摘要：为有效推进化工安全工程学课程思政建设进程,确保思政目标与课程目标的协调统一,基于PBL理念围绕着“问题”设计“五问式”课程思政实施路径,该路径由启发、导向、映射、贯穿、反馈等环节构成,同时设定PBL问题自测指标,可实现分阶段课程建设成效的自检自测。根据实施路径开展课程实证并形成“启发—互动—探究”式教学过程。结果表明:“五问式”课程思政实施路径及PBL问题测评指标可有效促进思政要素与专业知识点的互动与融合,进一步转变传统教学模式,为其他安全工程专业类课程思政建设提供参考。

摘要：为了提高准噶尔山楂的高值化利用,以准噶尔山楂为原料,通过单因素实验、正交试验和响应面设计优化复合酶辅助提取准噶尔山楂总三萜的工艺,并对纯化工艺进行优化。结果表明,准噶尔山楂总三萜的最优提取工艺为纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶的添加量分别为4%、4%和2%,料液比为1:24 g/mL,温度51℃,pH为4.5,酶解76 min,此条件下准噶尔山楂总三萜的提取量为(36.570±0.332)mg/g,通过超声再次提取,总三萜的提取量达到(53.782±0.673)mg/g。纯化工艺为:上样液浓度为6 mg/mL,流速:1 mL/min,上样量:15 mL,洗脱条件为50 mL,70%乙醇,纯化后的准噶尔山楂总三萜的纯度可达29.93%,回收率为81.25%。以上结果说明复合酶法对准噶尔山楂总三萜的提取和采用大孔树脂纯化具有可行性且稳定性高。

摘要：过氧化氢是一种高效的绿色氧化剂,广泛应用于纸浆漂白、外科消毒、废水处理和化学合成等领域.目前,过氧化氢的工业生产仍依赖于传统的蒽醌氧化法,该方法存在能耗高、污染大以及工艺复杂等问题.以太阳能为驱动力,水和氧气作为原料,利用半导体材料光催化生产过氧化氢被认为是一种清洁、安全、经济和节能的技术.该技术的关键是开发高效稳定的半导体光催化材料.共价有机框架(COF)是一种可用于光催化产过氧化氢的新型晶态多孔有机材料,具有结构可调控、密度低、比表面积大、热稳定性和化学稳定性高等优点,但其应用受到光生载流子快速复合的限制.将助催化剂金纳米粒子负载在COF表面,可以有效促进光生载流子的迁移与分离,从而获得较好的光催化产双氧水性能.然而,这方面的研究尚未受到较多的关注.本文采用NaBH_(4)还原法将金纳米粒子原位负载在一种空心球状COF(TB-COF)的表面,制得了不同Au含量的Au/TB-COF复合物(记为AT-x,其中x代表复合物中Au的质量百分含量),并系统研究了该材料光催化生产过氧化氢的性能.粉末X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶转换红外光谱(FT-IR)等表征结果证明了Au/TB-COF复合物的成功制备,且发现原位负载的金纳米粒子并没有改变TB-COF的晶型、形貌和化学结构.在光催化反应中,以乙醇作为牺牲剂时,复合物AT-1的性能最佳,表现出最高的过氧化氢生成速率常数(Kf)和最低的过氧化氢分解速率常数(Kd),在可见光照射下过氧化氢生成速率达到6067μmol g^(-1)h^(-1),超过大多文献报道的COF基光催化剂性能.经4次光催化循环反应后,AT-1催化生成过氧化氢的产率略有下降,且FTIR谱、XRD谱和FESEM显示光催化反应前后AT-1的结构和形态几乎没有变化,表明其具有较好的光催化稳定性.此外,在本实验所制得的AT-x复合物中,AT-1具有最短的荧光平均寿命、最大的光电流响应和最小的阻抗,表明其具有最高的光生载流子迁移和分离能力.原位辐照X射线光电子能谱结果表明,界面电子在光照前后均从TB-COF转移到金纳米粒子,与密度泛函理论计算结果一致.电子顺磁共振和原位漫反射傅里叶变换红外光谱等实验证实了光催化过程中超氧自由基的存在,这表明AT-1光催化生产过氧化氢是连续两步单电子氧气还原的过程.实验还发现,当O_(2)被N_(2)替代时,几乎检测不到过氧化氢的产生,说明过氧化氢来源于O_(2)的还原反应.当用硝酸银和对苯醌分别作为捕获剂来消除·O_(2)^(−)和e^(−)时,光催化过氧化氢的产率显著下降,可推断·O_(2)^(−)和e^(−)是产生过氧化氢的关键物种.综上,本文详细研究了金纳米粒子作为助催化剂对COF光催化生成过氧化氢性能的促进作用,可为设计高效光催化生成过氧化氢的COF基催化剂提供参考.目前,光催化生产过氧化氢技术仍处于起步阶段,其产率仍处于mmol g^(-1)h^(-1)的水平,尚不能达到工业生产要求.开发高效的半导体催化剂是实现高效光催化生产过氧化氢的关键.未来还需要进一步提高光催化产过氧化氢的生成效率和选择性,解决O_(2)的有效吸附、可见光有效利用、光生载流子的分离与转移效率等问题,以推进光催化产过氧化氢技术的工业生产和商业应用.

摘要：镧锕系金属离子具有极其相近的物理化学性质,其分离是核燃料循环后段中的关键环节,也是世界性的挑战,因此,找寻新型高效分离方法具有重要的研究意义。为实现镧锕系金属离子高效分离,选用了液-液萃取方法,考察了萃取剂1(寡聚芳酰胺五聚体)、2(寡聚芳酰胺三聚体)、3(寡聚芳酰胺二聚体)对La^(3+)、Ce^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+)、Sm^(3+)、Gd^(3+)、Yb^(3+)、Lu^(3+)、Th^(4+)的萃取能力和影响因素,探讨了萃取剂1的萃取性能以及反萃取能力。结果显示,在选取的9种金属离子中,萃取剂1、2、3对Th^(4+)的萃取率最高,分别为88.6%、56.4%和44.1%,而对8种镧系金属离子的萃取率均较低且相差不大。萃取剂1对Th^(4+)与8种镧系金属离子的分离因子(SF)中,最大的是SF_(Th/Sm),最小的是SF_(Th/Lu),均值为21.9,具备把Th^(4+)从这9种金属离子中高效分离出来的能力,而萃取剂2和3不具备。萃取剂的配位基数量与其萃取能力成正比,且Th^(4+)所受影响最大,金属离子性质也影响着其萃取性能。随着pH值增加,萃取剂1对Th^(4+)的萃取率呈现出先升后降的变化趋势。萃取剂1和Th^(4+)的萃取饱和容量为0.105 g·L^(-1),络合比为1∶1。在盐酸浓度为2.5 mol·L^(-1)时,负载有机相萃取剂1的反萃率可达93%以上。通过研究这类新型萃取剂对镧锕系金属离子的分离性能,可为设计出更高选择性的萃取剂提供参考。

摘要：CO_(2)与烯烃转化为环碳酸酯是当前一种有效的固碳策略,为此设计了一种掺氮多孔碳负载锆铈双金属(Zr_(x)Ce_(1-x)O_(2)/NC)催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)-吸附、CO_(2)和NH_(3)程序升温脱附(CO_(2)-TPD和NH_(3)-TPD)等表征了催化剂的形貌、物相、孔结构以及酸碱两性特征。结果表明,该催化剂可在无卤条件下催化CO_(2)和苯乙烯一锅法制备环碳酸酯,特别是Zr_(0.75)Ce_(0.25)O_(2)/NC在2 MPa CO_(2)下,采用80℃/8 h和150℃/8 h分段工艺,实现了74.87%的转化率和80.43%的环碳酸酯选择性,这归因于氧化铈(CeO_(2))和氧化锆(ZrO_(2))在碳载体上的均匀分散,以及丰富的酸-碱性位点协同作用。

摘要：目的有效处理含硫尾气,确保装置“安、稳、长、满、优”运行。方法采用Aspen Plus V11软件基于Peng-Robinson热力学模型对改进络合铁装置的H_(2)S处理过程进行了全流程模拟,并根据Box-Behnken Design对其进行了响应面设计,得到了最佳H_(2)S脱除率及其对应的优化操作参数。结果此模拟流程能够较好地反映改进络合铁装置的实际运行情况,可以作为后续优化研究的基础模型。当循环溶液温度为47.2℃、循环溶液中Fe^(3+)质量分数为8.4100%、循环溶液体积流量为3.12 m^(3)/h、电解槽电压为0.64 V时,改进络合铁装置的H_(2)S脱除率高达99.999988%。此时,外排气中H_(2)S质量浓度为9.5 mg/m^(3),完全可以满足外排气中H_(2)S质量浓度不大于10 mg/m^(3)的约束条件;t检验结果表明,采用响应面法优化得到的预测值和验证值之间不存在显著差异,其准确度一致。结论该研究结果可为进一步提升含H_(2)S尾气处理水平提供准确、可靠的理论支撑和数据来源。

摘要：与常用气液鼓泡塔相比,管式气液接触器通过在管道空间内产生的均匀气泡状高分散体系强化气液传质过程,具有含气率高、能耗低和维护简单等优点。自主设计研制了带文丘里射流气泡发生器的微气泡型管式气液接触器;利用计算流体动力学(CFD)数值模拟和室内实验相结合的方法,对其所涉及的成泡机理、气泡粒径分布特性等进行了系统研究。结果表明,采用体积分数法(VOF)模型耦合RNG k-ε湍流模型可模拟分析微气泡型管式气液接触器内成泡机理和气泡形态;在文丘里射流气泡发生器的扩张段内可将大气泡剪切破碎成微气泡,且微气泡均匀稳定;气泡粒径随液体流量的增大而减小,在液体流量为14.0 L/min、气体流量为最大自然吸气量、柱体长度为800 mm时气泡粒径最小(76.5μm);气泡粒径随气体流量的增大而增大,在气体流量为1.5 L/min、液体流量为8.0 L/min、柱体长度为800 mm时气泡粒径最小(86.7μm);气泡粒径随柱体长度的增大呈现先降低后基本不变的趋势,当柱体长度大于800 mm时,其对气泡粒径的影响较小。

摘要：无胶秸秆基纤维板是生物质复合材料,具有无毒、可降解、可回收和可再生等特点。因其不消耗石油资源,有利于可持续发展,可替代部分木材应用于地板、建筑材料、家具、室内装修等领域。但对其制板机制及工艺的研究较欠缺,导致市场份额占比仍较低。本文综述了无胶秸秆基纤维板的自粘结机制和应用现状,分析了近年来无胶秸秆基纤维板的工艺进展,着重从纤维的预处理、纤维尺寸、工艺参数(压制时间、压力和温度)对无胶秸秆基纤维板性能的影响进行了系统综述,并对未来无胶秸秆纤维板的优化设计、大规模生产及推广应用进行了展望。

摘要：在全球环境危机日益加剧的时代背景下,深入探索环境保护之路势在必行。其中工农业生产引发的环境污染在整个污染大类中占比最高,各国各地区也加大了对企业环境问题的监管。在此背景下,企业环境自主验收政策文件正式出台,“三同时”验收工作逐步展开。从试点到大面积覆盖,我国也在企业环境自主验收和“三同时”验收实践中积累了一定经验。但就目前验收情况看,还有较大的提升空间。主要围绕企业环境自主验收、“三同时”验收、环境验收提升问题展开探讨,分析目前验收的不足,聚焦问题基础上找到验收优化对策,以补齐短板。

摘要：设计开发了一套多功能样品前处理设备,可在线或离线完成样品处理。该设备以电渗析原理为基础,将膜交换与阀切换技术组合使用,实现了酸碱中和、除盐、过滤、稀释、浓缩、基体消除等功能。通过实验验证了仪器的可靠性和可行性。采用75μm的树脂和1.5 mm管径,得到最佳中和容量;中和能力可通过调节电流大小进行调控。饱和溶液的中和/除盐效率达100%, 2~100倍稀释,连续8次测试的相对标准偏差(RSD)<5%;浓缩连续5次进样的RSD<4.5%。基体消除能力强,甲醇处理后可直接进入分析仪器进行测试。各功能可自由组合,也可连接离子色谱、等离子体质谱等仪器,进行在线样品前处理;特别是设备中和单元,可在线自动再生,弥补了现有技术的不足。该设备可广泛应用于食品、化工、生物、医药、水处理、核电、环境和材料等领域的样品前处理。