一、实验室里制取甲烷的研究(论文文献综述)
金铭[1](2021)在《PCK视角下初中化学实验课堂案例研究》文中认为化学学科肩负着培养中学生科学素养和创新实践能力的重任,化学实验对于化学课程改革目标的全面落实具有重要的作用。初中化学课程标准——《全日制义务教育化学课程标准(2011年版)》也提出要加强化学实验教学,阐述了化学实验在初中化学学科中的重要性。学科教学知识(PCK)作为化学教师专业知识的重要组成部分,是将学科与教学在教育理论上的整合,对于教师专业化发展有着极大的帮助,会直接影响化学教师在实验教学方面的理念和行为,因此,基于PCK理论探讨化学教师实验教学知识值得关注和探讨。为了了解和提升初中化学教师的PCK在化学实验教学方面的应用,首先采用文献法分析了国内外在PCK理论和化学实验教学这两个方面的发展情况,并借鉴马格努森等学者对科学教师PCK组成成分的定义,结合新课程标准下对于化学教师的要求,对化学教师PCK的成分进行了构建。其次采用访谈法和课堂观察法,与两位化学教师探讨了对化学实验教学的理解以及具体某一课程教什么和怎么教的问题,并走入真实的化学实验教学课堂,对两位化学教师的教学行为进行观察和记录。通过对所研究化学教师教学意识和课堂教学行为的观察和分析,发现不同教龄化学教师的PCK构成有一定的差异,并对差异性进行分析。然后采用案例法,以PCK理论为指导思想,设计由1个学科主题和素养线、知识线、策略线、兴趣线、评价线这五线组成的“1+5”导航框架的新型PCK化学实验教学设计模型,并以《二氧化碳制取的研究》和《酸和碱的中和反应》为学科主题设计了两个教学设计,并将两份教学设计进行教学实践,通过课堂观察以及学生作业反馈,对教学设计进行评价。最后,根据对两位化学教师PCK的差异性分析以及化学实验教学案例研究过程的总结反思,对于初中化学实验教学中教师PCK的发展提出了建议。该论文得到了以下结论:(1)对初中化学教师PCK的成分进行了构建,将其分为6个部分:化学学科知识、化学课程知识、学生知识、化学兴趣知识、化学教学策略知识以及化学教学评价知识。(2)发现不同教龄化学教师的PCK构成有一定的差异,具体表现为青年教师对学生不够了解、语言不够严谨、缺乏系统的课程知识网络、过度依赖其他任课教师的教学设计和进度安排以及教学策略的选择过于“死板”等。(3)根据“1+5”导航框架的新型PCK教学设计模型,设计了两个初中化学实验的教学设计,通过教学实施和教学评价发现将PCK理论设计运用于化学实验教学设计中可以提高化学实验教学的课堂效率和质量,有助于学生的科学探究能力的培养以及化学核心素养的发展,为进一步研究化学实验教学提供了一定的参考。(4)为初中化学实验教学中教师PCK的发展提出了几点建议:关注学生了解学生的认知水平、深入研究课程标准和教材资源、注重教学策略的选择和课堂语言的表述、积极进行实验的创新和改进以及在实践中不断积累和反思。
蒋仕灿[2](2021)在《锰基载氧体用于甲烷化学链氧化偶联制烯烃的实验研究》文中进行了进一步梳理甲烷化学链氧化偶联(Chemical looping oxidative coupling of methane,CLOCM)制取烯烃技术由于其新颖性、高效性和经济环保性引起了研究者的广泛关注。该技术通过载氧体在两个反应器之间的循环交替反应来实现,载氧体在这个过程中起到传递氧和催化的双重作用,可以将甲烷高选择性地转化为C2H6和C2H4等,随后载氧体通过空气氧化恢复氧化能力进而循环使用。本文选择B位为金属Mn的钙钛矿型金属氧化物为载氧体,A位金属选择Mg,Ca,Ba,La与金属Mn进行配位,考察不同金属协同对Mn基钙钛矿氧化物反应性能的影响。通过XRD、XPS、O2-TPD、H2-TPR、SEM等测试手段对载氧体进行表征,并通过固定床实验考察载氧体在甲烷化学链氧化偶联过程中的反应性能,对载氧体的活性进行初步筛选。结果表明,LaMnO3和Mg6MnO8载氧体对甲烷具有更高的反应活性。在850℃,1125mL/h*g的反应条件下,用LaMnO3为催化剂时甲烷转化率高达60%,但C2烃类的选择性很低,产物以CO2为主;Mg6MnO8催化剂在相同条件下,甲烷转化率高达90%,但C2烃类的选择性很低,产物以CO2为主;通过XPS、O2-TPD和H2-TPR对循环前后的载氧体进行分析,LaMnO3和Mg6MnO8表面的晶格氧物种更容易使甲烷发生深度氧化,从而导致其C2烃类的选择性很低。选取低价的Li和Na碱金属对LaMnO3进行掺杂,制备x-Na/Li-LaMnO3(x=0,0.12,0.14,0.16,0.18,0.20)载氧体。相比于Li,Na掺杂的载氧体表现出高的C2烃类产率,由于Na元素与La的半径相近,可以更好地对载氧体进行修饰改性。Na的掺杂,导致LaMnO3载氧体相比于未负载的具有更高比例的Mn4+/Mn3+和氧空位。通过XPS、O2-TPD和连续的脉冲实验结果表明,Na的掺杂,导致其产生了许多未被充分还原的Oα-(0<α<2),这种氧物种可以使甲烷选择性地生成C2烃类物质。其中,018Na-LaMnO3在825℃,1125mL/min*g实验条件下,具有最高接近20%的C2烃类产率。载氧体在20次循环实验反应中保持良好的循环稳定性。随后研究了Mg6MnO8载氧体,使用碱金属Na和Na2WO4碱土金属进行改性修饰。Mg6MnO8载氧体具有高温稳定性、廉价性和丰富的表面未被充分还原的Oα-(0<α<2)物种。但是其氧释放速率和甲烷的活化速率不匹配,通过掺杂碱金属Na,可以提高载氧体的氧空位浓度,从而降低甲基自由基中间体的吸附能。结果表明,10Na-Mg6MnO8在850℃,2625mL/h*g条件下表现出43%甲烷转化率,54%C2烃类选择性和23%的C2烃类产率。用Na2WO4碱金属盐负载Mg6MnO8,使载氧体表面形成Na2WO4包裹层,有利于调控活性氧物种释放速率,使之与甲烷的活化相匹配,从而提高目标产物选择性。Na2WO4碱金属盐负载的载氧体在800℃,1125mL/h*g条件下表现出46.7%甲烷转化率,43.1%的C2烃类选择性,以及20.1%的C2烃类产率。载氧体经过20次循环实验后,还保持较高的转化率和C2烃类选择性,以及接近20%的C2烃类产率。通过对以上载氧体的表征和反应性能研究,初步明确了活化甲烷和提高C2烃类收率的作用机制。为后续制备适用于甲烷化学链氧化偶联过程的载氧体提供了一条简单、有效的途径。
于琼[3](2020)在《秸秆预处理及添加剂对玉米秸秆与鸡粪混合厌氧发酵产沼气特性的影响》文中研究说明生物质厌氧发酵制取沼气技术是一种清洁可再生能源技术,对农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物的资源化处理和利用具有重要的意义。但是单一原料进行厌氧发酵时由于生物降解性低、营养成分不均衡等会导致厌氧发酵过程不稳定。玉米秸秆(Corn Stover,CS)等木质纤维素类生物质具有复杂的木质纤维素结构,不易降解,厌氧发酵产气周期长。鸡粪(Chicken Manure,CM)等高氮原料在单独厌氧发酵过程中会产生游离氨和铵离子,抑制产甲烷菌的活性,不利于厌氧发酵产沼气。而原料混合厌氧发酵是将两种或多种具有互补特性的发酵底物混合后同时厌氧发酵来解决单一底物降解的局限性,在改善发酵特性、提高反应系统的运行稳定性的同时,还可以缓解原料的缺乏,确保原料的持续供应。因此开展混合厌氧发酵的研究对促进厌氧发酵产沼气具有重要意义。本研究基于玉米秸秆与鸡粪的混合厌氧发酵,进行了批式厌氧发酵和半连续厌氧发酵实验,通过对玉米秸秆进行预处理、调节混合发酵底物的配比、添加尿素以及添加生物炭的调控方法,改善厌氧发酵的特性,为混合厌氧发酵制取沼气技术及农业废弃物的资源化利用的研究和推广奠定理论基础。本研究的主要内容及研究成果如下:(1)在生化产甲烷潜力(Biochemical methane potential,BMP)装置中进行玉米秸秆和鸡粪批式混合中温厌氧发酵,对玉米秸秆进行尿素预处理和Na OH-H2O2预处理,研究了秸秆预处理对不同挥发性固体(Volatile solids,VS)比(1:0、2:1、1:1、1:2、1:3、0:1)的混合厌氧发酵产沼气的特性及动力学。结果表明,秸秆预处理可以促使混合厌氧发酵产生协同作用,CS(Na OH-H2O2预处理)/CM的比例为2:1、1:2、1:3,CS(尿素预处理)/CM的比例为1:1、1:2时存在协同效应,比不预处理时的累积甲烷产量提高了6.54%–24.65%。Na OH-H2O2预处理对混合厌氧发酵的促进效果优于尿素预处理。Na OH-H2O2预处理的玉米秸秆与鸡粪的比例为1:3时的累积甲烷产量最高,为332.7 m L/g VS;尿素预处理的玉米秸秆与鸡粪的比例为1:2时的累积产甲烷量最高,为319.7 m L/g VS。Modified Gompertz模型可用于拟合及预测混合厌氧发酵的累积甲烷产量(R2=0.9845–0.9988)。(2)在连续搅拌罐反应器(Continuous stirred tank reactor,CSTR)中进行玉米秸秆和鸡粪半连续混合中温厌氧发酵,对玉米秸秆进行尿素预处理和Na OH-H2O2预处理,通过改变混合发酵底物中玉米秸秆的比例,研究了玉米秸秆与鸡粪的配比(VS比0:1、1:3、1:2、1:1)对半连续厌氧发酵稳定性的影响,结果表明,鸡粪单独半连续厌氧发酵系统在第50天以后的比甲烷产量(Specific methane production,SMP)仅为0.06 L/g VS,运行过程中发酵液的总氨氮浓度最高达到7000 mg/L以上,总挥发性脂肪酸含量累积达到6000 mg/L以上,系统出现了较强的氨抑制和有机酸积累,不能持续稳定运行。在该系统中添加预处理的玉米秸秆能够缓解氨抑制和有机酸积累,促进系统恢复产甲烷,维持厌氧发酵系统稳定性。Na OH-H2O2预处理的玉米秸秆与鸡粪的配比为1:3时SMP最高,为0.33m L/g VS,尿素预处理的玉米秸秆与鸡粪的配比为1:2时SMP最高,为0.31 m L/g VS。但是当预处理的玉米秸秆在混合发酵底物中的比例过高时(1:1),由于混合发酵原料中较高的木质纤维素含量,发酵原料的可降解性降低,影响厌氧发酵过程的水解速率,造成发酵不充分,导致产气量降低。(3)在CSTR装置中进行玉米秸秆和鸡粪半连续混合厌氧发酵,研究了添加尿素和对秸秆进行尿素预处理两种方式对混合厌氧发酵特性的影响,比较了添加尿素和尿素预处理在混合厌氧发酵过程中的效果差异。结果表明,添加尿素能够促进厌氧发酵系统运行稳定性,提高甲烷产量;而添加尿素和对玉米秸秆进行尿素预处理的共同作用会对厌氧发酵产生拮抗效应,使得甲烷产量降低。间歇添加尿素可以弥补玉米秸秆没有进行预处理的障碍,其优势在高有机负荷率(Organic loading rate,OLR)条件下更明显。在OLR为2.1和6.3 g VS/L/d时,间歇添加尿素的反应器(CS/CM-HRT-urea)的容积甲烷产量(Volumetric methane production,VMP)比尿素预处理的反应器(UPCS/CM)分别高1.94%和14.17%,而在OLR为4.2 g VS/L/d时,尿素预处理的反应器的VMP比间歇添加尿素的反应器高1.15%。(4)在CSTR装置中进行玉米秸秆和鸡粪半连续混合厌氧发酵,研究了添加生物炭和对秸秆进行尿素预处理两种方式对混合厌氧发酵特性的影响,结果表明,添加生物炭和对玉米秸秆进行尿素预处理可以强化氨氮/有机酸缓冲体系促进厌氧发酵产沼气,改善木质纤维素的降解,进而提升产沼气的性能。尿素预处理的效果与添加生物炭的效果接近,在中、高OLR条件下,尿素预处理与生物炭添加的协同效应尤其明显。当OLR为4.2和6.3 g VS/L/d时,生物炭介导的尿素预处理的玉米秸秆与鸡粪混合厌氧发酵系统运行稳定,VMP分别为2.160和1.616 L/L/d,比其他反应器高出32.8%–89.6%和27.8%–96.4%。(5)应用16S r RNA基因测序对生物炭介导的玉米秸秆与鸡粪半连续混合厌氧发酵的发酵液中菌群变化情况进行了研究,结果表明,生物炭添加和对玉米秸秆进行尿素预处理均能够促进微生物的多样性提升,其中优势细菌为厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota),相对丰度分别在39.52%–85.04%和8.60%–48.93%之间。优势古菌为广古菌门(Euryarchaeota)和盐杆菌门(Halobacterota),相对丰度分别在30.97%–61.52%和16.82%–62.69%之间。优势古菌属为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina),甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter),相对丰度分别在15.19%–61.41%,16.69%–40.11%和8.00%–21.03%之间。生物炭添加通过调节发酵液中变形菌门(Proteobacteria)细菌的相对丰度而降低有机酸浓度,通过强化Methanosarcina古菌的耐受性促进厌氧发酵的甲烷产量。生物炭添加和尿素预处理在OLR为4.2g VS/L/d时具有通过改变norank_f__Bacteroidales_UCG-001和norank_f__norank_o__MBA03细菌的相对丰度而调整菌群结构使其接近低OLR条件下菌群结构的作用,有利于厌氧发酵产甲烷。改变OLR、添加生物炭和尿素预处理均能够改变微生物的群落结构。生物炭添加和尿素预处理能够提高细菌和古菌对高有机负荷的耐受性,UPCS/CM-biochar发酵液中细菌和古菌生长活跃,代谢旺盛,能量利用率高,碳源代谢类别为主要的基因功能类别。本研究应用多种强化方法对玉米秸秆与鸡粪的批式混合厌氧发酵和半连续混合厌氧发酵进行调控,研究表明秸秆预处理技术、增加玉米秸秆在混合发酵底物中的比例、添加外源氮源尿素和添加生物炭都能在不同程度上改善厌氧发酵产沼气特性,调节微生物群落结构,提高混合厌氧发酵系统运行稳定性,从而促进产气。
朱世根[4](2020)在《初中化学教学中虚拟实验的设计与应用》文中指出化学是一门以实验为基础的学科,实验是中学化学教学活动得以顺利开展的重要环节。义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,发展科学探究能力,获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能。然而,在实际教学过程中,由于诸多因素的影响,初中化学实验教学仍存在一些问题:一些易燃易爆、有毒等具有危险性的实验难以开展;有些实验因实验现象不明显而使实验效果不够好;还有些实验因耗时较长,易影响上课进度安排;有些实验因学校缺乏相应器材、实验药品较难获得而无法开展。随着教育的进步以及信息技术的发展,基于虚拟现实技术的虚拟实验作为新的教育形式而受到广泛关注。由于虚拟实验具备低成本、可重复性、不受时空限制、无污染等特点而成为改善化学实验教学的新手段;教育部也在《关于加强和改进中小学实验教学的意见》中明确指出,可通过综合运用观察、模拟、体验、设计、调查等多种方式丰富实验教学实施,促进传统实验教学与现代新兴科技的有机融合,切实增强实验教学的趣味性和吸引力,提高实验教学质量和效果,对于因受时空限制而在现实世界中无法观察和控制的事物和现象、变化太快或太慢的过程,以及有危险性、破坏性和对环境有危害的实验,可用增强现实、虚拟现实等技术手段呈现。本文主要对初中化学教学中如何运用虚拟实验手段来提高教学效率进行了探索研究,通过全面分析初中化学实验教学的目标与内容,将初中化学实验分为技能性实验、验证性实验、探究性实验、体验性实验四类;通过分析现有常规实验中存在的不足,对适合采用虚拟实验辅助教学的化学实验进行归纳总结;通过对比目前使用较多的商用虚拟实验教学软件的优缺点,在教学实践中主要采用NOBOOK虚拟实验软件,对初中化学实验教学进行了重新设计。为了验证将虚拟实验应用于实际课堂的有效性,在岳阳市第九中学进行了教学实践,通过纸笔测验、问卷调查、教师访谈三种形式来收集应用后的数据与效果反馈,结果表明,将NOBOOK虚拟实验应用于初中化学实验教学中,在一定程度上能弥补传统真实实验的不足、提升学生学习化学的兴趣,对提高学生的学习成绩有一定效果。
夏奡,陈蓉,付乾,朱贤青,朱恂,廖强[5](2020)在《可再生合成燃料研究进展》文中研究说明能源是支撑人类文明和发展的源泉,自古以来人类社会的每一次重要进步都伴随着能源利用效率的不断提升.然而,化石燃料的过度开采和利用不仅造成了能源危机,而且还导致了温室气体、颗粒物等污染物过量排放所引发的严重环境问题.如何获得可再生的洁净燃料是人类社会可持续发展面临的重要挑战. 19世纪中叶,人类已经开展了制备可再生合成燃料方面的探索,发现利用厌氧微生物可以转化生物质制取富含甲烷的燃气.历经160余年的发展,已经形成了多条直接或间接的可再生合成燃料制备途径.本文围绕可再生燃料的电化学合成、光催化转化、热化学转化、微生物转化四种主要合成路线,综述了利用可再生能源转化二氧化碳制备甲烷、醇醚燃料、烷烃柴油、航空燃油等合成燃料的发展历程、重要进展及挑战,为未来的燃料可持续供给提供新思路.
徐焱钰[6](2020)在《藻类物质在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究》文中认为藻类物质在生长过程中,会向水体释放藻类代谢产物,但传统的水处理工艺难以将其有效去除,导致在氯化消毒过程中生成含氮消毒副产物。卤代硝基甲烷(HNMs)是含氮消毒副产物的典型代表,当水体中存在溴离子时,在消毒过程中容易形成溴代硝基甲烷,其细胞毒性和基因毒性在HNMs中处于前列,会对水质安全造成隐患。本论文探究了HNMs中的一溴硝基甲烷(BNM)和一溴二氯硝基甲烷(BDCNM)在低压紫外光照射条件下的光降解规律及反应途径,同时以常见三种藻类(小球藻、鱼腥藻和硅藻)的胞内有机物(IOM)作为前体物,研究溴离子存在时,藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律和影响因素,并用实际水样验证了实验室模拟的藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的影响因素和规律。本论文的研究成果可为在紫外/氯消毒过程中控制溴代硝基甲烷的生成提供理论依据和基础数据。本论文首先研究了HNMs在紫外光下的光降解特性。实验选取BNM和BDCNM作为研究对象,考察了光照强度、初始浓度、自由氯浓度、溴离子浓度和pH值对BNM和BDCNM光降解的影响并分析了其光降解动力学规律。根据相关文献和实验结果推导了BNM和BDCNM的光降解途径。结果表明:BNM和BDCNM在黑暗条件下几乎不降解,但在紫外光下能够快速降解,并且符合一级反应动力学规律。它们的光降解率随着光照强度和pH值的增加而增加,随初始浓度的增加而减小。添加自由氯能显着提升两者的光降解速率,并在降解过程中伴有其它HNMs的生成。溴离子能略微促进两者的光降解效果。本章实验结果可为控制溴代硝基甲烷的生成提供参考,同时可为后续藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的浓度出现先增后减的现象提供解释依据。其次研究了溴离子存在时,藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律。实验选取小球藻、鱼腥藻和硅藻的IOM作为研究对象,考察了自由氯浓度、溴离子浓度、初始浓度、光照强度和pH值对生成溴代硝基甲烷的影响,分析了藻类IOM在紫外/氯消毒过程中不同形态氯和形态氮的变化规律。结果表明:当溴离子存在时,小球藻、鱼腥藻和硅藻的IOM在紫外/氯消毒过程中均能生成溴代硝基甲烷,且生成量随反应时间的延长呈现先上升后下降的趋势,它们的生成潜能大小为小球藻>鱼腥藻>硅藻。小球藻IOM在紫外/氯消毒过程中能生成BNM和BDCNM,鱼腥藻和硅藻IOM能生成BNM、一溴一氯硝基甲烷(BCNM)和BDCNM。小球藻IOM产生的BNM随着自由氯浓度的增加而增加,BDCNM随着自由氯浓度的增加呈现先增大后减小的趋势。鱼腥藻和硅藻的IOM产生的BNM和BDCNM随着自由氯浓度的增加先增大后减少,BCNM随着自由氯浓度的增加而增加。随着溴离子浓度的增加,小球藻、鱼腥藻和硅藻的IOM在紫外/氯消毒过程中生成的BNM和BDCNM呈现先上升后下降的趋势,鱼腥藻和硅藻的IOM生成的BCNM随着溴离子浓度的增加而增加。小球藻、鱼腥藻和硅藻的IOM在紫外/氯消毒过程中生成的溴代硝基甲烷均随光照强度和初始浓度的增加而增加,随pH值的增加而减少。最后选取污水厂和给水厂中过滤后消毒前的实际水样验证实验室模拟的规律,并研究实际水样加入溴离子和藻类IOM后在紫外/氯消毒过程中形成溴代硝基甲烷的规律。实验结果表明:实际水样在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的趋势与以藻类IOM为前体物时生成溴代硝基甲烷的趋势相似;藻类IOM在实际水样中生成溴代硝基甲烷的变化趋势与实验室超纯水模拟的规律相似,但由于实际水样中成分复杂,溴代硝基甲烷生成量的大小和出峰时间有所不同。本论文的研究成果可为水厂在紫外/氯消毒过程中控制HNMs的生成提供参考。
杨坤[7](2020)在《焦炉煤气化学链制氢基础研究 ——氧载体选择与循环性能》文中研究说明焦炉煤气(COG)作为煤炭碳化过程的副产物,产量大但利用率却不高,很多富余的焦炉煤气被直接燃烧或排放到空气中,造成了极大的资源浪费和严重的环境污染。COG向附加值产品的转化已经在经济和环境两方面引起了广泛关注。本文利用化学链制氢技术,用COG作为生产纯氢的原料。由于COG化学链制氢工艺中氧载体起着重要作用,所以本文研究了多种不同类型氧载体用于COG化学链制氢过程。本文用共沉淀法制备了一系列La1-xSrxFe O3(x=0,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)钙钛矿氧化物作为氧载体。研究了锶含量对氧载体理化性质的影响。研究了不同还原性气体(H2、CO、CH4和混合气体)对La1-xSrxFe O3钙钛矿的还原行为,探讨了COG中不同组分与氧载体反应的竞争效应。结果表明,H2和CO的还原温度远低于CH4,甲烷选择性氧化制合成气需要高温(>800°C)。CO和H2的共存对高温下甲烷转化平衡的影响较弱,但甲烷氧化制合成气可以抑制CO和H2的消耗。在La Fe O3钙钛矿中掺杂适量的Sr(如La0.5Sr0.5Fe O3),可以显着促进甲烷选择性氧化成合成气的反应活性,抑制积碳的形成,在还原阶段获得较高的甲烷转化率,在氧化阶段获得较高的产氢量。La0.5Sr0.5Fe O3的甲烷转化率最高(67.82%),产氢量最高(3.34 mmol/g),氢气纯度最高(99.85%)。水蒸汽裂解制氢的产氢量是还原耗氢的三倍。此外,O2辅助化学链制氢工艺提高了氧载体的氧化还原稳定性。La0.5Sr0.5Fe O3用于焦炉煤气化学链制纯H2是可行的。本文还使用溶胶凝胶法制备了一系列La NixFe1-xO3(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1)钙钛矿氧化物作为氧载体。研究了Ni掺杂量对钙钛矿型氧载体反应活性的影响,结果表明Ni的掺杂增加了氧载体的反应活性,但Ni含量过高在反应过程中容易产生积碳和金属烧结问题。最终得到La NixFe1-xO3钙钛矿氧载体与焦炉煤气的最佳还原时间为30 min,最佳反应温度为800°C,Ni的掺杂量x=0.07时为最佳氧载体,此时在还原阶段甲烷的最高转化率达到了97.61%,氢气的产量最大为8.46 mmol/g,一氧化碳的最大产量为2.64 mmol/g,产生了H2/CO大于3的合成气,在氧化阶段产生的氢气产量最大为3.55 mmol/g,此时一氧化碳含量为0.017 mmol/g,氢气纯度达到99.52%。同时对La Ni0.0 7Fe0.93O3钙钛矿氧载体进行了30次化学链循环反应,结果表明La Ni0.0 7Fe0.93O3钙钛矿氧载体有良好的循环稳定性能,整个循环过程中实验结果保持稳定,没有大幅度的下降趋势,并进一步通过XRD和SEM结果得到证实。此外将La Ni0.0 7Fe0.93O3钙钛矿氧载体用于化学链反应过程中不需要额外的辅助氧化反应器只需要蒸汽反应器就能将被还原的氧载体氧化回到初始状态。结果表明,La Ni0.0 7Fe0.93O3用于焦炉煤气化学链制纯H2也是可行的。
尹航,徐卫,孙云娟,许玉,应浩,宁思云[8](2019)在《生物质合成气催化甲烷化技术研究进展》文中研究表明天然气因其清洁、高效、使用方便的特点而有着其他化石能源无法比拟的优势。随着天然气需求量的增加,天然气供需矛盾也逐渐凸显,生物质合成气催化制取合成天然气成为解决天然气供需矛盾的技术之一。针对生物质合成气甲烷化过程中存在的问题,从反应过程、催化剂、反应器等方面阐述了生物质合成气甲烷化研究现状;对比了不同催化剂的催化性能,分析得出Ni基催化剂是最适合工业化的甲烷化催化剂之一。列举了国外一些固定床和流化床甲烷化反应器工业化的案例,分析了其各自的生产工艺及优缺点,得出流化床是甲烷化反应器中较为有前景的反应器,并对生物质合成气催化制取合成天然气技术的发展方向进行了展望。
刘贝贝[9](2019)在《藻溶液在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究》文中指出水体富营养化导致藻类在水体中大量繁殖,藻类代谢产物所包含的胞内有机物和胞外有机物在水处理工艺中会释放入水体,紫外/氯消毒能够破坏细胞结构并且使藻类代谢物中可溶解性有机氮发生结构变化,生成一系列的消毒副产物,为饮水安全造成隐患。在众多的消毒副产物中,卤代硝基甲烷因为具有高毒性和致突变性而受到广泛关注。本研究选取卤代硝基甲烷中的一氯硝基甲烷、二氯硝基甲烷和三氯硝基甲烷作为研究对象,以常见三种藻类(小球藻、硅藻和鱼腥藻)的胞内和胞外有机物作为前体物,研究其在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的规律,推导其反应机理,为实际生产控制卤代硝基甲烷的生成提供参考。在实验的过程中,考察了前体物的浓度、藻的种类、氯剂量、光照强度和pH值等影响因子,结合反应体系中溶解性有机氮的含量变化,对藻溶液在紫外/氯消毒过程中生成三种卤代硝基甲烷进行了研究。研究结果发现,小球藻、硅藻和鱼腥藻代谢产物在氯和紫外/氯消毒条件下均有生成一氯硝基甲烷、二氯硝基甲烷和三氯硝基甲烷的潜力。三种藻溶液生成卤代硝基甲烷的潜力为小球藻>硅藻>鱼腥藻。反应生成的三氯硝基甲烷明显多于一氯硝基甲烷和二氯硝基甲烷。三种卤代硝基甲烷随着反应的进行在前20min的时间内生成量均先上升后下降。在pH=6-8的条件下,三种卤代硝基甲烷生成量随pH的增大而减少;随着藻浓度、光照强度和氯剂量的增加,三种卤代硝基甲烷的生成量随之增加。与胞外物相比,藻类胞内物能够产生更多的卤代硝基甲烷。在反应过程中,溶液中溶解有机氮先上升后下降。结合实验结果和相关参考文献,对藻类代谢产物在三种卤代硝基甲烷的生成途径进行了推导。最后选取了污水厂和给水厂中过滤后消毒前的实际水样对相关规律进行了验证。在氯消毒条件下,藻类在污水厂水样中生成三氯硝基甲烷的量仍然大于一氯硝基甲烷和二氯硝基甲烷的生成量,但一氯硝基甲烷产生量相对实验室模拟实验中的生成量多。在低压紫外/氯消毒条件下,污水厂水样中一氯硝基甲烷的生成量有大幅增加,在第40min后生成量逐渐下降,而二氯硝基甲烷和三氯硝基甲烷的生成规律与实验室模拟规律相似。藻类中所含有的蛋白质等物质与污水厂水样中的物质发生混凝沉淀等反应,导致加入藻类之后的污水厂水样在紫外/氯消毒中生成卤代硝基甲烷量比污水厂水样单独进行紫外/氯消毒产生的量少。给水厂实际水样实验中的三种物质生成规律与实验室超纯水实验中生成规律相似。
杨义[10](2019)在《生物质催化热解和定向调控制取高品位液体燃料的研究》文中研究说明生物质能最大的优势在于它是唯一碳基可再生能源,将生物质能高效转化为碳基液体燃料,从而替代或部分替代传统化石燃料的消耗有重大意义。针对“生物质快速热解超临界提质”工艺路线设备复杂,产品为稳定含氧有机液体燃料的问题,本文通过生物质催化热解的形式,做到了简化了后续的提质流程,同时将目标产物定向调控为大量不含氧的烃类液体燃料的。为了实现这一目标,本文,通过实验研究和密度泛函理论相结合的方式,首先在生物质纤维素、半纤维素、木质素上实现了催化热解和产物的定向调控,之后通过不同催化剂、不同热解参数设置,研究三大组分受催化剂和热解条件的影响规律,指出了三组分间催化热解的异同,最终获得了三大组分在催化热解定向调控时的反应途径。在三大组分催化热解和定向调控的基础上,采用实际生物质为原料完成催化热解定向调控,后续引入金属双功能催化活性中心,研究了不同金属活性中心对目标产物的影响,最后以铬为代表,改变金属活性中心负载量,调变催化剂酸性和孔道尺寸,进一步提升烃类产率,提高了工艺能量转化率,并和其他生物质转化为液体燃料的途径进行了对比。纤维素、半纤维素、木质素的催化热解结果表明:三大组分的热解产物都可以定向调控为烷烃、烯烃、单环芳烃和多环芳烃等不含氧的烃类燃料。HZSM-5系列催化剂由于出色的酸性活性中心和合适的孔道结构产生了最多的C1-C4烷烃、烯烃和C6-C10单环、多环芳烃。随着硅铝比的上升,HZSM-5系列催化剂目标产物的产率逐渐下降。HY不适合将热解产物定向转化为烷烃、烯烃和芳香烃类产物。Hβ由于本身较大的孔道结构,对多环芳烃的选择性较高。较高的催化剂原料比例,能够有效促进热解中间产物的催化脱氧反应,进而促进不含氧烃类产物生成。热解温度的升高促进了烷烃和烯烃的产生,最终导致单环、多环芳香烃产物的产率增加。当温度进一步升高,纤维素、半纤维素高于650℃,木质素高于600℃后,单环芳烃、多环芳烃分子还可能进一步与烯烃发生聚合和成环反应,可以观测到蒽的产率在700℃时还在继续增加,最终产生积碳。升温速率对于纤维素、木质素的催化热解影响很大,闪速热裂解的工况能够有效的增加单环芳烃和多环芳烃的产率。半纤维素在升温速率高于100K/s差异不大。纤维素、半纤维素的催化热解机理主要分为四个阶段,即热解阶段——热解产物脱氧产生不含氧小分子阶段——不含氧小分子聚合成环阶段——单环芳烃的二次成环产生多环芳烃阶段。木质素的催化热解实验结论结合密度泛函理论,以木质素典型二聚体DMPD作为研究对象,研究了木质素催化热解过程中的Route1“小分子脱氧聚合”和Route2“苯环直接脱氧”两种反应途径,认为Route1在本文涉及到的木质素催化热解中为主要的反应途径,而Route2为次要的反应途径。进而讨论了反应参数、催化剂平均孔径、小分子烃类对两个反应途径分别的影响。纤维素催化热解定向调控的最佳工况为:催化剂采用HZSM-5(23);催化剂原料比例为5:1;热解温度为650℃;升温速率为10000K/s。C1-C4烷烃产率最高为0.592%,烯烃产率最高为1.451%,总气相烃类产率为2.043%。单环芳烃产率和多环芳烃产率,分别为9.895%和12.907%,总芳香烃类产率为22.802%。半纤维素催化热解定向调控的最佳工况为:催化剂采用HZSM-5(23),催化剂原料比例为5:1,热解温度为650℃,升温速率为10000K/s。C1-C4烷烃产率0.793%,C1-C4烯烃产率为1.709%,总气相烃类产率为2.501%;单环芳烃产率和多环芳烃产率,分别为12.964%和19.807%,总芳香烃类产率为32.771%。木质素催化热解定向调控的最佳工况为:催化剂采用HZSM-5(23);催化剂原料比例为5:1;热解温度为600℃;升温速率为10000K/s。C1-C4烷烃产率为1.55%,C1-C4烯烃产率为1.79%,总气相烃类产率为3.34%;单环芳烃产率和多环芳烃产率,分别为5.750%和1.882%,总芳香烃类产率为7.631%。生物质三大组分催化热解过程中都需要更快的升温速率、较高的催化剂原料比。生物质三大组分催化热解热解温度的拐点不同、气相产物中甲烷产率差异较大、单环芳烃多环芳烃的产率选择性不同。实际生物质的实验结果表明:农业、林业废弃物的木质纤维素生物质都可以通过催化热解定向调控为不含氧烃类液体。对比咖啡渣的催化热解加权产率和实际产率,发现实际生物质的催化热解在总芳香烃产率略微下降的基础上,大幅提升了单环芳烃的产率,降低了多环芳烃的产率,获得了单环芳烃含量较高的液相产物。然后研究了不同金属改性催化剂对实际生物质的催化热解影响。结果表明,5%Cr/HZSM-5是唯一高于HZSM-5(23)的金属改性催化剂,其余5%Ga/HZSM-5、5%Sn/HZSM-5和5%Pt/HZSM-5都略低于HZSM-5(23),但是在单环芳烃的产率上都略高于HZSM-5(23),而多环芳烃的产率则略低,说明以上金属改性催化剂也具有较好的反应活性,有一定潜力。然后研究了不同负载量的Cr/HZSM-5对实际生物质的催化热解影响。结果表明,极少量的Cr金属改性就能有效的提升单环芳烃的选择性,降低多环芳烃的选择性。通过最终计算,实际生物质催化热解定向调控为大量不含氧烃类液体燃料的能量转化率为22.92%,如果考虑催化热解产生的气相烃类物质,能量转化率可以进一步提高至32.75%。
二、实验室里制取甲烷的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、实验室里制取甲烷的研究(论文提纲范文)
(1)PCK视角下初中化学实验课堂案例研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 教育的重要性 |
1.1.2 教师专业化发展 |
1.1.3 初中化学实验教学的重要性及面对的困境 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 研究框架 |
第二章 文献综述 |
2.1 PCK理论研究综述 |
2.1.1 PCK理论国外研究现状 |
2.1.2 PCK理论国内研究现状 |
2.2 化学实验教学的研究综述 |
2.2.1 化学实验教学国外研究现状 |
2.2.2 化学实验教学国内研究现状 |
第三章 化学实验教学中的PCK理论 |
3.1 初中化学教师的PCK构成 |
3.1.1 化学学科知识 |
3.1.2 化学课程知识 |
3.1.3 学生知识 |
3.1.4 化学兴趣知识 |
3.1.5 化学教学策略知识 |
3.1.6 化学教学评价知识 |
3.2 初中化学实验现状分析 |
3.3 PCK理论在初中化学实验教学中的意义 |
3.3.1 提高化学实验教学的教学质量 |
3.3.2 促进初中化学教师的专业化发展 |
3.3.3 提升学生的化学核心素养 |
3.4 初中化学实验教学案例研究思路 |
第四章 不同教龄初中化学教师PCK差异性的案例分析 |
4.1 访谈及分析 |
4.1.1 访谈过程 |
4.1.2 访谈结果及分析 |
4.2 课堂观察及分析 |
4.2.1 教学准备对比分析 |
4.2.2 教学过程对比分析 |
4.2.3 教学反思及教学评价对比分析 |
4.3 小结 |
第五章 PCK视角下初中化学实验教学设计案例研究 |
5.1 《二氧化碳制取的研究》教学设计研究 |
5.1.1 课程分析 |
5.1.2 学情分析 |
5.1.3 教学重难点 |
5.1.4 教学设计 |
5.1.5 教学设计的实施、评价 |
5.2 《酸和碱的中和反应》教学设计研究 |
5.2.1 课程分析 |
5.2.2 学情分析 |
5.2.3 教学重难点 |
5.2.4 教学设计 |
5.2.5 教学设计的实施、评价 |
5.3 小结 |
第六章 初中化学实验教学中教师PCK的发展建议 |
6.1 关注学生,了解学生的认知水平 |
6.2 深入研究课程标准,有效利用教材资源 |
6.3 注重教学策略的选择,打磨课堂语言表述 |
6.4 积极进行实验的创新和改进 |
6.5 在实践中不断积累和反思 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录1: A、B教师访谈问题及记录 |
附录2: A、B教师课堂观察记录 |
附录3: 《二氧化碳制取的研究》前测问卷 |
附录4: 《二氧化碳制取的研究》课后习题 |
附录5: 《酸和碱的中和反应》前测问卷 |
附录6: 《酸和碱的中和反应》课后习题 |
致谢 |
(2)锰基载氧体用于甲烷化学链氧化偶联制烯烃的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 甲烷的转化路径 |
1.2.1 甲烷间接转化 |
1.2.1.1 甲烷水蒸气重整 |
1.2.1.2 甲烷干气重整 |
1.2.1.3 甲烷催化部分氧化 |
1.2.1.4 甲烷自热重整 |
1.2.1.5 甲烷化学链重整 |
1.2.2 甲烷直接转化 |
1.2.2.1 甲烷氧化偶联制烯烃 |
1.2.2.2 甲烷无氧芳构化制芳香族化合物 |
1.2.2.3 甲烷部分氧化制甲醇和甲醛 |
1.2.2.4 甲烷直接转化制取其他化学品 |
1.3 甲烷氧化偶联反应机理及其活性中心概述 |
1.3.1 表面氧物种 |
1.3.1.1 表面亲电氧物种 |
1.3.1.2 表面晶格氧物种 |
1.4 甲烷氧化偶联催化剂研究进展 |
1.4.1 碱金属改性碱土金属氧化物 |
1.4.2 稀土氧化物 |
1.4.3 复合氧化物 |
1.4.4 Mn/Na_2WO_4/SiO_2类催化剂 |
1.5 目前甲烷偶联反应面临的问题 |
1.6 甲烷化学链氧化偶联制取烯烃技术 |
1.7 本文研究的主要内容及意义 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 研究内容 |
第二章 实验装置与方法 |
2.1 实验试剂与实验仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 X射线衍射表征(XRD) |
2.3.2 扫描电镜(SEM) |
2.3.3 比表面积测定(BET) |
2.3.4 程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.5 X射线光电子能谱仪(XPS) |
2.3.6 氧气程序升温脱附(O_2-TPD) |
2.3.7 元素分析(ICP) |
2.3.8 X射线荧光光谱仪(XRF) |
2.4 反应装置与数据分析 |
2.4.1 固定床反应装置及测试 |
2.4.2 载氧体反应性能评价指标 |
第三章 钙钛矿材料的初步筛选 |
3.1 引言 |
3.2 载氧体的制备 |
3.3 载氧体表征和活性测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 碱金属修饰的LaMnO_3载氧体用于甲烷化学链氧化偶联制取烯烃 |
4.1 引言 |
4.2 载氧体的制备 |
4.3 载氧体的表征 |
4.3.1 不同碱金属修饰的LaMnO_3载氧体 |
4.3.2 Na修饰LaMnO_3载氧体的表征 |
4.3.3 载氧体在甲烷化学链氧化偶联反应中的活性测试结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 碱金属修饰的Mg_6MnO_8载氧体用于甲烷化学链氧化偶联制取烯烃 |
5.1 前言 |
5.2 载氧体的制备 |
5.3 载氧体的表征 |
5.3.1 载氧体的XRD和组分表征 |
5.3.2 载氧体在甲烷化学链氧化偶联反应中的活性测试结果 |
5.4 载氧体反应机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点与特色 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)秸秆预处理及添加剂对玉米秸秆与鸡粪混合厌氧发酵产沼气特性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 沼气与生态 |
1.1.2 我国的生物质资源现状 |
1.1.3 沼气发展现状 |
1.2 厌氧发酵制取沼气技术国内外研究现状 |
1.2.1 原料特性及单一原料厌氧发酵制取沼气技术的研究现状 |
1.2.2 原料混合厌氧发酵制取沼气技术的研究现状 |
1.2.3 秸秆预处理技术的研究现状 |
1.2.4 外源添加剂对厌氧发酵影响的研究现状 |
1.2.5 厌氧发酵动力学的研究现状 |
1.2.6 厌氧发酵过程中微生物菌群变化的研究现状 |
1.3 目前研究中存在的问题 |
1.4 研究目的、意义及主要内容 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 秸秆预处理对批式混合厌氧发酵产沼气特性的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验原料与接种物 |
2.2.2 实验设计 |
2.2.3 分析测试方法 |
2.2.4 动力学分析 |
2.2.5 数据分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 厌氧发酵原料和接种物的特性分析 |
2.3.2 玉米秸秆预处理前后的结构变化 |
2.3.3 甲烷产量 |
2.3.4 系统稳定性 |
2.3.5 生物降解率及混合厌氧发酵的协同效应 |
2.3.6 动力学分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 玉米秸秆与鸡粪的配比对半连续混合厌氧发酵产沼气特性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验原料与接种物 |
3.2.2 实验装置 |
3.2.3 实验方案 |
3.2.4 分析测试方法 |
3.2.5 数据分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 混合厌氧发酵产气性能分析 |
3.3.2 系统运行稳定性 |
3.3.3 混合厌氧发酵对厌氧发酵系统恢复产气的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 尿素添加及尿素预处理影响半连续混合厌氧发酵产沼气特性的比较 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验原料与接种物 |
4.2.2 实验装置 |
4.2.3 实验方案 |
4.2.4 分析测试方法 |
4.2.5 数据分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 尿素添加及尿素预处理对混合厌氧发酵产气性能的影响比较 |
4.3.2 尿素添加对系统运行稳定性的影响分析 |
4.3.3 发酵液的肥料价值分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 生物炭介导对半连续混合厌氧发酵产沼气特性的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验原料与接种物 |
5.2.2 实验装置 |
5.2.3 实验方案 |
5.2.4 分析测试方法 |
5.2.5 数据分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 生物炭介导的混合厌氧发酵特性研究 |
5.3.2 SEM表征分析 |
5.3.3 FTIR分析 |
5.3.4 发酵液的肥料价值分析 |
5.4 工艺条件及产沼气效果比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 生物炭介导对半连续混合厌氧发酵微生物菌群演变的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 实验方法 |
6.2.3 生物信息分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 Miseq测序结果 |
6.3.2 群落多样性分析 |
6.3.3 群落结构组成 |
6.3.4 群落结构相似性 |
6.3.5 功能预测分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 存在的问题及展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介及研究成果 |
(4)初中化学教学中虚拟实验的设计与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 国家教育信息化的要求 |
1.1.2 化学实验教学的实际需要 |
1.2 虚拟实验的应用研究概况 |
1.2.1 在国外教学中的应用情况 |
1.2.2 在我国教学中的应用情况 |
1.2.3 虚拟实验软件优缺点分析 |
1.3 研究的目的与意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
第2章 理论基础与设计原则 |
2.1 理论基础 |
2.1.1 杜威“做中学”理论 |
2.1.2 学习迁移理论 |
2.1.3 最近发展区理论 |
2.2 初中化学中虚拟实验辅助教学的设计原则 |
2.2.1 能实不虚原则 |
2.2.2 虚实结合原则 |
2.2.3 相互补充原则 |
第3章 初中化学教学中虚拟实验的设计与应用分析 |
3.1 人教版初中化学教材实验统计与归类 |
3.2 虚拟实验可辅助的初中化学实验总结与分析 |
3.2.1 虚拟实验可辅助的初中验证性实验 |
3.2.2 虚拟实验可辅助的初中技能性实验 |
3.2.3 虚拟实验可辅助的初中探究性实验 |
3.3 NOBOOK虚拟实验软件操作介绍 |
3.3.1 NOBOOK虚拟实验软件下载 |
3.3.2 NOBOOK化学虚拟实验使用 |
3.3.3 设计NOBOOK化学虚拟实验 |
3.4 NOBOOK虚拟实验辅助教学的教学设计流程 |
第4章 初中化学中虚拟实验教学设计应用案例 |
4.1 案例1:单质碳的化学性质 |
4.1.1 教学内容分析 |
4.1.2 教学设计思路 |
4.1.3 《单质碳的化学性质》教学设计 |
4.1.4 《单质碳的化学性质》中虚拟实验视频二维码 |
4.2 案例2:一氧化碳的性质 |
4.2.1 教学内容分析 |
4.2.2 教学设计思路 |
4.2.3 《一氧化碳的性质》教学设计 |
4.2.4 《一氧化碳的性质》中虚拟实验视频二维码 |
第5章 初中化学中虚拟实验教学实践结果分析 |
5.1 教学实践 |
5.2 化学成绩数据分析 |
5.3 调查问卷数据分析 |
5.3.1 调查问卷设计说明 |
5.3.2 调查问卷结果分析 |
5.4 教师访谈 |
第6章 研究结论与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 研究不足 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录1 实习班级学生考试成绩 |
附录2 调查问卷 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
致谢 |
(6)藻类物质在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 紫外/氯消毒工艺 |
1.3 溴代硝基甲烷的研究进展 |
1.3.1 溴代硝基甲烷的种类及危害 |
1.3.2 溴代硝基甲烷的前体物 |
1.3.3 溴代硝基甲烷的形成机制 |
1.3.4 溴代硝基甲烷生成的影响因素 |
1.3.5 溴代硝基甲烷的控制方法 |
1.4 藻类物质生成卤代硝基甲烷的研究进展 |
1.5 研究内容与创新点 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 创新点 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验装置、仪器与试剂 |
2.1.1 实验装置与仪器 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 藻类培养与藻类IOM的制取 |
2.2.2 标准样品的配制与检测 |
2.2.3 游离氯和总氯的测定 |
2.2.4 总氮、氨氮及硝态氮的测定 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 溴代硝基甲烷的低压紫外光降解实验 |
2.3.2 藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷实验 |
2.3.3 实际水样中藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的实验 |
第三章 BNM和BDCNM的紫外光降解研究 |
3.1 BNM的紫外光降解研究 |
3.1.1 光照强度对BNM光降解的影响 |
3.1.2 初始浓度对BNM光降解的影响 |
3.1.3 pH值对BNM光降解的影响 |
3.1.4 自由氯浓度对BNM光降解的影响 |
3.1.5 溴离子对BNM光降解的影响 |
3.2 BDCNM的紫外光降解研究 |
3.2.1 光照强度对BDCNM光降解的影响 |
3.2.2 初始浓度对BDCNM光降解的影响 |
3.2.3 pH值对BDCNM光降解的影响 |
3.2.4 自由氯浓度对BDCNM光降解的影响 |
3.2.5 溴离子对BDCNM光降解的影响 |
3.3 BNM和BDCNM的光降解反应途径 |
3.4 本章小结 |
第四章 藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究 |
4.1 藻类生长周期确定 |
4.1.1 小球藻生长周期的确定 |
4.1.2 鱼腥藻生长周期的确定 |
4.1.3 硅藻生长周期的确定 |
4.2 小球藻IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究 |
4.2.1 自由氯浓度的影响 |
4.2.2 溴离子浓度的影响 |
4.2.3 初始浓度的影响 |
4.2.4 光照强度的影响 |
4.2.5 pH的影响 |
4.3 鱼腥藻IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究 |
4.3.1 自由氯浓度的影响 |
4.3.2 溴离子浓度的影响 |
4.3.3 初始浓度的影响 |
4.3.4 光照强度的影响 |
4.3.5 pH的影响 |
4.4 硅藻IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究 |
4.4.1 自由氯浓度的影响 |
4.4.2 溴离子浓度的影响 |
4.4.3 初始浓度的影响 |
4.4.4 光照强度的影响 |
4.4.5 pH的影响 |
4.5 藻类IOM溶液在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的潜能 |
4.6 藻类IOM溶液在紫外/氯消毒过程中对不同形态氯的影响 |
4.7 藻类IOM溶液在紫外/氯消毒过程中对不同形态氮的影响 |
4.8 本章小结 |
第五章 实际水样验证藻类IOM在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究 |
5.1 污水厂水样在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.1.1 污水厂水样的水质参数 |
5.1.2 污水厂水样在氯化及紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律 |
5.1.3 污水厂水样加溴离子后在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律 |
5.1.4 污水厂水样加溴离子和小球藻IOM后在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.1.5 污水厂水样加溴离子和鱼腥藻IOM后在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.1.6 污水厂水样加溴离子和硅藻IOM后在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.2 给水厂水样在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.2.1 给水厂水样的水质参数 |
5.2.2 给水厂水样在氯化及紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律 |
5.2.3 给水厂水样加溴离子后在紫外/氯消毒过程中生成HNMs的规律 |
5.2.4 给水厂水样加溴离子和小球藻IOM后在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.2.5 给水厂水样加溴离子和鱼腥藻IOM后在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.2.6 给水厂水样加溴离子和硅藻IOM后在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的规律 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)焦炉煤气化学链制氢基础研究 ——氧载体选择与循环性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 焦炉煤气利用现状 |
1.3 化学链制氢技术 |
1.4 氧载体研究现状 |
1.5 研究内容及目的 |
第二章 实验部分 |
2.1 反应气体、实验药品和仪器设备 |
2.2 氧载体的制备方法 |
2.2.1 共沉淀法 |
2.2.2 溶胶凝胶法 |
2.3 氧载体的物理化学表征 |
2.3.1 物相成分分析 |
2.3.2 微观形貌分析 |
2.3.3 氢气程序升温还原 |
2.4 氧载体的活性评价 |
2.4.1 活性评价装置 |
2.4.2 质谱定量方法 |
2.4.3 程序升温还原实验 |
2.4.4 恒温氧化还原实验和循环实验 |
2.4.5 氧载体的性能评价指标 |
第三章 焦炉煤气制氢氧载体的选择 |
3.1 铈铁系列氧载体反应性能的初步探索 |
3.2 铈铁掺杂后氧载体反应性能的初步探索 |
3.3 钙钛矿氧载体反应性能的初步探索 |
3.4 本章小结 |
第四章 La_(1-x)Sr_xFeO_3 氧载体的反应性和循环性能的研究 |
4.1 氧载体的表征 |
4.2 氧载体的还原性能 |
4.3 焦炉煤气氧化反应性 |
4.4 不同还原组分的竞争作用 |
4.5 氧气辅助化学链循环制氢工艺 |
4.6 本章小结 |
第五章 LNi_xFe_(1-x)O_3 氧载体的反应性和循环性能的研究 |
5.1 氧载体的表征 |
5.2 氧载体与焦炉煤气的氧化还原反应 |
5.3 氧载体循环稳定性 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)生物质合成气催化甲烷化技术研究进展(论文提纲范文)
1 生物质合成气的甲烷化过程 |
2 甲烷化催化剂 |
2.1 概述 |
2.2 催化剂活性组分 |
2.3 催化剂的载体、助剂及制备方法 |
2.4 催化剂的研究方向 |
3 甲烷化反应器及工艺流程 |
3.1 固定床甲烷化反应器及工艺流程 |
3.2 流化床甲烷化反应器及工艺流程 |
3.3 反应器的研究方向 |
4 结语与展望 |
(9)藻溶液在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 HNMs的种类及危害 |
1.2.1 HNMs的种类 |
1.2.2 HNMs的危害 |
1.3 HNMs的来源以及形成机制 |
1.3.1 形成HNMs的前体物 |
1.3.2 HNMs的形成机制 |
1.3.3 HNMs形成的影响因素 |
1.4 藻类物质生成HNMs研究进展 |
1.4.1 藻类代谢物 |
1.4.2 藻溶液生成HNMs的规律及机制 |
1.5 研究内容、技术路线、研究意义及创新点 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
1.5.3 研究意义 |
1.5.4 研究创新点 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验仪器与试剂 |
2.1.1 实验装置与仪器 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 藻类培养以及AOM的制取 |
2.2.2 紫外光照实验 |
2.2.3 标准样品配置与检测 |
2.2.4 溶解性有机氮的测定实验 |
2.3 IOM在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷实验 |
2.3.1 不同IOM种类存在条件下的卤代硝基甲烷生成实验 |
2.3.2 不同IOM初始浓度条件下的卤代硝基甲烷生成实验 |
2.3.3 不同自由氯浓度条件下的卤代硝基甲烷生成实验 |
2.3.4 不同光照强度条件下的卤代硝基甲烷生成实验 |
2.3.5 不同pH条件下的卤代硝基甲烷生成实验 |
2.3.6 IOM与 EOM分别作为前体物的卤代硝基甲烷生成实验 |
2.4 实际水样中IOM在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷实验 |
2.4.1 污水厂水样实验 |
2.4.2 给水厂水样实验 |
第三章 藻溶液在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究 |
3.1 藻类生长周期的确定 |
3.1.1 小球藻生长周期的确定 |
3.1.2 硅藻生长周期的确定 |
3.1.3 鱼腥藻生长周期的确定 |
3.2 藻溶液在紫外/氯消毒过程中对CNM生成的影响 |
3.2.1 藻浓度在紫外/氯消毒中对CNM生成的影响 |
3.2.2 自由氯浓度在紫外/氯消毒中对CNM生成的影响 |
3.2.3 光照强度在紫外/氯消毒中对CNM生成的影响 |
3.2.4 pH在紫外/氯消毒对CNM生成的影响 |
3.2.5 IOM与 EOM在紫外/氯消毒中对CNM生成的影响 |
3.3 藻溶液在紫外/氯消毒过程中对DCNM生成的影响 |
3.3.1 藻浓度在紫外/氯消毒中对DCNM生成的影响 |
3.3.2 自由氯浓度在紫外/氯消毒中对DCNM生成的影响 |
3.3.3 光照强度在紫外/氯消毒中对DCNM生成的影响 |
3.3.4 pH在紫外/氯消毒对DCNM生成的影响 |
3.3.5 IOM与 EOM在紫外/氯消毒中对DCNM生成的影响 |
3.4 藻溶液在紫外/氯消毒过程中对TCNM生成的影响 |
3.4.1 藻浓度在紫外/氯消毒中对TCNM生成的影响 |
3.4.2 自由氯浓度在紫外/氯消毒中对TCNM生成的影响 |
3.4.3 光照强度在紫外/氯消毒中对TCNM生成的影响 |
3.4.4 pH在紫外/氯消毒对TCNM生成的影响 |
3.4.5 IOM与 EOM在紫外/氯消毒中对TCNM生成的影响 |
3.5 IOM溶液在紫外/氯消毒中DON的变化 |
3.6 藻类物质在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的途径 |
3.6.1 氨基酸在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的途径 |
3.6.2 胺类在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的途径 |
3.6.3 NO_3-在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的途径 |
3.7 本章小结 |
第四章 实际水样验证AOM在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究 |
4.1 污水厂水样中AOM在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究 |
4.1.1 污水厂水样的水质指标 |
4.1.2 污水厂水样生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.1.3 鱼腥藻溶液在污水厂水样中生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.1.4 小球藻溶液在污水厂水样中生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.1.5 硅藻溶液在污水厂水样中生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.2 给水厂水样中AOM在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究 |
4.2.1 给水厂水样的水质指标 |
4.2.2 给水厂水样生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.2.3 鱼腥藻溶液在给水厂水样中生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.2.4 小球藻溶液在给水厂水样中生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.2.5 硅藻溶液在给水厂水样中生成卤代硝基甲烷的规律 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)生物质催化热解和定向调控制取高品位液体燃料的研究(论文提纲范文)
致谢 |
前言 |
摘要 |
Abstract |
缩写、符号清单、术语表 |
1. 绪论 |
1.1. 引言 |
1.2. 生物质能 |
1.3. 木质纤维素类生物质能转化途径 |
1.3.1 生物乙醇 |
1.3.2 生物质气化再合成 |
1.3.3 生物质水热、醇热液化 |
1.3.4 生物质快速热裂解 |
1.4. 生物质快速热解现状与发展 |
1.4.1 生物质三大组分的快速热裂解 |
1.4.2 生物质快速热裂解所获生物油性质 |
1.4.3 生物油的后续提质改性 |
1.5. 生物质的催化热解 |
1.6. 本论文的选题与研究内容 |
1.6.1 论文选题 |
1.6.2 本文主要研究内容 |
2. 实验系统与方法 |
2.1. 实验原料与试剂 |
2.1.1 实验原料与预处理 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2. 催化剂的制备与表征方式 |
2.2.1 催化剂的制备 |
2.2.2 催化剂的表征 |
2.2.3 生物质催化热解定向调控实验过程 |
2.3. 实验产物的分析 |
2.3.1 气相产物的分析 |
2.3.2 液相产物的分析 |
2.4. 木质素热解过程的模拟计算 |
3. 催化剂的表征结果 |
3.1. 催化剂的结构表征结果 |
3.2. 催化剂的酸性表征结果 |
3.3. 本章小结 |
4. 纤维素的催化热解和定向调控 |
4.1. 纤维素直接热解与催化热解的对比 |
4.2. 催化剂对纤维素催化热解和定向调控的影响 |
4.2.1 不同催化剂对纤维素催化热解和定向调控的影响 |
4.2.2 催化剂与热解原料比例对纤维素催化热解和定向调控的影响 |
4.3. 热解工况对纤维素催化热解和定向调控的影响 |
4.3.1 热解温度对纤维素催化热解和定向调控的影响 |
4.3.2 升温速率对纤维素催化热解和定向调控的影响 |
4.4. 纤维素催化热解和定向调控的机理研究 |
4.5. 本章小结 |
5. 半纤维素的催化热解和定向调控 |
5.1. 半纤维素直接热解与催化热解的对比 |
5.2. 催化剂对半纤维素催化热解和定向调控的影响 |
5.2.1 不同催化剂对半纤维素催化热解和定向调控的影响 |
5.2.2 催化剂与热解原料比例对半纤维素催化热解和定向调控的影响 |
5.3. 热解工况对半纤维素催化热解和定向调控的影响 |
5.3.1 热解温度对半纤维素催化热解和定向调控的影响 |
5.3.2 升温速率对半纤维素催化热解和定向调控的影响 |
5.4. 半纤维素催化热解和定向调控的机理研究 |
5.5. 本章小结 |
6. 木质素的催化热解和定向调控 |
6.1. 木质素直接热解与催化热解的对比 |
6.2. 催化剂对木质素催化热解和定向调控的影响 |
6.2.1 不同催化剂对木质素催化热解和定向调控的影响 |
6.2.2 催化剂与热解原料比例对木质素催化热解和定向调控的影响 |
6.3. 热解工况对木质素催化热解和定向调控的影响 |
6.3.1 热解温度对木质素催化热解和定向调控的影响 |
6.3.2 升温速率对木质素催化热解和定向调控的影响 |
6.4. 结合密度泛函理论研究木质素催化热解和定向调控的机理 |
6.5. 本章小结 |
7. 实际生物质的催化热解和定向调控 |
7.1. 生物质三组分催化热解和定向调控的对比 |
7.1.1 生物质三组分催化热解和定向调控共性 |
7.1.2 生物质三组分催化热解和定向调控差异 |
7.2. 实际生物质的催化热解与直接热解对比 |
7.2.1 玉米秸秆的催化热解和直接热解 |
7.2.2 白杨木屑的催化热解与直接热解 |
7.2.3 咖啡渣的催化热解与直接热解 |
7.3. 不同类型分子筛催化剂对实际生物质催化热解和定向调控的影响 |
7.4. 不同改性催化剂对实际生物质催化热解和定向调控的影响 |
7.5. 不同负载量的铬改性催化剂对实际生物质催化热解和定向调控的影响 |
7.6. 本章小结 |
8. 生物质催化热解和定向调控的系统设计与评价 |
8.1. 热解气体不循环的系统设计与评价 |
8.2. 热解气体循环的系统优化与评价 |
8.3. 生物质催化热解和定线调控与其他生物质转化为液体燃料路线的评价对比 |
8.4. 本章小结 |
9. 全文总结与展望 |
9.1. 本文的主要研究内容与讨论 |
9.2. 本文的主要创新点 |
9.3. 未来研究的展望 |
参考文献 |
作者简历 |
教育经历 |
参与项目 |
攻读博士学位期间主要的研究成果 |
四、实验室里制取甲烷的研究(论文参考文献)
- [1]PCK视角下初中化学实验课堂案例研究[D]. 金铭. 华中师范大学, 2021(02)
- [2]锰基载氧体用于甲烷化学链氧化偶联制烯烃的实验研究[D]. 蒋仕灿. 桂林理工大学, 2021
- [3]秸秆预处理及添加剂对玉米秸秆与鸡粪混合厌氧发酵产沼气特性的影响[D]. 于琼. 上海交通大学, 2020(01)
- [4]初中化学教学中虚拟实验的设计与应用[D]. 朱世根. 湖南理工学院, 2020(02)
- [5]可再生合成燃料研究进展[J]. 夏奡,陈蓉,付乾,朱贤青,朱恂,廖强. 科学通报, 2020(18)
- [6]藻类物质在紫外/氯消毒过程中生成溴代硝基甲烷的研究[D]. 徐焱钰. 东南大学, 2020(01)
- [7]焦炉煤气化学链制氢基础研究 ——氧载体选择与循环性能[D]. 杨坤. 昆明理工大学, 2020
- [8]生物质合成气催化甲烷化技术研究进展[J]. 尹航,徐卫,孙云娟,许玉,应浩,宁思云. 生物质化学工程, 2019(05)
- [9]藻溶液在紫外/氯消毒过程中生成卤代硝基甲烷的研究[D]. 刘贝贝. 东南大学, 2019(05)
- [10]生物质催化热解和定向调控制取高品位液体燃料的研究[D]. 杨义. 浙江大学, 2019(04)