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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈文静 张李金 石峻岭 刘子睿 刘文如 庞维海 赵海涛
该实验制备了生物炭基纳米零价铁（nZVI@BC）复合材料用于厌氧氨氧化污泥的吸附固定。实验得出了nZVI@BC固有吸附性能优于生物炭，且n ZVI@BC对厌氧氨氧化污泥的吸附更符合准二级动力学模型的结论，证实了nZVI@BC投加量和反应温度对其吸附固定厌氧氨氧化污泥存在显著影响。该项研究为厌氧氨氧化工艺处理低温低氮污水过程中污泥易流失问题提供了一种解决方案，具有一定的应用潜力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
栾吉梅 刘馨 姜鹏 孙德帅 方龙 张晓东
该文设计了包含纳米二氧化钛制备方法、应用评价、结构表征及小试应用的光催化综合实验。该实验采用溶胶-凝胶法和沉淀-浸渍法制备了纳米二氧化钛，通过降解模拟染料废水评价了其光催化活性，利用扫描电子显微镜、比表面分析仪、X射线衍射仪对其进行了表征，通过对比小试实验体会了“放大效应”及相关工程参数带来的影响。该实验融合了多门学科知识，使学生知识体系更加完整、创新能力得到增强、科学素养得到提升。
关键词：
综合实验 实验设计 纳米二氧化钛 光催化
[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]
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]
李金灵 张甜甜 鱼涛 杨博 屈撑囤
该文针对当前含油污泥热解处理后残渣的资源化利用问题,进行了含油污泥热解残渣的制备及吸附亚甲基蓝的综合性教学实验设计。该实验采用热解法制备了含油污泥热解残渣,对其进行了FT-IR、XRD、SEM结构表征,利用紫外-可见分光光度计分析了残渣对亚甲基蓝的吸附效果。该实验可操作性强,涵盖了含油污泥资源化处理、材料表征和吸附性能测试等多方面知识,可激发学生的学习兴趣,提高学生的综合实验能力。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
肖光莉 郭新欣 韩熙 张坤 朱双 勾琪立 徐强 黄化刚
【目的】探究改性生物炭对重金属元素镉(Cd)的吸附机理,以期为治理Cd污染和改性生物炭工业化生产提供参考。【方法】以工业化生产的竹屑生物炭(BB)和烟杆生物炭(TB)为原料,在300℃的低温限氧条件下进行氧化改性30 min,冷却至室温后制成两种改性生物炭(分别记为BB300和TB300)。通过X射线衍射技术对改性前后的生物炭矿物组分进行分析,结合吸附实验对其吸附溶液中Cd~(2+)的吸附特征进行研究。【结果】BB300和TB300产率高,分别达70%和65%。4种生物炭(BB、BB300、TB和TB300)的饱和吸附量分别为7.57、15.97、120.48和166.67 mg/g, TB和TB300相较于BB和BB300,吸附性能更好,但改性效果较差。对比Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,Langmuir吸附模型能更好的拟合四种生物炭的等温吸附过程,表明这4种生物炭表面具有有限的吸附位点,吸附机制主要是单分子层吸附。对比准一级动力学吸附模型和准二级动力学模型,4种生物炭对溶液中Cd~(2+)的吸附过程更符合准二级动力学吸附特征,物理吸附与化学吸附同时发生。对比吸附速率k_2,氧化改性能提升吸附速率。改性生物炭混土材料吸附Cd~(2+)实验表明,改性生物炭对土壤Cd~(2+)的吸附特征更符合Langmuir吸附模型,改性生物炭加入土壤能提升土壤对Cd~(2+)的吸附能力,同时土壤的理化性质也影响生物炭的吸附能力,pH值较高和CEC更高的紫色土能吸附更多Cd~(2+)。生物炭添加量对土壤Cd~(2+)吸附有正向的影响。【结论】利用热空气氧化方法改性的生物炭产率较高且无化学试剂带入,具备工业化生产的前景。改性后的生物炭能够有效提升生物炭对Cd~(2+)的吸附能力,对土壤Cd污染具有较优的钝化能力,为提升生物炭钝化土壤重金属能力和规模化生产应用提供了参考。
关键词：
生物炭 氧化改性 Cd~(2+) 吸附
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张秀霞 任文海 丁明山 陈琼瑶 顾莹莹 刘春爽 刘其友
为了强化学生对固体废物资源化利用和石油污染土壤生物修复的理解，设置了污泥基生物炭固定化微生物修复石油污染土壤教学实验，旨在使学生掌握污泥基生物炭及其固定化微生物的制备方法、石油污染土壤修复方法及观测指标测定方法，学会数据分析和处理方法，提高解决实际问题能力和开展创新实验能力。该文研究了污泥基生物炭固定化微生物修复石油污染土壤过程中总石油烃、土壤理化性质、微生物数量、酶活性的变化，分析了各因素之间的关系和污染物质组成的变化。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鲁效庆 魏淑贤 王兆杰 李邵仁
针对当前能源环境材料的研究热点,将新型多孔材料的吸附分离特性内容设计成研究性实验教学项目。实验分析了4种金属有机骨架MFM-300材料孔隙结构和形态,估算了MFM-300中的吸附等温线和选择性,通过分析吸附热及其差异,阐明了4种MFM-300材料中气体的吸附量和选择性变化,确定了气体吸附过程中影响吸附的机理及本质因素。教学实践表明,该实验项目有助于扩展教学思路和增强学生分析问题的能力,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。
关键词：
研究性教学 金属有机骨架 气体吸附与分离
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵明伟 程云龙 赵玉荣 高明伟 闫若勤 郭旭
该文利用表面活性剂R20和纳米二氧化硅进行复配,用模拟水制得二氧化硅纳米流体。设计了二氧化硅纳米流体在80℃条件下老化前后的分散稳定性实验,研究了纳米流体的界面活性;设计了自发渗吸实验,研究了该纳米流体的渗吸采收率。结果显示,制得的二氧化硅纳米流体具有较好的分散性、稳定性、界面活性和采收率。该实验有助于学生了解和掌握SiO_2纳米流体的制备和性能评价方法。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
樊燕 侯虎
该文融合海洋资源、食品化学、化学分析及仪器分析等多学科知识，进行了南极磷虾风味研究综合性教学实验设计。以美拉德反应为模型，探讨了温度和时间对南极磷虾油氧化的影响，采用感官评价、气相质谱联用技术等解析了特征风味物质，通过主成分分析探讨了温度、时间与特征风味物质形成的相关性，为水产风味物质研究提供了理论和技术依据。该综合性实验不仅加深了学生对海洋生物制品研发知识的运用，而且能够促使学生形成良好的多学科交叉创新意识，提升科研素养和实践创新能力。
关键词：
南极磷虾 油脂氧化 风味物质 相关性分析
[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] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
钟小娟 王亚军 唐家桓 张峦 周顺桂
近年研究发现,以胞外电子受体(铁锰氧化物)代替亚硝酸盐,在以铵离子为唯一电子供体的条件下驯化,可以氧化铵离子同步实现金属离子的还原,这种兼具"厌氧氨氧化"和"铁还原"特点的生物化学过程,称为铁氨氧化.在本质上,铁氨氧化是微生物催化氨氧化耦合铁还原的生物反应过程.在微生物生态学领域,铁氨氧化过程作为一种新型的观点,是地球生态系统氮素循环的重要途径,这种观点对于理解地球化学元素诸如驱动地球上微小动植物生长的氮和铁的循环有重要作用,然而目前还很少关于铁氨氧化过程的理论研究,本文总结了铁氨氧化的发现历程,阐述了铁
关键词：
铁氨氧化 氮循环 铁循环 胞外呼吸
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鞠虹 段进卓 李焰
为了让学生更好地理解膜分离技术在海水淡化以及水处理领域的应用，设计了氧化石墨烯/多壁碳纳米管复合分离膜脱盐性能的综合实验。实验内容包括复合分离膜制备、复合膜表征、复合膜脱盐性能研究等，涵盖了多门材料和化学课程的主要相关知识点，是一个涉及材料、物理、化学、表面科学等多门学科的交叉综合实验。该实验选题新颖，将学术前沿与实验内容相融合，增加了教学实验的探索性和创新性。
关键词：
综合性实验 海水淡化 分离膜 氧化石墨烯
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙霜青 胡松青 李春玲 王秀民
设计了介孔二氧化硅的制备、表征及pH响应型纳米容器应用综合研究型实验。该实验包括溶胶-凝胶法制备二氧化硅、表面形貌和介孔结构分析、pH响应性能测量等实验内容,形象展示了二氧化硅生长、独特结构和优异响应性能之间的内在联系,让学生对多孔材料特征有整体的认识。该实验选题新颖,实验内容涵盖材料学、化学、纳米容器等知识点。教学实践表明,该综合研究实验全面培养了学生的综合素质和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
汤岑 赵文汝 闻杨 杨怡均 杨凯霞 应美玩
围绕高效处理氨氮废水设计了由粉煤灰制备沸石分子筛及其吸附脱除水中氨氮的综合实验，主要包含以粉煤灰为原料合成Na A型分子筛、氨氮吸附性能测试及其吸附机理研究。通过条件优化，确定最优LTA沸石制备参数为碱熔温度60℃、碱灰比1∶1.2、晶化凝胶硅铝比（Si/Al）0.50。利用XRD、SEM、EDS、N2物理吸附和热重等手段对一系列条件合成的沸石进行表征，确定了其分子式并发现上述最优条件合成的Na A沸石呈立方状，大小均匀，尺寸随着硅铝比的增加而不断增大。沸石的Si/Al=1，外比表面积可达22 m2·g–1，该样品对氨氮的饱和吸附能力高达18.59 mg·g–1，去除率可达58%，并通过吸附动力学实验深入探究吸附机理。该综合实验涉及物理化学、材料化学、仪器分析等课程知识，有助于锻炼学生的实验操作能力、培养学生创造性思维，同时为粉煤灰基LTA沸石材料的制备、结构表征及性能评价等方面提供一定的参考。
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