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙娟 郑秀志 谢加才 赵朝成 侯亚璐 刘芳 宋权威 王永强 卢磊
该文设计了地下水环境中不同含水介质对苯系物(BTEX)的吸附特征综合实验,结果表明粗砂、中砂、细砂和高岭土对BTEX的吸附均符合Lagergren拟二级动力学方程,均在34 h达到吸附平衡,并且平衡吸附时间和平衡吸附量均随含水介质的粒径减小而增大;高岭土对BTEX的平衡吸附量最大,为1.9~14.3mg·g~(-1);不同含水介质对BTEX的吸附均符合Henry等温吸附模型,BTEX在不同介质的分配系数随介质粒径减小而增大。通过计算不同含水介质对BTEX的平衡吸附量与介质性质之间的相关系数,确定平衡吸附量与介质的有机质含量相关性最大,与介质的粒径呈负相关性。该实验涉及含水介质性质测定和对BTEX吸附实验的设计、模型拟合和相关性分析,能够激发学生的实验兴趣,可作为环境类专业的综合实验,巩固学生的理论知识,培养学生的实践能力和创新能力。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
马家敏 王卓超 杨争鸣 牛文娟 曹红亮
为进一步明晰低温空气氧化生物炭吸附苯系污染物的作用机制,以竹屑为原料,以CaCl_(2)为活化剂,通过两步活化法制备低温空气氧化生物炭,并综合吸附试验、炭结构表征和密度泛函理论(density functional theory, DFT)计算,深刻解析了低温空气氧化生物炭吸附苯酚、苯胺、对苯二酚、对硝基苯酚等4种苯系污染物的过程与行为。结果表明:低温空气氧化生物炭对苯系污染物的吸附性能受生物炭孔隙结构和表面官能团的协同作用影响,生物炭通过微孔结构的孔隙填充作用在空间几何尺度调控苯系污染物的吸附存储过程。低温空气氧化生物炭后,氧原子以羟基、醛基和羧基的形式赋存于生物炭碳骨架表面,从电子尺度影响碳骨架的电子结构排布、改变碳骨架与苯系污染物间的吸附位置及作用类型,通过静电引力及氢键等作用,显著增强生物炭对苯系污染物的吸附能力。其中,碳骨架的羟基和羧基的氢原子作为氢键的供体,醛基的氧原子作为氢键的受体。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
程大莉 蒋身学 张齐生
以竹炭作为纳米二氧化钛(TiO2)粒子的载体物质,制备了二氧化钛/竹炭复合材料,并以苯酚为模型物质,对其光催化性能进行了研究。研究表明,此复合材料对苯酚具有较强的吸附性能,其中吸附平衡常数Ka为0.0077L·mg-1,Ka与苯酶吸咐平衡质量浓度ρe的乘积为0.25~1.35,二氧化钛/竹炭复合体的吸附作用不能忽略。根据L-H(Langmuir-Hinshelwood)方程积分所得分数级动力学方程较一级动力学方程能更好地描述其光催化降解规律,相应的光催化降解动力学方程为lnρ-0.0077ρ=6.58-0.00239t(ρ为苯酚质量浓度,t为光照时间)。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
吴晶 张明杰 熊玉祥
传统地质样品中痕量金测定通常使用锥形瓶电热板溶解矿样,酸液在受热过程中大量挥发,既造成了一定的浪费,又易产生对环境及人体危害较大的废气.因此,为降低酸液消耗,减少环境污染,本实验通过构建密闭水浴溶矿体系,改进了地质样品中痕量金测定时所使用的溶矿方式,并基于该体系,以铼为内标,结合泡沫塑料吸附电感耦合等离子体质谱法,测定国家一级金标准物质.结果发现,该方法操作简洁快速,灵敏度高(检出限为0.069ng/g),所测定的金含量与传统方法无显著性差异,且与国家痕量金一级标准物质验证结果一致.同时,进一步降低了实验
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