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亚粘土对铀的吸附性能研究论文

发布时间:2024-07-03 11:42:50

亚粘土对铀的吸附性能研究论文

英文名称:mild clay mild。在建筑工程中,亚粘土是介于粘土和砂土之间的一种地基土。它的特征接近粘土,但颗粒较粘土粗,可塑范围较粘土小。

关于秸秆对废水的吸附性研究论文

集约化养猪场废水处理技术及应用养猪场废水是养殖业废弃物中最典型的一类污染物,主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水,属高浓度有机废水。由于养猪业属传统产业,用于废水处理的资金有限,所以养猪场废水处理各项指标要完全达标难度很大。迄今为止,国内外对养猪场废水处理已进行了大量研究和工程应用实践。文章分析总结了近3年来集约化养猪场废水处理的工艺研究和工程应用等方面的情况,现报道如下。1 猪场废水处理工艺目前,养猪场废水处理研究的工艺方法有物化处理、自然生态处理、好氧处理、厌氧处理等,实际工程应用中常常是这些处理技术的组合工艺。猪场废水悬浮物质浓度很高,悬浮物质是COD的主要来源之一,过高的悬浮物质将会影响后续生化处理的效果,所以在养猪场废水进入生化处理系统之前进行固液分离处理是必要的。固液分离机有振动筛、回转筛、水力筛和挤压式分离机等,其中挤压式分离机可以连续运行,效率较高。德国研制的FAN -SEPATOR的挤压式离心分离机,具有很好的分离效果,在我国的应用表明,悬浮物的去除效率较高,分离出来的泥渣含水率为80%左右。猪场废水氮磷含量很高, 采用磷酸镁铵(MgNH4 PO4 ·6H2O,俗称鸟粪石)化学沉淀法处理,使得废水中的氨氮转化为缓释肥中的营养元素,解决了氮的回收和氨的污染两大问题,同时达到较好的预处理效果,为后续的生化处理创造了条件。但该方法必须考虑废水中N、P、Mg的平衡问题,所以廉价的添加剂是化学沉淀法能否实际应用的关键。Lee S I等人利用海水或制盐工业中的废盐卤作为Mg2 + 添加剂,沉淀速度快,与添加MgCl2 作镁源对磷有等同的去除效果,是一种处理成本低廉的方法,但去除氨的效果不如添加MgCl2。自然生态法是运用生态学原理与工程学方法相结合的技术,应用较多的是稳定塘工艺和人工湿地系统。PoachM E[ 1 ]为了研究有机负荷和去除效果的关系,设计了6个并联的湿地- 池塘- 湿地处理系统,通过分别进水控制各处理单元的有机负荷,试验研究表明,最佳TSS、COD、TN、TP去除率分别为35% ~51%、30% ~50%、37% ~51%、13% ~26%,夏季处理效果明显优于冬季,处理效果受温度和降雨的影响较大。自然生态法处理建设费用较低,运行成本低廉,但受自然条件的影响较大,适宜于土地资源丰富的地区,具有良好的应用前景。好氧生化法主要有活性污泥法和生物接触氧化法。成文[2]采用接触氧化水解(酸化) -两段接触氧化-混凝工艺处理猪场废水,水解对CODcr有较高的去除率,稳定在60%~70%;接触氧化对COD的去除效果在50%左右。整个工艺对氨氮去除效果较好,出水氨氮在13~15 mg/L, CODcr在200~250 mg/L,经过聚合氯化铝混凝沉淀后,最终出水CODcr稳定在100 mg/L 以下,出水达到污水综合排放一级标准(GB8978 - 88) 。但该工艺程序复杂,占地面积大,对氨氮的去除效果还有待进一步研究。邓良伟[ 3 ]研究水解- SBR处理猪场废水,大大简化了处理工艺, 水解去除了大部分的COD, TP去除率达到55% ,但对氨氮去除效果不好;SBR对氨氮有较好的去除效果, TN的去除率为 ,氨氮的去除率在97%以上,但最终出水的COD残留量较大。猪场废水的高氨氮常常导致生化处理过程中碳源不够、C /N过低,从而影响总氮的去除效果,如果采用外加碳源则会增加处理成本。Ju -Hyun Kim等人利用序批式反应器( SBR) 实时控制工艺,采取补充源水作外加碳源的方式处理猪场废水,通过ORP以及pH值实时控制缺氧段、好氧段,TOC和总氮的去除率分别在94%和96%以上,能够有效除去TOC和TN,但对TP的去除效果不佳。猪场废水氨氮浓度高,对直接进行生化处理可能会产生影响,因此在生化处理前进行化学脱氮以减轻后续生化处理的难度,是目前猪场废水处理的一个新途径,于金莲等人提出了加石灰乳混凝沉淀- 脱氨- 好氧生化的联合处理工艺,在生化处理前进行混凝沉淀和脱氨预处理,一方面去除了大部分悬浮物和部分难降解有机物;另一方面提高pH值,脱除大部分氨氮,使后续生化处理降低能耗、容易达标。自然生态法和好氧处理都有各自的不足,自然生态法处理需要大面积的处理场地;好氧处理能耗大,去除污染物不完全。对于高浓度有机废水的处理,厌氧技术是必然选择之一。目前较常用也比较有效的处理方法是厌氧或厌氧+好氧后续处理工艺,研制高效厌氧反应器是猪场废水处理的关键。邓良伟等人利用内循环厌氧反应器( IC)处理猪场废水,水力停留时间0. 8~2. 0 d,COD 负荷3~7 kg / (m3 ·d) ,经过半年的运行,结果表明, COD 平均去除率为80. 3% ,耐冲击负荷好,BOD5 平均去除率为95. 8% , SS去除率为78. 5%。厌氧反应器中,部分有机氮转化为氨态氮,使得出水氨氮浓度比进水高2. 82% ,反应器对总氮、总磷的去除还需进一步的试验研究。一般而言,单纯使用厌氧工艺,出水有机污染物还很高,必须采用后续处理才能达到排放标准。考虑到SBR 对氨氮有较好的去除,杨朝晖等人提出沉淀- UASB - SBR工艺处理猪场废水,经厌氧消化可除去大部分的有机质,在SBR工艺中的曝气过程分为2个阶段,中间添置闲置阶段,既防止产生过多泡沫,又增强反消化作用。经过稳定运行, UASB 反应器COD 有机负荷稳定在8~10 kg/ (m3 ·d) , COD去除率达到70%左右,BOD5去除率80%左右,经SBR 处理可去除氨氮95% ~98% ,最终出水CODcr为186 ~412 mg/L, BOD5 为78~146 mg/L,氨氮为20 ~60 mg/L,出水仍残留部分生化处理难以去除的难降解有机物,这是因为厌氧消化较完全,消化液COD较低,而氨氮很高,导致后续生化处理碳源不足,影响了后续的处理效果。杨朝晖等人又研究水解酸化+好氧处理猪场废水工艺,采用水解酸化反应器(ASBR)进行厌氧处理,保持厌氧消化处理控制在水解、酸化阶段,使出水C /N 较高,保证了后续SBR的生化效果。经过最终混凝处理,COD去除率为99. 6% , BOD5 去除率为99. 8%, TN为88. 3% ,氨氮为99. 8% ,出水达到污水综合排放二级标准(GB8978 - 96) 。但水解酸化反应器COD 的容积负荷较低仅为2. 3 kg/ (m3 ·d) ,还需进一步研究提高其负荷。猪场废水中还存在大量细菌,如不经处理可能将大肠杆菌带入地表水和地下水,危害人类健康, JamesA Entry等人提出用水溶性的阴离子聚丙烯酰胺( PAM ) 处理猪场废水, 基建投资低、应用快捷。PAM、PAM与CaO复配和PAM与Al2 ( SO4 ) 4 复配能够使总的大肠杆菌和排泄物大肠杆菌减少30% ~50%,降低源水中的总磷、正磷酸根以及氨氮。正确的应用PAM及其复配物可以减少进入地表水和地下水中的污染物数量,保护水质。2 猪场废水处理技术应用情况目前,应用到实际工程上的猪场废水处理工艺有自然生态法处理、好氧处理、厌氧+好氧处理等。潘涌璋等人利用高级综合稳定塘处理猪场废水,经过稳定运行, 出水达到畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596 - 2001)的要求,氨氮在60 mg/L 左右,总氮没有考虑,总停留时间在20 d以上,占地面积大,适合于土地资源较丰富的亚热带山区。由于凤眼莲对水体中的污染物质和营养物质有较好的吸收,]考虑用凤眼莲处理猪场废水,工艺流程如下:该凤眼莲生化处理系统对COD 的______去除率为43%~69% ,对总氮的去除率为55% ~72% ,对氮元素的吸收量很大,同时对总磷、挥发酚等污染物都有较好的去除效果。该处理系统的停留时间为30 d,日设计流量为600 m3 ,但需要较大的处理场地,且受气候条件影响很大,这都限制了该工艺的应用。目前,厌氧+好氧处理工艺应用较为广泛。胡海良等人将环形生活污水高效净化沼气装置应用到猪场废水的处理上,废水经过高效净化沼气装置后进入接触氧化池,进行自然曝气去除CODcr和BOD5 , 该工艺对COD、BOD的去除率达到90%以上,但出水氨氮为100~200 mg/L,去除效果不好。邓良伟等人进行了厌氧- 加源水- 间隙曝气(Anarwia)的研究,此工艺是厌氧+ SBR工艺的改良,因为厌氧消化较完全,导致好氧处理中C /N较低,影响后续消化效果,如果添加外源碳源或外源有机物提高C /N,运行成本随之增高,故提出了部分猪场废水进入厌氧池进行厌氧处理,另一部分进入沉淀配水池与厌氧出水混合后再采用间歇曝气的序批式反应器( SBR)处理,经过一年的生产性试验,该改良工艺对COD、氨氮、TN的去除率分别为93. 1% ~97. 4%、98. 2% ~99. 5%、93. 1% ,但最终剩余难降解的有机质还需要进一步物化处理才能达到排放标准。3 其他相关处理技术猪场废水处理还有其他的相关处理技术,如从养猪场生产过程的环境管理上考虑,在源头改进工艺减少排污,减轻污染。采用干清粪工艺取代水冲式清粪就是一种较好的方法,干清粪工艺是将粪便单独清出,不与尿、污水混合排出,这种工艺固态粪便含水量低,粪中营养成分损失小,肥料价值高,便于堆肥和其他方式处理,还可以节约用水,减少废水和污染物排放量,易于净化处理,是目前理想的清粪工艺。以万头规模化养猪场为例,将现有的水冲粪工艺改为干清粪工艺,每年可减少污水排放5. 5万吨,既节约了用水,又减少了污染。王德刚等人提出“零污染”干式法养猪,即在栏舍内铺上敷料,将猪的粪尿吸附混合,生物处理后进行二次发酵,并经工艺处理合成生态有机肥,对周围环境达到“零污染”的排放效果,同时降低猪群疾病发生率,加快生长速度,提高饲养效益以达到较好的经济效益、环境效益。目前很多学者提出了不少猪场废水处理的新方法,但都只停留在试验室小试阶段,真正应用到生产中还需要进一步的研究试验。邓良伟等人利用秸秆作为载体进行堆肥,在堆肥发酵过程中,产生的生物热蒸发浓缩“猪场废水”,达到处理猪场废水和生产有机肥的目的。以秸秆为载体用猪粪水及其厌氧消化液进行堆肥处理,其吸水比可达1∶5. 94~1∶6. 65,堆肥含水率基本在70%以上,超过一般堆肥过程含水率( 50% ~60% ) ,且能保持较长的高温期,说明以秸秆为载体吸收猪粪水在高温条件下进行堆肥的工艺路线是可行的。在堆肥过程中,氮、磷、钾是一个累加的过程,所获得的堆肥是一种肥效较高的有机肥,但该工艺消耗猪场生产废水有限,仅限于小规模的污水处理,对于大规模的猪场废水处理还需研究探讨。4 结论与展望根据以上分析,解决猪场废弃物污染问题,首先应当加强猪场环境管理,从源头污水减量化考虑,采用“零污染”干式养猪,减少用水量,基本实现零污染物排放;或采用干清的方式代替水冲,既不会流失营养物质,又可以大大减少废水的排放。养猪业属于传统产业,猪场废水处理必须寻求经济可行、处理效果好的方法。开发经济有效的处理工艺是目前猪场废水处理的重点。高效厌氧反应器的研制、氮磷污染物的去除、沼气发电技术及无害化资源能源的回收是今后猪场废水处理的重要研究方向。参考文献:[ 1 ] POACH M E. SwineWastewater treatment bymarsh - pond - marshconstructed wetlands under varying nitrogen loads [ J ]. EcologicalEngineering, 2004 (23) : 165 - 175.[ 2 ] 成文. 养猪场废水处理工艺研究[ J ]. 环境污染与防治, 2000, 22(1) : 24 - 27.[ 3 ] 邓良伟. 水解- SBR工艺处理规模化猪场粪污研究[ J ]. 中国给水排水, 2001, 17 (3) : 8 - 11.[ 4 ] 余远松. 凤眼莲水生生态系统处理大型养猪场废水的应用研究[ J ]. 农业环境保护, 2000, 19 (5) : 301 - 303.畜禽粪便用于生产饲料的方法随着我国畜牧业的蓬勃发展,生产规模化、集约化趋势越来越明显,在给人类提供丰富的畜禽产品同时,由于规模化养殖场的畜禽粪便和污水多不处理直接用作肥料,某些地区甚至直接排入江河,造成严重的环境污染。其实,畜禽粪便并非完全是不可利用的废物,粪便中有一部分营养物质能被动物直接再吸收,还有一部分物质可通过处理再被动物吸收。现在被各国所接受和使用的主要处理方法有以下几种。1 干燥法一般只适用于营养物质含量较高的鸡粪。1. 1 自然干燥将新鲜粪便单独或掺入一定比例糠麸拌匀后,摊在水泥地面或塑料布上,随时翻动,自然风干、晒干,然后粉碎,掺到其他饲料中饲喂。此法成本较低,操作简单,但受天气影响大,晒干时造成的环境污染大。1. 2 加温干燥干燥快速,可达到灭菌、灭杂草籽和去臭的目的,但是经处理后的粪便养分损失较大,成本较高。1. 2. 1 低温干燥 将畜禽粪便运到装有机械搅拌和气体蒸发的干燥车间或干燥机、隧道窖中,在70 ~500 ℃的温度下烘干,使畜禽粪便含水量降到13%以下,再储藏和利用。1. 2. 2 高温快速干燥 将含水量为70% ~75%的畜禽粪便通过高温快速干燥机,在不停旋转的干燥机中,畜禽粪便通过间接加热( 500 ~700 ℃) , 12 s左右,含水量即可降至13%以下。1. 3 微波处理干燥

环境工程开题报告范文

在查阅文献基础上,通过科学实验结合综合理论分析得出合理的结果和结论,找出最佳工艺条件和最优化的活化剂。下面是我为大家整理的环境工程开题报告范文,欢迎参考~

论文题目: 农业秸秆制备活性炭及其性能研究 学 院:生物与环境工程学院

专业班级:xx环境工程一班

一 选题依据

1.设计题目:农业秸秆制备活性炭及其性能研究

2.研究领域:固体废弃物处理与处置

3.设计工作的理论意义和应用价值:

我国农业在我国产业结构中处于基础地位,在农业生产过程中也不乏废弃物的产生,其中秸秆就是农业生产的主要固体废弃物,这就需要我们对其进行处理。焚烧秸秆现象不仅严重污染环境,还存在严重的安全隐患,特别是造成烧伤甚至死亡,更是得不偿失。因此,我们利用农业秸秆制备活性炭,既将农业秸秆有效的处理了,减少了固体废弃物,节约了资源,也制备了具有良好吸附性能、也可以作为燃料的活性炭,满足了人们对活性炭的需求。处理了固体废弃物,较好的保护了环境,减少了环境污染。

4.目前研究的概况和发展趋势:

目前,利用农业秸秆类废料制备活性炭是一种既可以减少环境污染,又可以拓宽能源渠道的新模式。制备活性炭的秸秆有:玉米杆、稻壳、稻杆、剑麻杆、黄麻杆、蚕豆杆等。不同的秸秆可以使用不同的方法来制备活性炭。如稻壳类活性炭的制备方法包括:NaOH法、磷酸法、氯化锌法。稻杆类活性炭的制备方法有:化学方法、微波辐照法。近几年来,利用廉价易得的农业废弃物—秸秆来制备活性炭在国内外得到了大量的研究。制得的活性炭具有吸附性,还可以作为燃料来燃烧。

虽然我国拥有巨大的农业秸秆类资源,但现阶段对其应用还十分有限,对于很多秸秆制备活性炭还处于实验研究阶段,对于真正的大规模工业化生产和利用,还需要不断地探索和推进。利用农业秸秆制备活性炭,不仅可以扩大废弃资源的利用,而且可以保护环境,真正实现“建设环境友好型、资源节约型社会”。活性炭在生产和人类生活中应用越来越广泛,如何制备质优低廉的活性炭变得越来越重要。随着科技的发展,研究的深入,将来可能生产出更优质的低廉的活性炭。

二 毕业设计研究的内容

1.重点解决的问题:

(1)制备工艺的选取,活化剂的选择

(2)活性炭性能的研究

(3)活性炭灰份去除

2.拟开展研究的'几个方面:

(一)、使用何种活化剂

(二)、活性炭的性能研究

(三)、采用哪种方法

(四)、最佳工艺条件

3.本设计预期取得的成果:

制得具有吸附性能和可以作为燃料的活性炭,将秸秆有效的利用,减少了固

体废物,减少了环境污染,保护了环境。

三、设计工作安排:

1.拟采用的主要研究方法:

在查阅文献基础上,通过科学实验结合综合理论分析得出合理的结果和结论,找出最佳工艺条件和最优化的活化剂。

2.毕业论文(实验/论文)进度计划

第一周:下达任务书,毕业实习。

第二周:毕业实习,查阅文献资料。

第三周:毕业实习,查阅文献资料,拟定实验方案。

第四周:毕业实习,整理文献资料,确定实验方案,撰写开题报告。

第五周:实验阶段的初期准备(实验材料、装置、仪器与分析方法)。

第六至十三周:开展实验研究工作。

第十三、十四周:实验结果分析与讨论,撰写论文初稿。

第十五周:论文修改。

第十六周:毕业答辩。

四、阅读的参考文献

[1]郑秋生,李龙,胡雪玉.农作物秸秆用于制备活性炭的进展研究[J] .西安工程大学纺织与材料学院,2010,18(3):69-82

[2]沈铁焕,时运铭.磷酸法麦秆活性炭的研制[J]中小企业科技,2001(10):11.

[3]张利波,彭金辉,涂建华等.氯化锌活化烟杆制造活性炭研究及孔结构表征[J]炭素技术,2005,24(3):14-19

[4]张生明.青稞秸秆氯化锌法制备活性炭[J].青海科技,2008(5):38-39

[5]张世润,李海朝,张丽君等.稻壳活性炭的研制[J].林产科技,2001,26(1):36-38

[6]李玥,陈正行.稻壳制备活性炭的研究[J].山西食品工业,2004(3):15-19

[7]韩彬,周关华,荣达.稻草秸秆活性炭的制备及其表征[J].农业环境科学学报,2009,28(4):828-832

[8]  王守疆, 王孝恩,东玉武.氯化钙活化法从玉米芯生产活性炭[J].山东化工,1994(1):4-5

[9]  蒋应梯.麦秸用磷酸法制粉末活性炭的研究[J].浙江林业科技,2000,20(6):31-33

[10]  卢春兰,徐绍平,刘淑琴等.烟杆制活性炭的工艺研究[J].林产化学与工业,2007,27(4):127-130

[11]  O Ioannidou A residues as precursors for activated carbon production-a review[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2007,11(9):1966-2005

新型吸附材料制备和性能研究论文

第24卷第2期2001年4月 煤炭转化 COA L CON V ERSIO N V o l . 24No . 2A pr. 2001 超级活性炭的制备和结构及其性能研究进展 宋燕凌立成李开喜吕春祥刘朗 1) 2) 3) 3) 4) X 摘要超级活性炭是一种新型高效吸附功能材料, 由于它具有比表面积高、微孔分布集中且吸附性能优良等优点, 正越来越广泛地受到重视并在许多领域推广应用. 概述了超级活性炭的制备、结构及其性能研究进展. 关键词超级活性炭, 比表面积, 化学活化法, 孔结构, 表面化学结构, 吸附性能 中图分类号TQ 424. 1 化法、化学活化法、物理-化学联合活化法. 其中较常 0引言 活性炭(AC) 是一种广谱吸附剂, 其吸附能力主 要取决于活性炭的比表面积及孔径分布. 常规活性炭由于比表面积较小(2200m /g) 、微孔分布集中且吸附性能优良等特点, 现已广泛应用于医药、催化、气体分离及储存、双电层电容等领域. 本文从超级活性炭的制备、结构及其性能研究进展方面作一概述. 2 用的是后两种活化方法. 1. 1物理活化法 物理活化法通常包括两个步骤:首先是对原料进行炭化处理以除去其中的可挥发成分, 使之生成富碳的固体热解物, 然后用合适的氧化性气体(如: 水蒸气、二氧化碳、氧气或空气) 对炭化物进行活化处理, 通过开孔、扩孔和创造新孔, 形成发达的孔隙结构. 一般活化过程中发生如下反应: C+H 2O=H 2+CO ($H =+117kJ/m ol) C +CO 2=2CO ($H =+159kJ /m ol ) 通过上述两反应去除炭材料内部的碳原子, 从而创造出丰富的微孔. 影响物理活化的因素有很多, 活性炭的孔隙率除了与制备活性炭的原材料性质有关外, 还与炭化、活化条件(诸如炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间、活化剂种类、活载比等) 有着密切的关系. 当利用物理活化法制备超级活性炭时往往添加催化剂进行催化活化. 如日本专利[8]采用第Ⅷ族金属元素做催化剂, 不仅减少了反应时间, 而且获得比表面积达到2000m /g ~2500m /g 的超级活性炭. 有代表性的过渡金属化合物有Fe (NO 3) 3, Fe (OH ) 3, FePO 4, FeBr 3, Fe 2(SO 4) 3, Fe 2O 3等. 2 2 1超级活性炭的制备 超级活性炭最早出现于20世纪70年代, 美国工业化于20世纪80年代中期, 其商品代号为AX 系列; 日本工业化于20世纪90年代初期, 其商品代号为M AXSORB. 制备超级活性炭的原料相当丰富:如石油焦或沥青焦、煤、沥青果壳[6]以及中间相炭微球等. [7] [1, 2] [3] [4, 5] 、木质素、 超级活性炭的制备方法基本上有三类:物理活 X 国家自然科学基金资助项目(59772025) . 1) 博士生; 2) 研究员、博士生导师, 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室, 030001太原; 3) 副研究员; 4) 研究员、博, , 太原: 28 煤炭转化2001年 1. 2化学活化法 化学活化法是在原材料中加入影响热解反应并 抑制焦油生成的脱水剂, 进行一步炭化和活化. 化学活化法因原料不同制造方法各有差异, 但其工艺过程基本一致(见图 1). 图1高比表面积活性炭的制备工艺流程图 F ig. 1T he prepar atio n pr ocess o f hig h sur face area activated carbo n 化学活化法中常用的活化剂有碱金属、碱土金属的氢氧化物, 无机盐类以及一些酸类, 目前应用较多、较成熟的化学活化剂有KOH , NaOH , ZnCl 2, CaCl 2, H 3PO 4等, 其中以KOH 作为活化剂制得的超级活性炭性能最优异. KOH 活化时, 一方面通过KOH 与碳反应生成K 2CO 3而发展孔隙, 同时K 2CO 3分解产生的K 2O 和CO 2也能够帮助发展微孔; 另一方面K 2CO 3, K 2O 和碳反应生成金属钾, 当活化温度超过金属钾沸点(762℃) 时, 钾金属会扩散入碳层影响孔结构的发展, 但对不同炭料的影响效果不同. 在KOH 活化过程中, 主要发生以下反应[9]: 4KOH +C K 2O +C 2CO 3+K 2O+3H 2K +CO [9] 2222 m /g , 2666m /g ~3646m /g 和3880m /g 的超 [9-11][12] 级活性炭. 1996年许斌等以溶剂凝絮处理所 制中间相沥青为原料, 采用KOH 活化处理制得了比表面积高达3464m 2/g 的超级活性炭, 其总孔容高达2. 14cm /g , 苯吸附值为1610m g/g , 孔径主要集中在1nm ~4nm 范围内, 平均孔径2. 6nm 左右. 1996年大连理工大学张晓昕等[6]以KOH 为活化剂, 分别在900℃和800℃下活化核桃壳和石油焦, 制得了比表面积为2840m 2/g 和2200m 2/g 的超级活性炭. 1997年刘洪波等以长岭石油焦为原料, 采用KOH 活化法制得了比表面积为3231m 2/g 的超级活性炭, 其碘吸附值为2718mg /g , 亚甲基蓝吸附值为850mg /g , 苯吸附值为1480m 2/g . 总之, 在化学活化过程中活化剂种类、活化温度、活化时间、原料粒度等因素对最终产品的结构及性能都有影响, 实际应用中应根据需要酌情选择. 例如:KOH 活化是产生新微孔, 而H 3PO 4或磷酸盐活化主要产生中孔. KOH 和H 3PO 4活化的活性炭表面亲和性也不相同, KOH 活化产生的活性炭是亲酚性的, H 3PO 4活化产生的活性炭表面呈酸性, 是亲水性的, 适宜于液相吸附和氢气储存. 1. 3物理-化学联合活化法 物理-化学联合活化法就是将物理活化及化学活化两种方法结合起来所采用的活化方法. 一般来说, 采用先进行化学活化再进行物理活化可成功制备超级活性炭. 例如:用ZnCl 2化学活化桃核[13], 比表面积达到1000m 2/g ~2000m 2/g 后, 用二氧化碳进行物理活化, 可进一步开孔和拓孔, 用此法制备[2] 3 K 2CO 3+2C +3CO KOH 化学活化法制备超级活性炭最初是由美国AM OCO 公司开发的, 后由Anderson Develop -ment 公司商业化生产, 制备出比表面大于2500m /g 的超级活性炭. 日本关西热化学株式会社用KOH 活化石油焦制备出的超级活性炭, 商品名为M AXSORB, 其比表面积可达到2800m /g ~3200m /g. 日本音羽利朗利用KOH 活化椰壳、石油焦等原料, 400℃下进行脱水处理, 600℃~800℃活化均获得了比表面大于3000m /g 的超级活性炭. 日本大阪煤气公司以中间相炭微珠为原料, 通过KOH 活化制得了比表面积高达4000m 2/g 的超级活性炭. 我国对超级活性炭的制备及研究工作起步较晚, 1993年、1994年和1998年中国科学院山西煤化所分别采用中间相沥青、氧化沥青和石油焦为原料, 2 [8] 2 2 2 度在0. 37g /mL 左右, 粒状且非常耐磨, 对天然气储存等过程非常有用. M olina -Sabio 等用H 3PO 4和 [14] CO 2混合活化木质纤维素材料, 即先用质量分数为68%~85%的H 3PO 4在85℃下浸泡木质纤维素 个波状层和大小为1nm ~2nm 的2层~3层堆叠体所构成的微细结构. 在800m 2/g ~1500m 2/g 的活性炭中几十纳米的大孔仍可形成, 同时狭缝形孔仍存在于堆叠体之间; 而比表面积大于3000m /g 的超级活性炭的微细结构则完全由单个波状层和小堆叠体所构成. M arsh 等 [17] 2 2h , 然后将浸泡样在450℃下炭化4h , 再将H 3PO 4活化样用蒸馏水清洗后, 用二氧化碳在825℃下部分气化, 结果获得了比表面积达3700m /g , 总孔容达2mL /g 的超级活性炭. 综上所述, 上述三种活化方法各有优缺点, 化学活化法制备超级活性炭的生产工艺虽然较为成熟, 且已实现商品化, 但成本较高并存在严重的设备腐蚀及环境污染等问题. 而物理活化法虽然工艺简单、污染少, 但反应耗时较长, 利用此方法制备超级活性炭的生产工艺还处在实验室规模的探索之中, 有关这方面的报道也较少. 2 采用红外光谱研究了用KOH 活化 后的焦, 认为KOH 活化反应可能产生C , 芳核C C 以及酚羟基等; 乔文明等[18]用X 光电子能谱(XPS) 研究了以高软化点沥青为原料、KOH 为活化剂制得的超级活性炭的表面化学结构, 认为超级活性炭的表面存在C O , C OH , C O , O C 和COOH 等多种含氧官能团. Otow a 等[1]发现超级活性炭MAXSORB 中含 2超级活性炭的结构研究 2. 1超级活性炭的微细结构与表面化学结构 [15] M ar sh 等采用扫描电镜(SEM ) 及透射电镜(T EM ) 研究了Amo co Research Center 用KOH 活 氧官能团如R , R , R OH 和R O 等的量比用水蒸气活化制得的活性炭中表面官能团多得多, 并且其含氧官能团的数量与活性炭的比表面积有很大关系. 2. 2超级活性炭的孔结构 根据国际理论与应用化学联合会(IUPAC) 分类方法, 活性炭的孔结构分为:微孔(50nm). 普通粒状活性炭具有三分散的孔结构(见图2). 对于吸附来说, 起主要作用的是微孔, 而过渡孔的作用是在足够高的压力下按毛细凝聚的机理将蒸气吸附在过渡孔中; 同大孔一样充当吸附质进入微孔的通道. 超级活性炭具有非常发达的孔结构, 孔分布主要集中在微孔, 属于单分散型孔结构[6](见第30页图3). 并且随原料活化程度的加深, 所制活性炭的孔径分布中心向大孔方向位移[18](见第 30页图4). 化法制得的两种超级活性炭PX-21及PX-22的微细结构. 结果发现此类活性炭表面较平坦, 结构较均匀, 其超微孔结构由直径大小为1nm ~5nm 的笼形结构所构成, 这种笼形结构彼此间由厚度为1层~3层碳原子层所隔开. 日本白石稔等[16]用TEM 和X -射线衍射法研究了用KOH 活化中间相炭微球制得的比表面积为800m /g ~4000m /g 的活性炭的微细结构. 结果发现, 随着比表面积的增大, 活性炭的微细结构从非活性炭的各向同性的盘状(discotic) 结构变为由单 2 2 图2普通活性炭的孔结构 F ig . 2Po re str uct ur e of activat ed car bo n 3超级活性炭的性能研究 超级活性炭由于有较大比表面积、较集中的孔 径分布, 因而具有较强的吸附能力. 几种国内外研制 的超级活性炭性能见表1[19], 超级活性炭与其它几种活性炭的吸附性能比较见表2. [11] 表1超级活性炭的性能 T able 1T he pro perties o f hig h sur face a rea activated carbo n Raw materials Petroleu m coke Petroleu m coke C oconut s hell M CM B L ignose Pitch M es oph as e pitch Petroleu m coke Activation agents KOH KOH KOH Alk al Compound KOH KOH KOH S BE T /m 2/g >[1**********]0~5000 28002600~3646 36463230 V po re /cm 3/g 1. 4~2. 01. 5~2. 0 —1. 31. 5~2. 52. 141. 67 Adsorption cap acity of iod ine/mg /g 2800~3600 2500—25142600~3100 —2718 Ad sorption capacity of benzen e/mg/g ——850—990~[1**********]0 Ads or ption capacity of methylene blue/mg/g 400~600400~600620m L/g 353m L/g ——850 值和苯吸附值较沥青基活性炭纤维和球状活性炭分别提高2倍和3倍, 较普通粒状活性炭提高近6倍. 其优良的吸附性能使其在吸附材料应用领域具有很大的潜力. 表2超级活性炭与常规活性炭吸附性能的比较T able 2Compar ison of adso rptio n pr opert ies betw een high sur face area act ivat ed car bo n and conv entional ac-tiv ated car bons 图3高比表面积活性炭的细孔分布 Fig. 3M icr opo re str uctur e of hig h surface ar ea ac-tiv ated car bon 1——M -20(S BET =2000m /g) ; 2——M -30(S BE T =3000m 2/g ) ; 3——M -40(S BE T =4000m 2/g ) 2 Activated carb on s HS AC PACF PSAC AC S BE T /m 2/g [**************]0 Adsorption cap acity of iodine/mg /g [1**********]8480 Ad sorption capacity of benzen e/mg/g 1200412411264 Note:HASC ——High s urface area activated carbon; PACF ———Pitch -bas ed s pherical Pitch -based activated carbon fiber ; PSAC —activated carbon; AC ——Gr anular activated car bon. 4结束语 超级活性炭以其优良的吸附性能, 越来越受到 图4几种活性炭样品的孔结构 F ig . 4Por e str uctur e of activated carbon samples A ——S BE T =2666m 2/g; B ——S B ET =683m 2/g; C ——S B ET =619m 2/g 人们的青睐. 但超级活性炭的生产及应用领域还有许多方面要改进或进行深入的研究. 例如:如何在生产工艺过程中进一步节能、降耗、减小污染等; 如何采用有效的成型方法将粉末状超级活性炭进行成型处理, 以增大其堆密度; 进一步开发超级活性炭的新用途等. 由表1和表2可见, 超级活性炭的比表面积比普通粒状活性炭、球状活性炭和活性炭纤维高2倍~3倍, 且具有非常发达的微孔结构, 所以其碘吸附 参考文献 [1]Otow a T, Nojina Y, M iyazaki T. 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KEY WORDS hig h surface ar ea activated car bon , sur face area , chemical activation , pore structure, chem ical structure, adsorption properties.

根据国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)的定义。按照孔径的大小,多孔材料可分为微孔材料、介孔材料和大孔材料。大孔材料的孔径>50 nm。微孔材料的孔径<2 nm。介孔材料的孔径介于2~50 nm 。按照结构特征,多孔材料又可以分为无序孔结构材料(无定形)和有序孔结构材料(一定程度有序)两类。1992年MOBIL公司的研究人员首次使用烷基季铵盐型阳离子表面活性剂作为模板剂成功合成出M41S介孔材料。从而将多孔材料从微孔扩展到介孔,且在微孔材料(如沸石)与大孔材料(如 活性炭 )之间架起了一座桥梁。介孔材料由

纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文, 希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能: 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044××1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用,如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛,按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类: 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般为纳米级,它不仅可让聚合物嵌入夹层,形成“嵌入纳米复合材料”,还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应,具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法,插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后,制成“嵌入纳米复合材料”,而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离,形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ,特别是近年来纳米级无机粒子的出现,塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高,而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高,脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa,比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是:高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备,用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散,同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快,对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如:漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外,四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此,在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认,纳米材料由于独特的性能,使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景,纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用,粒子表面处理技术的不断进步,纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善,纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展,其应用前景会更加诱人。 参考 文献 : [1] 李见主编.新型材料导论.北京:冶金工业出版社,1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J,Kautz H,Thomann R[J].Polymer,2004,45(7):2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二:《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位,包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如,在汽车车身部分,利用纳米技术可强化钢板结构,提高车体的碰撞安全性。另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分,利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面,利用纳米金属做为触媒,具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效,它在汽车上得到了广泛的应用,提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价,它不但决定着汽车的美观与否,而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外,还要求有优良的耐久性,包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中,作承受负载的填料,与骨架材料相互作用,有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明,将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中,可提高其机械性能,尤其可使抗划痕性能大大提高,而且外观好,利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料,加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明,而且吸收紫外线,同时也可提高热稳定性,适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定,凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准,例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套,包裹线束的波纹管、胶管等,使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24小时接触杀菌率达90%,无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用,能够完全填充金属表面的微孔,最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3倍-4倍,磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护,减小了磨损,使用寿命成倍增加。 另外,由于纳米粒子尺寸小,经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染,目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造,最大限度地促进汽油燃烧,使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为,汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加动力性能25%,并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%~80%。它还可以清除积碳,提高汽油的综合性能。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉体状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽车中最大的改变即是,轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上,新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异,例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域,随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器,可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤,并对超标的尾气排放情况进行监控与报警,从而更好地提高汽车尾气的净化程度,降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功,产品整体性能超过国外的超微传感器,缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为,到2020年,纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高,导电性极强,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍, 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车,储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展,纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力,对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革,未来汽车技术的发展,有极大部分与纳米技术密切相关,纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言,纳米技术的有效运用,有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术,. [2]潘钰娴,樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2002. [3]周李承,蒋易,周宜开,任恕,聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术,2002,(1):18~21 纳米材料与技术3000字论文篇三:《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。 关键词:纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初,德国科学家成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 纳米材料 纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质,往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面: 高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中,力学性能提高约一个量级,还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤:起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂,可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals,德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场,已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金,该公司与用户合作,不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份,电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应,可实现结构的稳定。例如,添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布,表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点,使管材的内涂覆,尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中,微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm,材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍,延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子,合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似,即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如,在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体,晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100~200nm,镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为~1GPa,拉伸韧性得到改善。另外,这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化,注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为:在1s-1的高应变速率下,延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向,如:(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

花生壳对染料的吸附研究论文

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目录:杨超, 杨传秀. 王锦蛇( Elaphe carinata) Sox 基因保守区的克隆及测序. 安徽师范大学学报(自然科学版),2008,31(1):53-56.杨超, 花兆合,周伍,张贺京,王媛,李志红,孙凯. 智能发育不全患者的跖纹研究. 安徽师范大学学报(自然科学版),2007,30(5):580-583杨 超,蔡亚非,龚仁敏,邵登辉,孙影芝.莴苣皮生物材料吸附水溶液中阳离子染料的研究. 南京农业大学学报,2006, 29 (2) : 45-49.杨超,柯丽霞,龚仁敏,刘慧君,孙影芝.花生壳粉作为生物吸附剂去除水溶液中偶氮染料的研究. 生物学杂志, 2005,22(2):45-48.杨超,龚仁敏,刘必融,刘慧君,孙影芝,柯丽霞.花生壳粉生物吸附水溶液中阴离子染料的研究. 应用生态学报, 2004,11(15):2195-2198.杨 超,杨传秀,聂刘旺.赤链蛇不同组织Sox基因表达的RT-PCR分析.激光生物学报, 2004,13(5):334-338.杨 超,杨传秀 聂刘旺.两种蛇Sox基因的PCR-SSCP分析. 动物学杂志, 2003, 38(1): 8-12.杨 超,聂刘旺. 两栖爬行动物性别决定的研究进展. 安徽师范大学学报(自然科学版),2003,26(2):169-172.杨 超,聂刘旺.赤链蛇Sox基因的克隆及序列分析.激光生物学报, 2002, 11(1):15-18.杨 超,聂刘旺.乌梢蛇赤链蛇Sox基因的PCR扩增研究.皖南医学院学报,2002, 21(3):174-176.杨 超,聂刘旺.乌梢蛇Sox基因的克隆及测序.两栖爬行动物学研究,2002, 10.杨 超,聂刘旺.虎斑颈槽蛇Sox基因的克隆及测序.发育与生殖生物学报, 2002,12.孙影芝,张小平,龚仁敏,刘慧君,杨超.化学修饰对花生壳吸附染料能力的影响. 安徽师范大学学报(自然科学版),2006,29(1): Gong, Yi Ding, Mei Li, Chao Yang, Huijun Liu, Yingzhi Sun. Utilization of powdered peanut hull as biosorbent for removal of anionic dyes from aqueous solution. Dyes Pigments, 2005. 64: 187-192.孙影芝,龚仁敏,张小平,刘慧君,杨 超.甘蓝皮生物吸附去除水中的阳离子染料. 中国环境科学 2005(suppl.),2005,25(Suppl.): Gong, Yingzhi Sun, Jian Chen, Huijun Liu, Chao Yang. Effect of chemical modification on dye adsorption capacity of peanut hull. Dyes Pigments, 2005. 67: Gong, Mei Li, Chao Yang, Yingzhi Sun, Jian Chen, Removal of cationic dyes from aqueous solution by adsorption on peanut hull. J. Hazard. Mater., 2005. 121: 247-250.孙影芝,龚仁敏,张小平,刘慧君,杨超.苤蓝皮生物吸附去除水体中的阴离子染料 安徽师范大学学报(自然科学版),2005,28(1):80-83.杨传秀杨超陈壁辉 扬子鳄大脑皮层后期胚胎发育的超微结构.解剖学杂志, 2004,27(2):152-156.杨传秀杨超陈壁辉 扬子鳄胚胎大脑皮层神经元核内包涵体的超微结构特征.动物学杂志, 2003,38(2):20-22.柯丽霞,杨 超. 安徽清凉峰自然保护区大型真菌的生态分布.应用生态学报, 2003, 14(10):1739-1742.花兆合, 周伍, 杨 超, 张贺京, 王媛, 李志红, 孙凯. 智力低下患者的手纹分析. 人类学学报,2002 , 21(3):239-244.杨传秀杨超.陈壁辉初孵扬子鳄端脑基底中枢的组织学研究. 安徽师范大学学报(自然科学版),2002,25(3):270-273.杨传秀,杨超.陈壁辉初孵扬子鳄大脑皮层组织学结构观察. 安徽师范大学学报(自然科学版),2000,23(1):43-46.杨传秀,杨超,陈壁辉.初生扬子鳄嗅球、嗅束的组织学结构研究 安徽师范大学学报(自然科学版)1999,22(4):321-323蔡亚非 杨 超 李君陈壁辉. 虎斑颈槽蛇Duvernoy腺超微结构.解剖学杂志,1999, 22(6): 492-495.

花生壳可以降低血脂。

花生壳具有的降血脂、血压作用,主要与其所含的黄酮类物质(木犀草素)有关。另外,花生壳提取物还有抗氧化、抑菌、抗炎、镇咳祛痰等好处,还对降低胆固醇,缓解动脉粥样硬化有一定的作用。

将干的花生壳洗净,用水煎服,每次服用50克~100克,对高血脂、冠状动脉硬化性心脏病有一定的辅助治疗作用。

而花生仁富含蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素B1、B2、E及微量元素硒等营养成分,在中医上具有扶正补虚、润肺、和胃、补脾之功效;而花生外衣(特别是红衣花生)富含维生素K,有提升血小板数量,促进凝血的作用。

扩展资料

不宜吃花生人群

1、因为花生脂肪和蛋白质含量非常高,那些体寒湿滞、脾虚便泄,以及有胃肠道疾病的人不宜食用,否则会加重腹泻。

2、对于有肝胆疾患的人来说,花生会加重肝脏负担。

3、皮肤油脂分泌旺盛、易长青春痘的人,也不宜过量进食花生。

4、由于花生有止血作用,能增进血凝,促进血栓形成,所以那些血黏度高或有血栓的人不宜食用。

参考资料来源:人民网-调血压血脂 煎服花生壳

参考资料来源:人民网-花生的营养价值高 4类人却不宜吃花生

使用路由器配置WEB服务器,需要先设置路由器的端口映射,就可以实现楼主的要求,具体需要映射的端口是80,80端口是WEB默认端口。这里给楼主详细说下:1、申请花生壳免费域名,当然是用来给别人访问的,免费2、设置本机固定局域网IP,例如设置为、登陆路由器,找到“虚拟服务器”选项,这里需要说明一下,不同的路由器型号的配置方法也不完全相同,但一般都会有“虚拟服务器”这项功能,如果找不到这一项,可以找到“DMZ主机”,DMZ主机可以将内网的某个IP地址的所有端口均对外网开放,不过这样设置会有安全隐患,建议设置虚拟服务器4、在“虚拟服务器”表格中填入要映射的内网IP,按上面的就是,在内网端口和外网端口处填80,然后保存重起路由器5、启动花生壳并激活域名服务6、设置好计算机的WEB服务器,就可以正常访问了。需要注意,通过路由器配置的服务器,在内网电脑一般是不能通过域名访问的,假设在你自己的电脑上访问你申请的域名,就会出现让你输入用户名和密码的提示,你怎么输入都是不对的。要外网的电脑才可以正确访问

吸附法对废水处理的研究论文

优点:操作简单缺点:吸附饱和效果会下降,如果采用的是树脂吸附,吸附饱和后需要解析,解析废液很难处理。总结:吸附是个物理变化的过程,污染物转移的过程,污染物没哟被分解、消除!

一旦饱和,效果会下降

环境工程专业的论文

导语:针对环境工程这一专业,大家会写出什么样的论文呢?下面是我收集整理的环境工程专业论文,供各位阅读和参考。

摘要:

磁性固化技术凭借自身的特点与优势在环境工程利用中得到了广泛地应用,并且从其应有效果来看,其具有不错的应用前景。该文在介绍磁性固化技术种类的基础上,对其在环境工程领域中的应用进行了介绍,仅供参考。

关键词:

磁性固化;环境工程;废气处理

磁性固化技术通过物理或化学方法将酶或微生物定位于磁性固化载体,待固化反应完后,通过外部磁场完成对其的分离处理,同时使酶或微生物能够保持活性,并且可以进行多次固化,具有不错的应用前景。

1磁性载体的固化分类

磁性纳米球是磁性固化过程中的常用载体,对其进行分类大体可以分为以下几种。

(1)吸附法,利用物理吸附方法,将酶固定在琼脂糖或多孔玻璃等载体上。该固定方法具有固定条件温和、工艺简单等诸多优点,同时其载体具有较为广泛的选择空间,既可以选择人工合成的高分子材料,也可以选择天然的高分子材料,在吸附过程中可以实现固定化和纯化,失活的酶能够再次活化,而应用的载体也能够实现再生。

(2)共价法,支持物反映基团和分子功能基形成共价键,粘合十分牢固,在应用过程中具有较高的稳定性,并且很少会发生酶脱落的情况。该方法在应用过程中的主要缺点是固化和载体活化起来相对比较复杂,并且反应发生所需要的环境也十分剧烈,因此要想获取活力较好的固定化酶,必须要对反应条件进行严格地控制。

(3)包埋法,在聚合物材料的微囊或格子结构中固定酶,通过这种方式有效地避免了酶蛋白释放,而在实际操作中,在微囊或格子中仍然可以有底物落入与酶发生接触。该方法的最大优点是操作起来相对比较容易,只是将酶分子包埋起来,不会对生物活性造成较为严重地破坏,但是该方法并不是适用于分子较大的底物。(4)交联法,对试剂进行应用,完成蛋白酶之间交联,从而使多功能试剂与酶分子之间形成共价键,最终形成三向交联网结构,酶分子不仅存在外交联,而且也存在内交联。在实际操作过程中添加材料上的差异会使产生的固化酶具有不同的物理性质。

2环境工程对磁性固化技术的应用

环境检测

免疫磁性分离技术在生物学和医学中的应用已经十分成熟,近几年其也被应用到环境检测中。通过对免疫磁分离技术的应用可以从样品中将目标微生物分离,如果在检验过程中与荧光免疫分析、多聚酶链式反应等方法合理地结合在一起,可以提高检测极限和分离效率。在检测废水大肠杆菌的含量时,可以结合三磷酸腺苷为生活和免疫磁性分离技术相结合,实验结果显示,检测的整个环节时间低于60min,并且检测结果具有较高的精准度,因此是一种快速有效的检测方法。部分学者在研究过程中在分离金属离子过程中利用了一种表面被改性后的磁性纳米微生物球,实验结果显示,在浓度为10ng/ml,pH=4的溶液中,Cu、Co、Pb等离子能够依照顺序被提出,并且提取效率超过了90%,是一种不错的方法。

废气处理

磁性固定化技术因为具有反应速度块、密度高、产物易分离、抗毒性较强等等优点,被广泛地应用到废气治理领域中。宣群等研究人员利用海藻酸钠进行固化实验,在对氧化亚硫酸铁的降解率超过了97%,得到不错的应用效果。马艳玲等研究人员利用海藻酸钙制定固定微生物颗粒实现对硫化氢等废气的净化,通过实验发现,硫化氢的排除率超过了90%,排除效果良好。此外,马艳玲通过对活性炭的应用,对假单胞菌进行吸附降解油烟废气,通过实验结果发现,当气流速低于8L/h,油烟浓度未超过100mg/L,容积负荷处于~,油烟的滞留时间超过30s时,生活反应器对讲解油烟的效率超过了95%,降解效果十分明显,对油烟的处理效果明显,并且以活性炭为填充料的反应器具有较强的抗冲击能力,这也确保了其应用的合理性。

废水处理

部分学者在尝试在污水处理过程中将磁性技术与固化技术结合,将磁性物质作为酶或微生物在固化过程中的载体,通过其具有的磁场和高效分离等特点对微生物和污水进行处理,这弥补了传统废水处理中难以对微生物进行处理,难以将水与微生物进行分离的弊端,探索出一条处理废水的新途径。在对磁性纳米球进行一系列地处理后,可以使其携带功能基团,这在一定程度上提高了载体对微生物的固载量。固定微生物附着在磁性载体上可以使其在废水处理上的效率、速度得到提高,同时在污水处理过程中还具备磁处理所具有的优势,也就是在存在外磁场的情况下,具有较强的磁响应,因此很容易从反应体系中将载体分离出来,具有良好的处理效果。

部分学者在磁性微球上固定辣根过氧化物酶,在固定酶过程中,酶最大固载量可以达到,在反应器中利用其对废水(含有酚酞)进行处理,在实验过程中对废水的成分进行处理,通过测量,游离酶的动力学参数Km为224μmol/L,固定化酶动力学参数Vmax为371μmol/L;也有学者对磁活性污泥进行应用对奶厂生产过程中产生的废水进行处理,主要处理废水中的氨氮和有机物,相关实验表明,处理率分别可以达到98%和92%,并且随着科技的发展,处理率还会进一步提高,可见其是一种高效的处理方法;部分学者也针对功能化硅包覆介孔磁性载体固定细菌效果进行了研究,主要针对pH值、处理时间、处理温度等因素进行分析,同时在研究过程中需要将结果与其他载体固菌效果对比。实验结果显示在30℃环境中,摇床中的振动速度为200r/min,对固菌进行24h培养效果最佳,在城市污水处理过程中对固菌后载体进行应用,处理24h,主要处理过程中应当在pH=7,投加量为的最佳情况下开展,在该环境下,去除COD的量能够超过83%,利用pH=2的HCL溶液完成酸洗后的再生载体,将其应用到城市污水处理中,处理效果仍然可以超过76%。

将磁性载体固化酶放入磁场稳定流动床反应器中,可以简化整个体系在反应过程中的操作环节,比较适合规模化生产。通过对外部磁场的应用可以对磁性材料固定酶的运动方向和方式进行适当控制,通过该方式顶替传统机械搅拌的方式,可以使搅拌变得更加合理,使固定化酶的催化效率得到了进一步提高。

部分学者利用纳米磁粉磁化菌生物肥对屠宰场的废水进行处理,处理结果显示,通过对该工艺的应用,可以快速地分离磁性生物絮凝泥水混合液,在处理过程中仅需要15min便可以完成沉淀,磁粉和磁场能够促进微生物的新陈代谢,提高了污泥活性以及处理废水的效果,通过大量的实验结果进行统计分析,可以发现,利用其对屠宰场的废水处理,对SS、COD、NH3-N3种化学物质的.去除效率分别可以达到92%、96%、87%,通过处理后的排除的水的水质远高于排放标准,并且该工艺具有很强的抗冲击负荷能力,具有不错的应用前景。

3结语

磁性固化技术因为其自身具有的特点和优势,被广泛地应用到生物学、医学等多个领域中,并且对其的应用也已经逐渐趋于成熟,但是对其环境工程领域中的应用还处于发展阶段。因此,加强对磁性固化技术在环境工程领域中的应用的研究,扩大其应用范围,并且要将研究结果由实验阶段逐渐向应用阶段发展,进一步改善我国的环境。

化学污染与生态是研究生态环境中的污染物与周围的生态环境之间相互影响的规律的科学,是环境工程专业的一门重要的专业课。化学污染与生态课程是一门综合性课程,同时又具有较强的现实性和实践性特点。针对化学污染与生态课程教学,我们在多年课程教学改革和实践中进行了一些探索并形成了一些想法。

一、课程特点分析

化学污染与生态课程是为环境工程专业三年级学生开设的一门综合性专业课程,这门课程涉及内容和范围比较广泛,因此在学习本课程之前学生需要具备与该课程相关的基础知识,学生不但要对有机化学和无机化学具有较深的理解,而且还应当深入了解生态学和环境学等方面的知识。在这门课程的学习过程中,学生在以前所学的相关知识的基础上进一步掌握化学污染物与生态环境的相互作用规律,并且能够根据所学的知识对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。在这门课程的学习过程中,学生不但要学习各种理论知识,还应当能够进行相关的验证性和设计性实验,达到理论与实践的结合。同时,通过对该课程的学习,可以激发学生们的学习兴趣并且扩展他们的视野,为进一步学习环境工程专业的其他课程打下一定的基础。

二、教学内容的设计

化学污染与生态课程的主要研究内容是化学污染物与生态环境之间的相互作用,对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。该课程的一个重要特点是内容涉及多学科交叉,包括化学,环境学和生态学等学科的基本概念和基本原理。该课程涉及内容较多但课程学时数又有所限制,因此在课程教学内容的设计过程中要考虑到这些实际情况,防止该课程所讲述的内容与其他相关课程的内容产生重复现象,重点讲述本课程的核心内容。该课程的主要内容是以生态学的基本原理为基础,以化学和生态学理论相结合的观点探讨生态系统的结构和功能,详细研究非金属污染物,重金属污染物,有机污染物的来源,分布,循环,迁移转化规律以及对生态系统的作用和防治方法等。同时在教学过程中还要通过文字和影音图片资料介绍学科发展的前沿最新动态,让学生了解到最新的研究成果,这样可以使教学内容更丰富和充实。

三、教学过程中教学方法的运用

在这门课程讲授过程中发现完全的以教师讲授教学内容的方法,很难适应学生能力培养的要求。这种教学方法不利于发挥学生的主观能动性,也不利于培养学生的创新思维。因此教学改革中需要改善教学模式,在课程讲授过程中既能发挥教师的主导作用又能调动学生学习的积极性,从而提高教学效果。同时在教学过程中不同的章节其具体的内容也不一样,可以针对不同的内容采用不同的教学方法,提高教学效率。在化学污染与生态课程的教学过程中运用了如下所述的多种教学方法。第一种方法是讲授法,讲授法是教学过程中最基本的方法,这种方法主要用于基本原理和基本概念的讲述。讲授过程中教师除了讲授课程中的内容以外,还可以结合自己的科研过程,把一些相关的内容进行讲述,使学生能够更多地掌握本学科的知识。第二种方法是课堂提问法,课堂提问可以活跃课堂气氛,同时还可以调动学生对问题积极思考的能力,通过主动思考学生对课程重点和难点的认识得以强化,使分析问题的过程思路清晰并且条理化。同时通过对以前所学知识进行课堂提问也可以巩固学生对所学知识的掌握。第三种方法是课堂讨论,课堂讨论是一种较好的教学方法,随着素质教育的深入,课堂讨论也被越来越多地使用,这种方法可以活跃课堂气氛,充分调动学生的学习积极性,有利于培养学生学习过程中的主观能动性,学生可以在课堂讨论过程中发现问题,然后通过讨论解决问题,是一种合作学习的过程,通过这种分析归纳总结的思维过程,可以让学生体会自主探究的过程,充分展示学生的个性。采用课堂讨论的方法的过程中,为了达到较好的教学效果,学生需要对问题进行充分的思考,为了使学生有充分的独立思考的时间,可以提前介绍下节课的主要内容以及提出的问题,上课时在教师的指导下通过课堂讨论的方式进行课程内容的学习。第四种方法是案例教学法,教师在课程讲述过程中要注意运用案例进行教学,通过实际案例对一些环境污染问题和事件进行探讨,可以使学生学会应用基本原理对实际情况进行分析,加深对所学知识的理解和掌握,同时还可以使学生及时了解这方面的研究热点以及最新科研成果。

四、多媒体教学的应用

多媒体教学法是随着计算机多媒体技术的发展而产生的一种新的教学方法,是传统板书教学法的重要的辅助手段。多媒体教学法和板书教学法各有优点和缺点,根据环境污染与生态课程的特点,结合环境工程专业的特点,本课程采用多媒体教学法结合板书教学法进行课堂教学。在多媒体教学过程中,可以在很大程度上增加课堂教学的信息量,例如一些图表可以通过图片方式快速显示出来,这样就能把更多的时间放到对图表的分析上。同时,利用多媒体技术可以把一些抽象的理论和概念直观地显示出来,达到感性认识和理性认识的有机结合,例如可以通过动画讲述一些比较抽象的概念和过程。因此采用多媒体教学法可以提高学生学习这门课程的学习兴趣,有利于学生对课堂所学知识的理解和掌握,从而提高课堂教学的效果。当然,多媒体教学方法只是一种辅助教学手段,传统的板数教学方法仍有很强的灵活性和实用性,例如教师在黑板上对公式进行逐步推演要比多媒体教学法更符合学生的认知规律,在多媒体教学方法的应用过程中,要与传统的板书教学法相结合,这样才能达到更好的教学效果。

五、适当增加实践性内容

化学污染与生态课程具有很强的现实性和实践性,因此应当开展实践教学活动,首先学生应当能够进行验证性实验的操作,在教师的指导下应用实验设备进行独立的操作,在实验过程中通过观察各种实验现象从而进一步加深对所学理论知识的理解和掌握。此外还鼓励学生进行创新性和设计性实践项目,例如让学生从一些环境污染问题中提出研究题目,查阅国内外与此研究题目相关的文献资料,然后进行讨论确定研究方案,在教师的指导下进行实验,通过这种具体的科研实践活动可以提高学生理论联系实际的能力,同时也巩固了在课堂上所学的知识。

六、改变课程成绩评定方式

成绩的评定是化学污染与生态课程教学改革的一个重要方面,在成绩评定过程中需要要注重四个方面,第一个方面是对学生所学课程理论基础知识的成绩评定,这项评定通过笔试试卷考试的方式进行,考试过程采用教考分离的方法,防止任课教师试卷出题过程中的倾向性,这样能更客观地评价教学过程中教师的教学效果以及学生的学习成绩,同时试卷阅卷过程采用流水阅卷方式,在此过程中可以让每位教师对学生的答题情况进行分析,这样可以更客观地评估教学成效;第二个方面是对学生出勤和平时作业的成绩评定,第三个方面是学生在实践环节中的表现,最后是成绩评定过程中还要注重学生对化学污染与生态学科发展的认识,以及对所学的一些基本原理在自己专业领域中的应用的认识。

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