第一篇:化学读书报告
化学读书报告-生物能学与生物氧化
丁文欣 14120813
一、概况
我们已经接触了很多化学反应,那么在生物体内,也进行着大量的化学反应,通过读这本书,我了解到了一个全新的生物化学世界。
1、自由能
通过自由能可以推导出自发反应的方向并指出一个化学反应过程中的能量的生成或消耗。因此自由能在生物化学系统中具有关键的热动力学功能。对于溶液中进行的反应,如果参加反应的物质浓度为1mol/L,温度为25℃,压力为一个大气压,则这种状态为标准状态,在该状态下的自由能称为标准自由能△ G0 =-RTlnKeq’。然而在生物体内却不可能达到标准状态。原因是生物中的化学反应中都伴随着质子,而1mol/L意味着PH=0,这是一个非生物体系的条件。因此为了描述生物化自由能的变化,引入了生物化学自由能△ G0’=-RTlnK’bio,其中K’bio 表示在PH值为8时的生化反应的平衡常数。
2、富能化合物
营养物质的化学能量通过一系列氧化还原反应得以释放和利用的整个过程称为生物氧化。当一个生化物质,如葡萄糖完全氧化为CO2和H20时,△ G0’=-2880KJ/mol。如此巨大的能量完全以热能的形式直接释放是有害的,它将导致生物大分子的变性,生物体解决这个问题的办法是利用一些化合物作为真和谐释放能量的暂时储存形式,这些化合物被称为富能化合物。其中,最主要的类型是ATP。从ADP和Pi形成ATP需吸收30。5kJ/mol的能量。细胞或组织可以通过逆向过程利用其中的能量,富能化合物的水解和其他形式的裂解会放出能量。吸能反应和放能反应发生在合成和分解的代谢中,构成能量的偶联反应。这样的能量代谢的整个网络是基于ATP的合成与分解,称为ATP循环。
富能化合物不仅仅是ATP,还有其他很多类型,其中主要分为三种:酸酐类、特殊酯类和磷酰胺酸衍生物。ATP属于酸酐类。
富能化合物在生物系统中起到了一种能量通货的作用,大多数的耗能生化反应都要有富能化合物的参与,因此富能化合物是生化反应的基础。
3、电子传递
与一般的化学反应不同,生物化学的反应大多数是分步进行的,每一步都有特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步反应的模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能源利用率。那么在分布进行的氧化还原反应中,电子的运输变得十分重要,因此生物产生了一种独特的电子传递机制。
首先,电子传递的方向是由氧化还原电位决定的。所有氧化还原的发生依赖于氧化-还原对中氧化剂的电子亲和力,在氧化还原对中,一个具有较高电子亲和力的氧化剂的还原对被还原,另一个氧化还原对被氧化。氧化剂对电子的亲和力可以通过氧化还原电位来描述。在生物化学中,还可用还原力表示获得电子的能力,还原力可以与H2的氧化还原对或者氢电极的比较得到。一个氢电极由插入含有氢离子溶液的铂电极和溶液上方的氢气组成。规定室温为25℃、氢气的压力为一个大气压、溶液中的氢离子为1mol/L时,这个电极的电压为0伏特,这就是标准氢电极。然而,这个条件的PH=0,同样不适用于生化化学反应。因此在生物化学中,定义了一个不同的参考电位,称为生物化学标准氧化还原电位,以E0’表示。此时C(H+)=10-8mol/L,其他条件和标准氢电极的一样。E0’可以用2.30RT下列公式表示:E0’=nF logK’,式中,R是气体常数,T是绝对温度(K),F是法拉第常数,K’是PH值为8.0时反应的平衡常数。
对于氧化还原反应,其自由能变化与氧化还原电位的变化的关系可以用一下两个公式表示:△ G0’=-nFE0’
△ G0’=-nF△ E0’,这里E0’和△ E0’表示两个半反应结合后的氧化还原电位总的变化,n是一个半反应所产生的被另一个半反应所消耗的电子数。这些公式表示的氧化还原电位的变化与自由能的变化相等,这实际上是从不同的角度解释生物化学中氧化还原反应。一个氧化还原最终进行的方向取决于细胞内反应物和产物的浓度。
要在细胞内实现电子传递,不光要就需要建立电子传递系统。以生物中的氧化为例,当代谢物被氧化时,NAD+还原为NADH,这个过程需要从代谢物上以氢负离子和一个质子的形式移走两个氢原子,一个或两个都转移进辅酶。吸收的氢负离子和质子从脱氢酶上转移到其他的氧化还原反应辅酶上和一些特殊的化合物上,它们作为依次连续的电子载体组成电子载体链,电子通过这些电子载体链流向氧气。这样,由特殊的酶、辅酶和其他化合物组成了电子传递系统。在真核细胞中,电子传递系统位于线粒体内膜。原核生物有着由相同电子载体组成和相似的电子传递系统。
在电子传递系统中,非常重要的是电子传递载体。线粒体ETS由五类电子载体组成。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、黄素蛋白类、辅酶Q(泛醌)、细胞色素类、铁硫蛋白类。通过其辅基的可逆氧化还原传递电子.它们在膜表面形成四个复合体。NADH依次经过复合物Ⅰ、辅酶Q、复合体Ⅲ、细胞色素C、复合体Ⅳ最终把电子传递给氧气,并将质子排到线粒体膜间隙最终经线粒体ATP合酶生成2.5个ATP.FADH2经复合体Ⅱ、辅酶Q、复合体Ⅲ、细胞色素C、复合体Ⅳ最终把电子传递给氧气,并将质子排到线粒体膜间隙最终经线粒体ATP合酶生成1.5个ATP.由于前者的生成ATP量大于后者,所以前者称为主电子传递链,后者称为次电子传递链。
4、呼吸作用的控制机理
在大多数生理作用条件下,ATP的合成石紧密地与呼吸作用和ETS的运转偶联的,ATP的合成绝对依赖电子流动。除非ADP被磷酸化成ATP,否则电子不会正常流过ETS,这种呼吸作用调节现象被称为呼吸控制,他基本上取决于细胞内ADP的水平。活跃的、消耗能量的细胞利用ATP,积累ADP。高浓度的ADP刺激呼吸并增强ETS的活性;相反的,在静止的、有良好营养的细胞积累ATP,ADP的缺少限制了呼吸作用并降低了ETS的活性。
呼吸作用控制是代谢中一个主要的控制机理,它表现了在细胞内ATP的需求和食物通过EST被氧化速率的联系。
二、心得体会
通过自学生物化学中的“生物能学与生物氧化”这一章,我了解到了生物中存在的诸多化学反应,同时也明白了生物化学与普通化学之间的区别,更重要的是我通过这次的读书报告,提高了对未知事物的自学能力,这是一件使我终生受用的能力。
三、上课建议
包括我在内的很多同学在中学都没有学习过原子结构的任何知识,我希望老师能在用量子理论解释原子结构之前先简单讲一下原子结构,将能层、能级、构造原理这些基本概念告诉我们,再开始新的内容。
参考文献:《生物化学》
百度百科电子传递链http://baike.baidu.com/view/570899.htm?fr=aladdin
第二篇:环境污染化学读书报告
环境污染化学读书报告
一、水体环境中重金属污染
1、采样
泉州湾北纳洛阳江, 西迎晋江, 为晋江、洛阳江汇合入海的半封闭海湾, 东濒台湾海峡, 北起惠安的崇武半岛, 南至晋江石狮市祥芝角, 地理位置为 24°47′-24°57′,118°34′-118°56′(图 1).具体采样位置都选在避开人为直接干扰、离海岸有一定距离的潮间带, 包括湾内的主要河口(3、4、5、7号站)和排污区(2、6号站)及湾外区域(1、8、9号站).采样时间为 2006年 10月至 2007年 1月.泉州湾重金属污染较为严重, 研究表明泉州湾表层沉积物中重金属元素含量在湾内的河口和排污区比湾外高[ 9 ], 重金属污染已对海湾的生态环境产生了严重的影响.我们选取具有不同污染特点的站位进行采样, 旨在了解海湾重金属污染在空间上的分布特点, 并对其污染源进行分析.【基于主成分分析法的泉州湾表层沉积物中重金属污染可能来源分析--蔡龙炎】
采样点的分布和布置见图 1所示。选取了 7个采样点。从星子到湖口段由于受长江水影响很大所以没有布置采样点。1.饶河口;2.南矶山;3.白沙洲;4.杨梅颈;5.上边村;6.老爷庙;7.星子冬枯山
【鄱阳湖水体重金属污染的现状评价--涂淑玲】
2、污染现状
泉州湾属敞开性海湾, 其特点是口阔底浅, 水域面积大, 水体交换好[ 7].但 20世纪 90年代以来, 泉州湾生态环境质量日益恶化[ 8].龚香宜等(2007)曾研究了其表层沉积物中重金属的含量与分布[ 9].目前虽已有关于泉州湾水质评价的研究[ 7-8], 但未见有关针对沉积物中重金属来源的全面分析报道.重金属污染来源复杂且危害性大, 因此有必要对其重金属污染来源做一个全面的分析.这对于泉州湾重金属污染的防治具有重要的意义.泉州湾潮间带表层沉积物中各重金属元素含量的变化范围都比较大.其中 As的含量单质 A s在自然环境中含量极少, 极易被氧化为剧毒的 A s2O3(砒霜), 具有较大的危害性.【基于主成分分析法的泉州湾表层沉积物中重金属污染可能来源分析--蔡龙炎】
近年来, 我国众多湖泊湿地日益遭受严重的破坏与污染。鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊, 随着鄱阳湖区域经济的发展, 鄱阳湖受到了不同程度的污染, 其中以鄱阳湖东部因德兴铜矿开采而引起的重金属污染尤为突出。进行鄱阳湖重金属污染现状调查与评价因而显得非常的有必要。本文主要对鄱阳湖水体的重金属污染进行调查和评价。
【鄱阳湖水体重金属污染的现状评价--涂淑玲】
3、治理技术
主成分分析(principal component analysis, PCA)法是一种广泛用于沉积物中污染物的来源评价的统计分析方法.主成分分析法优点是能多变量分析, 并揭示蕴含的内在信息, 通过对原变量进行线性变换后,由产生的少数几个新变量来最大限度地反映原来众多变量的变化关系和相互作用关系[ 10].这与传统调查方法相比, 具有省时、省力、准确、简单易行等特点.在国外, Singh等(2005)曾用此法评价了 Gom ti河的表层沉积物中重金属的可能来源[ 11].在国内, 李玉等(2006)也基于主成分分析法对胶州湾表层沉积物中重金属的可能来源进行了评价[ 12].本研究首先采用地质累积指数对泉州湾潮间带表层沉积物中重金属污染状况进行了评价, 然后基于主成分分析法分析了重金属存在的可能污染源, 旨在为泉州湾重金属污染防治提供指导和依据.【基于主成分分析法的泉州湾表层沉积物中重金属污染可能来源分析--蔡龙炎】
二、土壤中无机重金属污染
1、采样
由于所调查的包头白云鄂博铁矿采矿区与包头选矿、冶炼及尾矿堆存区处于不同地点,两者相距175 km,所以土壤重金属污染调查针对于包头铁矿分为两部分,一是包头尾矿库区,二是位于白云鄂博的铁矿采矿区. 包头尾矿坝位于包头市区西 12 km之外,九原区和昆都仑区交界处. 1965 年正式投产使用,是平地筑坝围成,其东西宽约 3.2 km,南北长 约 3.5 km,坝体周长 11.5 km,占地面积约 12 km2,有效库容0.688 3 亿 m3. 周围临近地区包括打拉亥上下村、新光村一、三、八村等 5 个村庄和九原工业区. 白云鄂博矿区属内蒙古自治区包头市所辖,矿区南距包头市区 149 km,区域面积 328 km2. 白云鄂博铁矿于 1957 年建矿,是一座大型的铁、铌、稀土等多种金属共生矿床,矿物种类繁多,已发现有 110余种. 主要铁矿物有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿等,矿物组成中含有方铅矿、闪锌矿、锰铌铁矿、钡铁锰矿、黄铜矿等. 该矿是包头钢铁公司的主要原料基地,开采方式为露天开采,矿区居住总人口约 3 万人. 包钢从白云鄂博铁矿采矿,经铁路运至包头选矿厂,经选矿工艺后将剩余矿浆全部输入包头尾矿坝. 两区域均属内陆干燥气候区,低温少雨,干旱多风,温差变化大,常年主导风向为西北风,土壤类型均以栗钙土为主.
【内蒙古包头铁矿区土壤重金属污染特征及其评价--郭伟】
2、污染现状
内蒙古矿产资源极其丰富,种类繁多;矿产资源储量潜在价值达 13 万亿元,占全国的 10% 以上,居第 3 位[17]. 与其它地区的矿业开采活动相比,由于内蒙古的矿业开采活动处于抗干扰能力较弱的草原生态系统中,其导致的生态破坏与环境污染问题也更加严重,具有其特殊性. 位于草原上的金属矿山的开采,矿石的加工、运输、储存,尾矿的堆积等所造成的土壤重金属污染问题会对当地草场、牧民、牲畜等造成很大影响[18,19],进而对草原生态系统造成不容忽视的危害,所以对草原矿区及其周围土壤重金属污染状况、特征进行调查和评价显得尤为重要.
【内蒙古包头铁矿区土壤重金属污染特征及其评价--郭伟】
3、治理技术
根据不同采样点位和不同区段的整体调查,对研究区域土壤重金属污染状况分别采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法进行综合评价.
(1)单因子指数法
单因子指数法是国内外普遍采用的方法之一,是对土壤中的某一污染物的污染程度进行评价.
其计算公式为:
pici/si
式中,Pi为土壤中污染物 i 的环境质量指数;ci为污染物 i 的实测含量(mg·kg- 1);S i为污染物 i 的评价标准(mg·kg- 1),选用内蒙古土壤中重金属元素几何平均值.
(2)内梅罗综合污染指数法
内梅罗综合污染指数法可全面反映土壤中各污染物的平均污染水平,也突出了污染最严重的污染物给环境造成的危害[24]. 其计算公式为:
pNci/s2
imaxci/s2
iave/21/2
式中,PN为综合污染指数;(ci/ Si)max为各污染物中污染指数最大值;(ci/ Si)ave为各污染物中污染指数的算术平均值.
【内蒙古包头铁矿区土壤重金属污染特征及其评价--郭伟】
三、土壤中农药污染方面
1、采样
2、污染现状
土壤中农药的主要来源有:农药生产、加工过程中的废液排放;农田农药使用;农药气体沉降以及农药运输过程中的泄漏。土壤是农药在环境中的“ 贮藏库”与“ 集散地”,由于利用率低,施入土壤的农药大部分残留于土壤中。农药在土壤中残留期长短与农药性质有关,化学性质稳定的农药残留期长。我国 20 世纪 60 年代曾广泛使用的含汞、砷农药,目前在许多地区土壤中仍有残留。
农药残留会改变土壤的物理性状,造成土壤结构板结,导致土壤退化、农作物产量和品质下降。长期受农药污染的土壤还会出现明显的酸化,土壤养分(P2O5、全 N、全 K)随污染程度的加重而减少。同时,残留还造成重金属污染,土壤一旦遭受重金属污染将很难恢复。
【农药污染对生态环境的影响及防治对策--肖军】
第三篇:关于环境与化学的读书报告
关于环境与化学的读书报告 【摘要】:随着科学技术的进步、工业、农业的发展,我们现在的生活有了很大的
改善,然而,与此同时我们所赖以生存的环境却受到了极大的干扰。为了得到短期农作物的高产,人们过度砍伐森林而耕作,结果使土壤流失、土地肥力下降。在许多工业地区,由于河流、湖泊和地下水遭到严重污染,已难觅清洁的饮用水源。光化学烟雾使著名的埃菲尔铁塔时隐时现,城市空气的污浊使意大利米兰的警察有时需戴口罩指挥交通„„人类生存的环境已经达到了恶劣的地步,要保护我们的环境、解决目前所面临的环境问题,光靠人们强烈的环境意识是不够的,只有同时具备强烈环境意识并合理应用环境科学与技术,才能使全人类在这个只有有限资源的星球上生存下来。【关键词】:环境意识,环境科学与技术,生存
最近我看了一些关于环境化学的书,看了之后才发现离开科学技术谈环保是远远不够 的,环境意识固然重要,但只有结合科学技术时才能真正有它的作用,因此,学习环境科学技术是很有必要的。我们生活在这个星球上,最直接的接触就是水、空气、土地,在看书过程中,根据我对资料的搜索及看书时感受,将内容分为三个方面,即“水环境化学”、“大气环境化学”“土壤环境化学”,下面我通过对这三个方面的学习谈一谈关于环境与化学的所学及所感: 1.水环境化学
水具有很多特性,水之所以是生命之源也正是因为他的这些特性:①水是优良的溶剂,输送营养物质和排泄物,使水介质中的生物学过程成为可能;②水的介电常数比任何一种纯液体都高,离子型的物质具高溶解性,在溶液里这些物质易电离;③除汞外,水的表面张力比其他任何液体都高,它是生理学上控制水的滴落和表面现象的控制因素;④水是无色的,能透过可见光和紫外光的长波部分,使光合作用要求的光达到水体相当的深度;⑤水的汽化热比其他任何物质都高,它决定了大气和水体之间热和水分子的转移;⑥水在4℃时液体密度最大,这使得冰浮于水,使垂直循环只在限定的分层水体里进行;⑦除液氨之外,水的比热容比其他任何液体都高,这对生物的体温和地理区域的气温起稳定作用。看了书之后我才发现原来水是多么奇妙的物质,倘若它的这些特性缺少任何一个,地球上就不会呈现现在的繁荣,因此,我们更应该节约用水、保护水资源,让水的特性充分的发挥,让生命更加繁荣。
水在自然中的存在形式是多种多样的,它包括海水、雨雪水、地表水和地下水等,而
缓蚀剂)处理;⑤阴极保护。高级氧化法是一种利用物理手段、催化氧化技术或者各种手段的联合使用产生高活性、低选择性的自由基进攻大分子有机物,达到去除废水中难降解有毒物的水处理技术。根据产生自由基的方式和反应条件的不同,总的可分为化学氧化法、湿式空气氧化法、超临界水氧化法、光化学氧化法、声化学氧化法等。各种具体的处理方法各有优缺,但对于处理污水来讲,高级氧化法使我的视野有所开阔,让我初步了解了污水的一种处理办法。
2、大气环境化学 大气环境化学是研究对环境有重要影响的大气组分(污染物)在大气环境中的化学行为 的科学。对大气环境影响较大的污染物质主要有二氧化硫、氮的氧化物、臭氧、一氧化碳、甲烷、CFC及颗粒物、自由基等。由书中的讲述以及我自己的兴趣,我将我所看到的如下几点罗列出来:
一、大气光化学
首先我了解到的是大气中光化学的基础知识。光化学反应是由原子、分子、自由基或离 子吸收光子所引起的物理和化学变化。它包括三个基本定律,即光化学第一、第二定律、朗伯-比耳定律(具体内容不再一一罗列)。
其次我了解了大气中重要气体的光吸收。一些污染物(如二氧化氮、臭氧、亚硝酸、三氧化氮等等)通过对光的吸收主要产生了自由基,由于自由基的存在使大气中化学反应活跃,它们能诱发或参与大量其他反应,使一次污染物转变成二次污染物。
由光化学的一些基本知识,我更好的了解了光化学烟雾的成因及危害。大气中氮的氧化物、碳氢化合物等污染物在合适的气象、地理等条件下,受太阳紫外线照射,就会发生一系列复杂的光化学反应,产生一些氧化性很强的二次产物(如臭氧、醛类、PAN、亚硝酸等),形成光化学污染(光化学烟雾是指参与光化学反应过程中的一次污染物和生成的二次污染物的混合物),因此光化学烟雾主要发生在强日光及大气相对湿度较低的夏季晴天,白天形成,晚上消失。光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色,具有强氧化性,刺激人们眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低,可见光化学烟雾的危害之大!
光化学烟雾的控制。最理想的控制方案当然是控制其发生的源头,即控制碳氢化合物、氮氧化合物等的排放,阻止光化学烟雾的发生。对于已发生的光化学烟雾,可通过在大气中散发能控制自由基形成的阻化剂,以清除自由基,使链式反应终止。光化学烟雾的危害很大,但只要掌握其处理技术,就能减小其危害,但是不能从根本上解决问题,因此,只有控制碳氢化合物和氮氧化物的排放量,才能真正避免光化学烟雾的发生。
二、气溶胶化学
首先我了解了气溶胶的基本知识。气溶胶是指液体或固体微粒均匀的分散在气体中所形成的相对稳定的悬浮体系。这些微粒的直径在0.002-100微米之间,具有胶体的性质,故称为气溶胶粒子。既然谈到气溶胶,自然要讲到它的作用和危害:气溶胶参与大气中云的形成及降水过程(若没有气溶胶粒子,云雨就没有凝结核,水就不能凝聚);气溶胶能散射太阳光谱,使大气能见度下降,并阻挡或减弱太阳辐射,改变环境温度和植物的生长速率;气溶胶能为大气中化学反应过程提供巨大的表面,促进大气化学反应;气溶胶还能进入人体呼吸器官,危害人体,污染和腐蚀各种建筑材料。气溶胶来源于天然和人为两个方面,然而随着工业的不断发展,气溶胶粒子人为来源所占的比例正在逐年增加提高,并已占全球气溶胶粒子总量的很大比重,对大气质量影响很大。书中给出去除气溶胶粒子的两种方法:干沉降法和湿沉降法。干沉降即是指气溶胶粒子在其重力作用下或与地面及其它物体碰撞后发生沉降被除去的方法,湿沉降是通过形成雨、雪、云过程和冲刷洗脱过程沉降。然而这两种方式对自然的依赖很大,很有可能造成更严重的污染(如水污染),因此,解决问题的最有效的方法还是从根源上减少污染粒子的排放。从这里我学到了很多,除了“气溶胶”的概念和它的基本性质之外,我明白了人类对环境的污染是多种形式的,它表现在多种层面上,我以前所了解的那些形式的污染只是众多污染的一部分,并且很不深刻。同时我觉得人类发展过程中对环境的破坏总是呈现这样的特点:当我们破坏环境时并没有意识到其后果,当环境已经影响到我们的生活时我们才对它的严重感到吃惊(例如人类活动对臭氧层的破坏,当英国科学家发现这一现象时,臭氧层已经破了一个大洞),以至于我们现在所能做的就是竭尽全力去修复被破坏的环境。因此我们更应重视环境问题的预防,只有这样,才能从根源上解决环境问题。
三、含硫化合物的控制化学 在工业生产过程中,人类排放了大量的二氧化硫,以至于目前酸雨问题成为困扰人类的一个大环境问题,我们经常看到许多关于酸雨危害的报道,然而如何逐步减轻直至解决酸雨问题呢?这当然要依赖科学技术。众所周知,引起酸雨的最主要的物质是二氧化硫,下面我谈一谈控制二氧化硫排放的方法:(1)石灰/石灰石法烟气脱硫
它又包括石灰/石灰石洗涤法、改进的石灰/石灰石法。石灰/石灰石洗涤法是应用最广泛的湿式烟气脱硫技术,该脱硫工艺中,烟气经石灰/石灰石浆液洗涤后,其中的二氧化硫与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。(其实该技术的核心理论就是两
个化学方程式,然而应用在工业中却能解决很大的问题,可见化学基础知识应用的广泛性,因此,在学习过程中应经常将知识与实际用途相结合,这样才更有意义)。改进的石灰/石灰石法是在石灰石湿式脱硫法的基础上又添加了己二酸或硫酸镁以达到提高二氧化硫除去率和减少废渣产量目的的方法,其化学原理是:己二酸在洗涤液中作为酸碱值的缓冲剂,其缓冲作用抑制了气液界面上由于二氧化硫溶解而导致的溶液酸碱值的降低,从而使界面处二氧化硫浓度的提高,大大加速了二氧化硫的液相传质。添加硫酸镁的目的是为了改进溶液化学性质,使二氧化硫已可溶性盐的形式被吸收,从而减少了结垢。(2)双碱法脱硫
此方法采用碱金属盐类或其水溶液吸收二氧化硫,然后再用石灰或石灰石再生吸收二氧化硫后的吸收液将二氧化硫以亚硫酸钙或硫酸钙形式沉淀析出,得较高纯度的石膏,再生后的溶液返回吸收后的系统循环利用。这种方法既克服了石灰/石灰石法易结垢、二氧化硫除去率低的弱点,又有循环利用,是一个很好的方法。(3)氧化镁法脱硫
此法属湿式回收工艺,采用一定浓度的氧化镁乳液为吸收剂吸收二氧化硫,生成硫酸镁,经加热再生氧化镁和高浓度的二氧化硫。但是此法要求预先进行除尘和除氯,并要严格控制再生焙烧温度,此外,工艺过程会有少量原料流失,造成二次污染,限制了该工艺的使用。(4)氨法脱硫
以氨作为吸收剂吸收二氧化硫。优点是费用低廉,且氨可保留在吸收产物中制成含氮肥料,减少了再生费用。(5)喷雾干燥法脱硫 此法属干法工艺,其原理是二氧化硫被雾化了的氢氧化钙浆液或碳酸钠溶液吸收,同时温度较高的烟气干燥了液滴,形成干固体粉尘。该法操作简单、无污水产生,废渣量少,能耗较湿法较低。
如上即是现在应用较广的一些关于脱硫的技术,方法当然各有优缺,有待于进一步的改善,因此,当我们在处理环境的时候,更应该充分考虑所采取的方法对环境的影响,否则,处理好这样的环境问题却又引起另一种环境问题,无异于拆东墙补西墙,是不值得的。大气环境化学还包括很多,在此我学到了很多新的知识,同时也深感大气环境的状况已十分严峻,它需要人们对它更多的关注,需要我们一起努力去改善大气环境。
3、土壤环境化学 土壤是地球表面具有肥力、生长植物的疏松层。对于人类和陆生生物而言,土壤是岩石
圈中最重要的部分。虽然土壤的厚度与地球的直径相比微乎其微,但正是这薄薄的一层土壤,才使地球上有了广袤的森林、农田和草原,因此值得我们关注。以前只在电视或教科书上了解到土壤污染,只知道土壤污染的一些表面知识,但看过书之后才发现土壤里有这么多知识。首先,我了解了一些关于土壤的基本知识。土壤是由矿石经过了亿万年风化、水解、氧化、碳化等等过程形成的(可见土壤也和煤、石油等化石燃料一样很难再生,然而目前水土流失、沙漠化以及前一阶段我看期刊时看到的我国目前已相当严重的石漠化现象正大量吞噬着我们的土壤,因此,抗水土流失、沙漠化和石漠化的行动刻不容缓!)。
土壤是由固相、液相和气相构成的复杂的多相疏松多孔体系,土壤固相包括矿物质、有机质和土壤生物;液相即是土壤溶液,包括土壤水分及其所含的溶质;气相即是土壤空气,其组成与大气大同小异,但土壤空气是不连续的,湿度较高且二氧化碳浓度显著偏高,并含有少量甲烷、硫氢酸、氢气等还原性气体。
令我感触颇深的是土壤的基本性能,它从另一个方面研究土壤,让我学到了很多知识。土壤的基本性能包括:吸附作用(土壤具有滞留固态、液态及气态物质的能力,成为土壤的吸附性能,与土壤胶体的性质有关);酸碱性(受土壤微生物的活动、有机物的分解、营养元素的释放和土壤中元素的迁移、气候、地质、水文等因素的影响,根据其酸碱度的范围,可将土壤的酸碱度划分为九个等级);土壤的氧化还原性(土壤中存在着许多有机和无机的氧化还原性物质,这些氧化还原性物质参与土壤氧化还原反应,对土壤的生态系统产生重要影响,此外,土壤养分状况也受到各种氧化还原反应的制约。);土壤的配合和螯合作用(土壤中的有机、无机配体能与金属离子发生配合和螯合作用,从而影响金属离子迁移转化等行为)。了解了土壤的这些性能,可以更深刻体会到土壤的作用不止是种植植物,还包括很多其他的用途,同时也揭示了另外一个道理,即物质的存在总会有它的价值和意义,并且其价值往往会不止有一个,只有深入去探索,才能发现更多。其次我再谈一下我对土壤污染的所感。土壤污染源可分为人为污染源和自然污染源(并非所有的土壤污染都是人为的)。在人为污染源中,土壤污染物主要是工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲畜排泄物、生物残体及大气沉降物等;在自然污染源中,在某些矿床或化合物的富集中心周围,由于矿物的自然分解与风化,往往形成自然污染带,使附近土壤中某些元素的含量超出一般土壤的含量。自然污染并非人力所能控制,暂且不予讨论,对于人为的污染,其中有两项比较严重的污染,即土壤重金属污染和土壤化学农药污染。重金属元素多为变价元素,进入土壤中的重
金属元素常以可溶态或颗粒态存在,其存在形态直接影响它们在土壤中的迁移、转化和生态效应。其中有严重危害的且很常见的金属有五种,即汞、镉、铅和铬。化学农药是指能防治植物病虫害,消灭杂草和调节植物生长的化学药剂,按其化学成分可分为有机氯农药、有机磷农药和氨基甲酸酯类农药。长期使用农药,虽然消灭了大量害虫,每年使粮食的损失减少30%,但是,农药同时也杀死了害虫的天地,破坏了生态平衡;长期使用同类型的农药,使害虫产生了抗药性,增加了防止次数,加大了污染,也大大增加了防治费用和成本;长期大量使用农药,由于有些农药难降解,残留期可达几十年甚至更长,使农药长期在环境中积累,尤其是土壤环境中,产生了农药污染环境问题。
既然有污染,自然要谈到其防治,书中将提出了土壤污染防治和土壤污染修复。对于土壤污染防治,需要控制消除工业三废的排放(从源头上消除污染);合理使用农药和化肥(兼顾环境与生产);增加土壤环境容量(利用环境降解污染);建立土壤环境质量监测网络系统(作好监督工作,防患于未然)。土壤污染的修复方法有施用化学物质;增施有机肥料;调控土壤氧化还原条件;改变轮作制度;换土和翻土等等。
看完书后,我了解了关于土壤的很多知识,益发觉得我们应该珍惜每一寸土地,不能再毫无危机意识的生活,只有这样,可持续发展的目标才能实现,只有这样,我们的生活才能更美好。总结
我们生活在这个世界上,不知不觉已将这个世界“糟蹋”成了这个样子,虽然我们现在的生活有了很大的改观,但是如果一直放任下去,这样的生活能长久吗?应该说一定不能,因此我们应该竭尽全力去保卫我们的环境,保卫我们的家园。为达到这一目标,首先,我们要有强烈的环境意识,其次,还要有一定的科学知识,这也是我看书后最深刻的感受。
第四篇:化学法制教育读书心得
篇一:
教师法制教育心得体会
近段时间,学校开展了学法知法活动。我利用业余时间学习了《教师法》等重要理论,通过学习,本人受益非浅,对依法执教、关爱学生、无私奉献等概念的内涵有了更深层次的诠释。下面,我就谈一谈学习的感想:
在学习了《义务教育法》和《未成年人保护法》后,让我更明确了,作为一名人民教师我该履行的义务和遵守的行为规范。在没有法律约束的时候,教师的教育教学是凭职业道德、凭良心。为了取得比较好的教学成绩,有的老师采取了一些过激的行为,如体罚学生等。《教师法》对此给出了明确的界定。学校是培养教育下一代和建设社会主义精神文明的主要阵地,保护少年儿童健康成长是教育工作者的神圣职责。对学生坚持正面教育,是所有教育工作者必须遵循的一条重要原则。教师要面向学生,对全体学生负责,不要偏爱一部分人,歧视另一部分人。
对于优缺点、错误的学生,要深入了解情况,具体分析原因、满腔热情地做好他们的思想转化工作。要善于发现、培养和调动后进生身上的积极因素,肯定他们的微小进步,尊重他们的自尊心,鼓励他们的上进心,帮助他们满怀信心的成长。对于极个别屡教不改、错误性质严重、需要给予纪律处分的学生,也要进行耐心细致的说服教育工作,以理服人,不能采用简单粗暴和压服的办法,更不得体罚和变相体罚学生。为此教师法规定了教师体罚学生应承担的法律责任。对于体罚和变相体罚学生的教师,所在学校、其他教育机构或者教育行政部门,必须及时进行批评教育,帮助他们认识和改正错误,并视情节给予行政处分或者解聘。对于情节极为恶劣,构成犯罪的,要依照刑法的规定追究法律责任。
在学法过程中,我更进一步认识到,在教学生活中,教师要平等对待学生,关注个体差异,因材施教。特别作为一个班主任更应该对班级里的每一个学生多接触,多了解,和学生们主动沟通,谈谈学生在生活中的困难或疑惑不解的问题。对学生能够善于引导,让学生自己去发现和知道是非对错。在这个过程中让学生主动参与了过程,能比较好的完成学生德育工作的教育。
对于教师本身,一要注重自己的师德学习,二要努力提高自己的教育教学技能。在《教师法》中,这两点是教师的为师之本。平日里要主动多参加培训和业务学习,多向优秀教师和老教师请教他们的经验和优秀的教学方法,多听一下优秀教师的课,增强自己的业务能力。
作为教师,知法是重要的权利义务,学法是重要的必修课程,守法是重要的师德内容,用法是重要的基本功架,护法是重要的基本职责。让我们与法同行,做一名让人民满意的合格的人民教师。
篇二:教师法制教育心得体会
我通过教师法制教育学习,坚定了学法和用法相结合,努力提高自己的法律素质依法管理学生的信念。在教师法制学习的过程中,我有以下几点体会:
通过这一次的学习。牢固树立科学发展观、正确的人生观和价值观,彻底找出自己思想、作风、制度、纪律等方面存在的突出问题,有效增强自我的法律意识,能够做到面对违法行为不为之所动,严格规范自己的一言一行,做到全心全意的为教育服务,为学生服务。
生活作风上,能够牢记“学法、用法”的教导,用工作纪律严格约束自己,在思想上筑起抵抗违法的坚固防线。反对违法行为,勤勤恳恳办事,堂堂正正做人。
目前,通过学习我法律意识明显增强,依法经营明显改善,工作作风明显改进,工作质量和工作效率明显提升,存在的问题得到有效解决,通过教师法制教育的学习,可以时刻让我进行自我约束,增强防范意识,摆正自己的位置,明确自己的职责,能够做到严以律己,尽职尽责,恪守职业道德。
教师法制学习的目的不但是要求我进行自我约束,同时还能增强我的警惕意识,增强了处理突发事件的能力,遇到险情能够作到触变不惊,临危不惧,能够机警的去应对所面临的险境,能够采取恰当的方法去解决遇到的难题,能够果断勇敢的去化解各种危机,当小学生生命受到威胁时能够义无返顾的去保护小学生,与不遵守法律的人和事做斗争,保护小学生的生命和利益。
教师法制教育学习后,我不但更新了观念,改善了思想,同时也更加了解了当前的社会形式及发展趋势,我们今后在工作中将面临更大的挑战和考验,只有在不断的学习中才会进步,学习的过程也是我们成长的过程,更是使思想不断成熟的过程。法制教育的学习我们应该继续的坚持下去,在学习中不断的进步我们的工作也才会取得更好的成绩!我们的人生轨迹也才会留下更好的印记!
今后的努力方向:
一是始终坚持教师法制教育学习,不断提醒自己作为一名从事教育的老师所要履行的职责,重点加强教师法制教育学习,在思想上筑起法律的坚固防线,警惕各种校园的违法的现象出现。
二是要加强对小学教育教学中出现各种各样的问题及时采取应对措施等深入分析,汲取经验教训,时刻为自己敲响警钟,进一步提高小学生预防犯罪的意识和小学生自我法律的防范能力。
篇三:教师法制教育心得体会
五五普法即为《中央宣传部、司-法-部关于在公民中开展法制宣传教育的第五个五年规划》的简称,教师普法学习心得体会。其目标:在公民学法、用法、提高法律素质的基础上,着力培养法治观念和法治自觉性,在全社会形成崇尚法治的价值观和良好法治社会氛围,不断提高各级政府乃至全社会的法治化管理水平,推进依法治国进程。当然,对于不同层次的人要求也不尽相同。
教师这个职业不同于其他职业。她神圣、伟大、高尚,世界一切赞美的词语都可以用在她身上。长期以来关于教育的法律虽然存在着,但许多侵犯教师合法权益的事情时有发生,例如殴打、辱骂、诽谤教师、等等的事情发生,而教师迫于时代和社会的压力,能够主动利用这件法律武器去捍卫自己的人却不多,这说明教师只知法、守法是不够的,因为用法也是我们基本的权利。教师作为一支具有高素质的社会队伍,学好、用好法律是一件重要的事情,是我们教师必修的一门功课。通过学习五五普法,自己的心灵受到了一次洗礼。作为一名党员教师,更有义务和责任去学习和静下心去写写心得。
通过学习教师法、义务教育法,我不仅更新了自己对法律的认识,更是清楚的了解到自己的法律地位。以前的我认为教师就是为社会,为学生服务的,吃点亏是可以吞下去;现在我不会再这么认为了,因为,每个人都享有一定的权利,“平等”的口号不应是嘴上说说而已,落实到实处才拥有意义,否则有法也等于无法了。同时我也认识到作为一名教育前线的教师所应尽的责任和义务,《五五普法》不仅帮助教师得到她们的所得,也让教师有了行为上的准则,只有学习好它才能保证教师享有自己的权利。
另外,教师在享有权利的同时,也应履行一定的义务。在学习了《义务教育法》和《未成年人保护-法》《五五普法》后,让我更明确,作为一名人民教师我该履行的义务和遵守的行为规范。在工作中,严格规范自己的思想和行为,全心全意为学生服务,让学生满意,家长放心,社会认可,不体罚和变相体罚学生,不讽刺,挖苦,威胁、责难家长。时刻以教师的道德行为规范来要求自己,不穿奇装异服,处处“身正为范”。对于后进生,不拔苗助长,不讽刺挖苦,要耐心教育。尊重每一个学生的特点,因材施教。教学不再是简单的知识灌输、移植的过程,应当是学习主体(学生)和教育主体(教师,包括环境)交互作用的过程。学生将不再是知识的容器,而是自主知识的习得者。面对知识更新周期日益缩短的时代,我意识到:必须彻底改变过去那种把老师知识的储藏和传授给学生的知识比为“一桶水”与“一杯水”的陈旧观念,而要努力使自己的大脑知识储量成为一条生生不息的河流,筛滤旧有,活化新知,积淀学养。有句话说的好:“一个教师,不在于他读了多少书和教了多少年书,而在于他用心读了多少书和教了多少书。”用心教、创新教与重复教的效果有天渊之别。教书和学习的生活,使我感悟到:教师的人生,还应该有创新精神。年年春草绿,年年草不同。而我们的学生亦是如此,因为人与人之间存在差异,所以教育既要面向全体学生,又要尊重每个学生的个性特点。
因材施教的目的是为了调动每一个学生的学习积极性、主动性,让每一个学生主动地、活泼地发展。在组织教学中把整体教学、分组教学与个别教学结合起来;在教育过程中,贯彻个别对待的原则,讲求一把钥匙开一把锁。学生们像一朵朵稚嫩的小花苗儿,但每一颗都有与众不同的可人之处。因此便更需要我们用不同的方法用爱心去浇灌、呵护。
我时刻要用《教师法》、《义务教育法》和《五五普法》来规范和鞭策自己,在传授科学文化知识的同时,还要保护学生的身心健康,保障学生合法权益,促进学生在品德、智力、体质等方面全面发展。预防未成年人犯罪。这样才得以使我们的事业走向辉煌使我们的教育对象健康成长。
篇四:教师法制教育心得体会
遵照市教育局、学校的安排部署,我校坚持集中学习和自学相结合的方式,认真学习了《教师法治教育读本》,并对热点、焦点问题进行了深入地探讨。作为法制办主任,我能以身作则,积极参加法治教育业务学习,把教育法律法规与日常工作加以对照,受益匪浅,很受教育。
下面谈我的一些作法和体会:
一、认真对待这次教师法治学习月活动。上级要求每位教师做到“五有”,(有学习计划,有学习教材,有学习笔记,有学习体会,有考试成绩。)我首先做到,把这次学习当作一项政治任务去高标准完成。在千头万绪的工作中,确保每周三课时的集中学习时间,带头参加学校组织的教师法制学习讨论,全体教师均写了几千字的读书笔记,认真写了学习体会,取得良好的效果。
二、丰富了自己的法律素养。平时在工作中只了解教育法律法规的点点滴滴,这次学习给了我一次系统学习法律法规的机会。《教师法治学习读本》从多方面阐述了教育教学中的法律关系,从学校的依法成立、校长负责制、学校所承担的民事关系到教师与学校、学校与学生、教师与学生的法律关系等,对各方的权利义务关系进行了认真梳理和阐述。为学校管理提供了详尽的法律指导。
三、促使校务管理更加民主化、规范化。我校的各项工作多次受到上级领导好评,但对照法治教育读本,也发现有些工作还很不到位,存在一些问题。例如如何确保教师的民主参与、民主管理和民主监督;如何进一步畅通学生的反映渠道和申诉渠道;如何进一步开展校务公开,保证师生的知情权等。我们将认真反思,尽快解决。
四、使师生管理更加制度化、人性化。法律不是冷冰冰的意识形态的产物,法律制裁和惩戒不是法律的出发点和归宿。法律法规应该为绝大多数人创造一个宜居的家园。法律法规的贯彻执行是保障社会可持续发展的规则。在维护各方正当权益的基础上,进行人性化、弹性管理,才是管理制度化的真谛。在学校的规范有序基础上,为广大师生谋取更大利益,是校长的职责所在。
五、为学校处理可能的民事关系进行了前瞻性培训。对学校与学生关系的解释,对学生伤害事故的处理提供了法律依据。“学校应承担的法律责任”“存在过错承担的相应责任”“并无过错,不应承担的责任”等内容不仅强化了学校管理的使命感、教师的责任意识,也对维护学校的正常教学秩序,提供了法律保证。
六、为广大教师运用法律维护权益,指明了道路。读本中讲到的民事诉讼的原则和程序,刑事诉讼的执法机关和途径,行政诉讼的审理、司法救济等,使我多方收益。
七、为推进依法治校进程起到了保驾护航作用。目前我校正在积极推进依法治校,制定了相应的规章制度,完善民主管理,坚持校务公开,加强法制培训,取得不少成果,对照这次学习,发现还有不少需要进一步完善的地方,要积极改正。
有法可依是有法必依的前提,有法必依是有法可依的保障,再完善的法律法规没有有效执行,都是一张废纸。我将在校长领导下带头执行好各项法律法规,使学校管理更加制度化、民主化,带着感情做好师生工作,实施人性化教育,创建和谐校园。
篇五:教师法制教育心得体会
青少年是祖国的花朵,是社会主义现代化建设的未来。教育和培养好青少年,是我们中华民族永葆生机和活力的根本 大计,是社会主义现代化建设事业的基础工程,是全党全社会共同的社会责任。新中国成立以来,党和政府高度重视青少年的培养教育,为青少年成长提供了良好的 条件,使一代又一代青少年健康成长。一切为了孩子,给青少年营造一个和谐、平安的学习氛围,也是我们学校一直所重视的,更是我们教师德育教育工作的一个重 点。
学校将中小学交通消防安全教育、反邪教警示教育、食品卫生安全教育、未成年人保护、财产安全教育等内容列为教育重点,根据学生的年龄 特点选择合适的法制教育内容,将法制教育与课堂教学、课外活动、学生假期社会实践活动紧密结合,进一步增强了学校法制教育的针对性,使法制教育深入到方方 面面,力求全面无遗漏。
另外,除了安排教师组织班会教育,学校组织观看相关座谈,学校还充分利用黑板报、校园网等宣传媒体,加大“法制教育、平安校园”的宣传力度,广泛开展了各种形式的法制教育活动,确保法制教育工作的实效性。
当 然,法制教育不仅要向青少年宣传遵纪守法的重要意义,更重要的是让他们认识到:法律不仅是对自制行为的约束,更是捍卫尊严、权利的有力武器。法制教育应传 达这样一个信息:法律就在身边,我们学习、生活的学校、家庭、社会有一个强大的法律保护网,时时刻刻规范着我们的学习、工作和生活,调整着各种社会关系,只有自觉遵纪守法,才能健康顺利的成长,并有一个良性发展。
换个角度讲,法制教育是一个普法的过程。我们应当告诉学生日常生活的中有哪些 针对他们的陷阱,如何识别、自救、求助等。
还要让他们明白有哪些权利,如人格权、受教育权等等,如果这些权利受到侵害应当采取何种方法、手段才能得到有效 的救助,而不至于付出更大的代价。总之,开展法制教育的主旨是培养学生民主、法治的观念,让青少年认识到法律不是约束行为的锁链,而是保障生活的要素,偏 失的正义会得到法治力量的匡扶,弱势群体也能得到法律阳光的普照,从而自然地产生对法律的信仰,提高他们明辨是非的能力。这些才是他们真正缺少的,是他们 从单纯的课堂教育中学不到的,更是法制教育的价值所在。
遵纪守法的道理人人都懂,法制教育更要潜移默化地从青少年身边的事件起,从他们身边的事做起,通过科学全面的法制教育增强有青少年的国家意识、权利义务意识和守法用法的意识,为青少年的健康成长创造一个和谐、向上的法制环境。
第五篇:材料化学调研报告
新能源材料
——关于储氢材料课题的调研报告 课题组:伏柏达(组长)、王成、张彬、李雪菲、余春娇 指导教师:罗民 课题摘要:
随人类社会发展进步,生活逐步现代化,也伴随着资源的大量开发与使用,这使人类面临着全地球的能源危机和环境污染问题。长期以来,地球上的主要能源煤炭、石油、天然气现已面临枯竭的境地。在能源危机警钟响起时,人们开始把注意力转移到太阳能、原子能、核能、地热能、氢能等新能源上。但是要使这些自然存在形态的能量转变为人们直接能够使用的能量,必须要把它们转化为二次能源。那么最佳的二次能源是什么呢?氢能就是一种最佳的二次能源。氢是地球上一种取之不尽的元素。用电解水法取氢就是氢元素的广阔源泉。氢的发热值高,燃烧时的发热量在所有化学燃料发热值中首屈一指,而且氢又是一个对环境无污染的元素。所以人们很自然地把注意力集中在氢能源的开发和利用上。要利用好氢能源。摆在人们面前的问题是如何把氢储存、运输和利用。
关键词:氢能源、储氢材料、合金储氢材料、氢能源的可持续利用 前言: 调研背景:
人类社会的进步与发展,生活的现代化,不乏伴随着地球上资源的开发利用,煤、天然气、石油三大化石燃料资源的日益消耗,也面临枯竭。世界各国的科学家、专家将其资深的目光投向其他新能源,而作为最优化的二次能源氢,得到了它们的青睐,渐入人们的视野。但问题也随之而来,氢能源的制备技术、贮存方式、运输方式、利用等还不够成熟,而这些技术将面临严峻的考验。试想,如若要使氢能源普及使用,就必须克服其制备、贮存与运输。于是,我们小组便对此做出了较为深入的调研。调研目的:
1、探寻氢能源在其制备、贮存以及运输上等存在的种种问题。
2、通过氢能源在以上方面所存在的问题,寻找合理化的方法解决诸如此类的问题,使氢能源安全、便捷、便宜的走入人们的生活。
3、通过此次课题调研,培养我们的科学探索研究精神、对新材料的探索流程、知识体系的构建、团队合作意识、严谨的思维、认真细心的学习态度等。
三、调研时间:
2012年11月1日——2012年11月26日 调研方法:
1、本课题采用在有权威的化学资料库进行氢能源相关资料的搜集、分类与整理。(采集者:李雪菲、余春娇)
2、整理好的资料进行PPT的精心制作。(制作者:张彬、伏柏达、王成)
3、氢能源资料、PPT的审核。(审核者:伏柏达)
4、课堂PPT的讲解。(主讲者:王成)
5、课堂讲解评估表的评价填写。(填表者:罗民老师、10级材料班全体同学)
6、课题评估表的分析及课题调研讨论。(讨论者:全体组员)
7、课题调研报告的总结。(总结人:伏柏达)正文:
经过组内分工,各位组员经过精心认真的调研,各自较为出色的完成任务。最终,进过小组讨论整理,于是我们得到较完善的可信度较高的资料。也发现了氢能源在制备、贮存、运输和利用上存在的种种问题。现就其具体作出如下汇报: 氢能源的制备
1、水电解制氢:利用水在通电的条件下分解产生H2和O2。化学方程式:2H2O→2H2↑+O2↑。该法制得的H2纯度比较高。
2、副产氢气:回收的焦炉煤气中含有60%左右的氢气,石油裂解气经深冷分离也可得到纯度较高的氢气,它们是重要的工业氢源,可直接用作制氢的氢源,或经提纯后用作高纯的氢源。
3、由煤制氢:先将煤或焦炭等固体在高温下与空气和水蒸气作用,生成氢煤气,用脱硫剂脱除硫化氢,在经过一系列的处理,最终可制得氢。
4、由气态烃和轻油制氢:原料多为天然气,常采用蒸汽转化法和部分氧化法。
(1)蒸汽转化法:在高温和镍催化剂作用下,烃类原料和水蒸气进行转化反应,生成H2、CO、和CO2。如CH4表示如下:CH4+H2O→CO+3H2;CH4+2H2O→CO2+4H2O;CO+H2O→CO2+H2。(2)部分氧化法:2CH4+O2→2CO+4H2。
以上两种方法均存有缺点,原料自身存热,原料本身便可作为燃料应用,在制备成氢气而利用,从原料、利用价值等方面均不划算。氢能源的贮存
在常温、常压下,氢是以气态存在。工业用的氢气多储于钢瓶里,使用不便,并有一定的危险,无法作为能源而大量、广泛地使用。以液态氢气的形式来储存氢气是解决问题的一个新思路,但是氢气的液化温度很低,达到了-253℃,实际困难太大,经济投入过大,是行不通的。
为了解决这个难点,诸多科学家将苗头转向其他的储氢方式,是否,活性炭、无机化合物、有机液体氢化物、合金化合物也可以储氢呢?通过大量研究探索,终于人们发现活性炭、无机化合物、有机液体氢化物、合金化合物也可以储氢。于是学来越多的科学家、专家对储氢问题的兴趣逐渐提高。储氢材料的应用得到了迅速的发展。小组讨论,对活性炭、无机化合物、有机液体氢化物、合金化合物四种储氢材料的储氢机理、优异性作出汇报:
活性炭储氢:依靠自身强大的表面吸附性,可依靠其吸附性储存大量的氢能源。如:富勒烯C60,其表面H2的吸附量可达5%-10%(质量分数)。该法储氢的优缺点在于活性炭原料易得,吸附储氢和放氢操作都比较简单,未来有望成为新一代储氢材料。无机化合物储氢:某些无机化合物和氢气发生化学反应可储氢,然后在一定条件下分解可放氢。如:以活性炭作载体,在Pd或PdO的催化作用下,以KHCO3或NaHCO3作为储氢剂,储氢量约为2%(质量分数)。
该法储氢的优缺点是原料易得、储存方便、安全性好,但储氢量比较小,催化剂价格较贵。有机液体氢化物储氢:借助储氢载体(苯与甲苯)与H2发生可逆反应来实现,包括催化加氢反应和催化脱氢反应。如:环己烷和甲基环己烷与H2发生化学反应进行氢能源的储存。环己烷和甲基环己烷的理论储氢量分别为7.19%和6.18%(质量分数),比高压储氢和金属氢化物储氢的实际量都大。
该法储氢的有缺点是储氢量大,储氢载体可循环使用,其储存和运输都很安全方便,但催化加氢和催化脱氢装置和投资费用较大,储氢操作比较复杂。
4、合金化合物储氢:在一定温度和氢气压力下能多次吸收、储存和释放氢气的合金被称为储氢合金。该类储氢材料主要依靠合金晶体结构本身存在四面体、八面体间隙,致使氢原子容易进入这些间隙,从而达到储氢的目的,大多数金属氢化物储氢量在1%-4%(质量分数)。如:TiH2、ZrH1.9、PrH2.8、Ti1.4CoH、LaNi5H、MmNi4.5H6.6等。
该法储氢的优缺点是储存量大,释放氢容易,能量密度高,所需费用明显低于深冷液化储气和高压储氢,原料易得,安全可靠。储氢合金已成为各国都积极研发的一种很有前途的储氢方法。
经过我小组研究讨论得出,合金储氢材料在未来的应用将非常广泛,很有前途,故我小组一致同意决定对合金储氢材料进行较为全面、透彻的分析讨论。合金储氢材料:
一、储氢合金材料主要有:稀土系列、钛合金系列、镁镍系列等。
二、合金储氢材料储氢必须具备以下要求:(1)储氢量大,能量密度高;(2)吸氢和放氢速度快;(3)氢化物生成热小;(4)分解压适中:(5)容易活化;(6)化学稳定性好;
(7)在储运中安全、无害;(8)原料来源广、成本价廉。合金储氢材料具体介绍:
1、稀土系储氢合金:如:LaNi5是稀土系储氢合金的典型代表,由荷兰Philip实验室于1969年首先研制。
LaNi5在室温下可与一定压力的氢气反应形成氢化物,如下式所示: LaNi5+3H2→LaNi5H6 LaNi5具有优良的储氢性能,块状LaNi5合金储氢量约1.4%(质量分数),储氢量大,分解压适中平坦,活化容易,具有良好的动力学特性和抗杂质气体中毒性。但LaNi5成本高,大规模应用受限,因此发展置换La和Ni的多元合金:LaNi5-xMx(M=Al、Mn、Cr、Fe、Co、Cu等)和R0.2La0.8Ni5(R=Y、Gd、Nd、Th等)。
用富Ce混合稀土(Mm)代替La可研制廉价的MmNi5储氢合金,在MmNi5基础上开发多元合金,如MmNi1-yBy(B=Al、Cu、Fe、Mn、Ga、Sn、Cr等)系列,不仅保持LaNi5的优良特性,而且在储氢量和动力学特性方面优于LaNi5,价格仅为纯La的1/5。注:Mm是一种以一系列稀土族Co、Ni等为主的混合物金属。钛系储氢合金:如:TiFe合金。
TiFe具有优良储氢特性,吸氢量约1.75%(质量分数),室温下释氢压力约为0.1MPa。价格较低,具有很大实用价值。但TiFe活化困难,须在450℃和5MPa压力下进行活化,抗毒性弱(特别是O2),反复吸释氢后性能下降。
为改善TiFe合金储氢特性,可用过渡元素(M)置换部分铁形成TiFe1-yMy(M=Cr、Mn、Mo、Co、Ni等)。TiFe0.8Mn0.2可在室温3MPa氢压下活化,生成TiFe0.8Mn0.2H1.05氢化物,储氢量达到1.9wt%。镁系储氢合金:如:Mg2Ni合金,在300-400℃和较高氢压下,Mg2Ni与氢反应生成 Mg2NiH4。Mg2Ni+2H2→Mg2NiH4 含氢量为3.65wt%,理论储氢量可达6%,但其稳定性强,释氢困难。
用Ca和Al取代部分Mg形成Mg2-xMxNi,氢比物离解速度比Mg2Ni增大40%以上,活化容易,具有良好的储氢性能,性质稳定。或利用过渡元素(M)置换Mg2Ni中的部分Ni,形成Mg2Ni1-xMx合金(M=V、Cr、Mn、Fe、Zn等),也可改善吸收、释放氢的速度,具有很实用的价值。储氢合金材料的应用
1、储氢合金可分离氢气。混合气体流过储氢合金分离床,氢被吸收形成金属氢化物,杂质排出;加热金属氢化物,得到回收氢气。反复提纯可获得高纯氢气,2、每年大量含氢尾气放空(仅合成氨工业全国每年放空尾气数十亿m3,含有50%-60%的氢气),回收利用可提供大量廉价氢气,得到巨大的能源补充。
3、某些储氢合金的氢化物同氘、氚化物相比,同一温度下吸释氘氚的热力学和动力学特性有较大差别,可用于氢同位素的分离。
4、TiNi合金吸收D2的速率为H2的1/10,将含7%D2的H2导入到TiNi合金中,每通过一次可使D2浓缩50%,通过多次压缩和吸收,氘的浓度可迅速提高,同时回收大量高纯H2。
5、氢化物热泵:以氢气为工作介质,储氢合金为能量转换材料,相同温度下分解压不同的两种氢化物组成热力学循环系统,以它们的平衡压差驱动氢气流动,使两种氢化物分别处于吸氢(放热)和放氢(吸热)状态,达到升温、增热或制冷目的。
6、德国用LaNi5/Ti0.9Zr0.1CrMn合金获得-25℃低温,日本用MmNiMnAl/MmNiMnCo制备制冷系统,连续获得-20℃低温,制冷功率为900-1000W。
7、储氢合金电极替代NiCd电池中的Cd负极,组成镍-氢化物电池,不但具有高能量密度,而且耐过充,放电能力强,无重金属Cd对人体和环境的危害等应用。氢能源的包装及运输
1、氢能源的包装:氢气拖车、钢瓶包装
2、氢能源的运输方式:气态氢能源贮运、液态氢能源贮运、合金氢化物贮运、微球贮运。据相关资料证实,目前,前三种贮运方式已经在应用,最后的微球贮运方式还有待进一步研究探索。氢能源的应用
燃烧氢能源发电:利用H2和O2燃烧,组成氢氧发电机组,这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机。氢燃料电池:氢燃料电池技术一直被认为是利用氢能解决人类能源危机的终极方案。氢燃料电池以被广泛用于各类轿车。
航天领域利用氢能源上天:1928年,德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力制造设计了世界上第一艘“LZ-127齐柏林”号飞艇,实现了飞度大西洋的航程。本世纪50年代,美国利用液氢作超音速和亚超音速飞机的燃料,使B57双引擎轰炸机改装了氢发动机,实现了氢能飞上天。
石油化工原料:可利用H2制备重要的化工原料,如:氨气、甲苯、盐酸等;其次,是用于石油炼制和石油化工的各种工艺过程,如加氢裂化、催化加氢、加氢精制、加氢脱硫、苯加氢制环己烷、萘加氢制十氢萘等。
气象方面的应用:在气象部门可用于气象探测氢气球的填充等。工业冶炼金属:工业上常利用氢气的还原性进行某些金属的冶炼。
氢气还用于动植物油脂的硬化,如制造人造奶油、脆化奶油、润滑脂等。氢能源是最佳的燃料,燃烧热值高,产物无污染等种种应用。氢能源的发展前景
1、中国氢能源的发展前景
氢能源的发展前景非常乐观。现在中国的氢能在国际上已有一定的地位。首先,从氢气的产量而言,我国应该是世界上第一大产氢国,氢能的市场应用方面,国际上也处于争论阶段,或许还得在等待几年、几十年不等。但就长远利益与可持续发展看来,氢能源的却是一个必然的方向。2008年我国成立了中国氢能标准技术委员会,代码是SACTC309,专门制定氢能国家标准,与国际氢能标准委员会接轨,保障我国氢能有效、稳中求升、可持续发展。国际上氢能源的发展前景
在国际上,氢能源同样受到包括美国、俄罗斯、德国、日本等经济大国在内诸多国家的高度重视,它们异各自建立氢能源发展研究所、技术委员会等单位,有诸多才华四溢的科学家、专家研究氢能源的发展,并于其他国家建立合作关系、共同研究探索氢能源。由此可见,氢能源非一般的重要。在未来,各种化石燃料资料面临枯竭时,氢能源作为清洁高效的能源将具有十分可观的发展前景。资料文献:
国家科技图书文献中心化工分中心资料:(1)2006化工应用技术开发热点研讨会论文集——氢能源——未来的绿色能源中国石油克拉玛依石化分公司炼油化工研究院作者:刘江华刊名:化情CD54521
(2)氢能源及其在当前的应用分类号:TQ122.3
(3)面向氢能源、燃料电池和二氧化碳减排的制氢途径的选择单位:Fuel Science Program 作者:宋春山
(4)氢能源在863燃料电池城市客车上的应用单位:清华大学汽车安全与节能国家重点实验室作者:林成涛谢起成陈全世彭涛
(5)氢能源的工业应用第一作者单位:天津华北氧气厂作者:王新之
2、燃料化学学报面向氢能源的制备、储存与选择第33卷第6期
2005年12月
3、发酵制氢技术
1990年哈尔滨工业大学任南琪教授
4、氢源廉价制备技术综述单位:昆明理工大学材料与冶金工程学院作者:李艳刘艳伟杨滨分类号:TQ116.2;TK91
5、可持续发展的新型氢能源单位:清华大学作者:曹栋兴分类号:TK91
6、贮氢合金制备工艺对其电化学性能的影响单位:中南大学化学化工学院作者:杨幼平张平民刘开宇桑商斌唐有根卢周广分类号:TG139.7
7、混合稀土-镍系贮氢材料研制单位:北京清华银纳高科技发展公司作者:潘光国张新宇戴为智
8、特种工艺方法制备储氢合金评述单位:北京有色金属研究总院复合材料工程技术研究中心作者:经海郭宏朱学新马自力卢彩涛徐骏李成栋石力开国家“863”资助项目(2002AA323070)
9、Mg-Ni基储氢合金的研究进展与发展趋势单位:钢铁研究总院国家高技术研究发展计划资助项目(2007AA03Z230;2009AA03Z230)国家自然科学基金资助项目(50701011)工信部稀土应用研究项目2009年第7号资助项目
10、镁基储氢合金改性的研究进展单位:南开大学新能源材料化学研究所南开大学-天津大学联合研究院国家重点研究开发规划项目(NoG2000026405)国家“863”项目(No2001AA5150222)天津市自然科学基金(No013632 11)南开大学-天津大学科技合作基金资助
11、储氢材料的研究与进展单位:西北有色金属研究院作者:刘啸锋马光李银娥姜婷郑晶等 课题调研讨论结果分析报告 课题组:伏柏达(组长)、王成、张彬、李雪菲、余春娇 指导教师:罗民 课题调研流程
1、确定课题调研主题:储氢材料(主要:合金储氢材料);参与者:全组成员。
2、查找资料:全组成员。
3、整理材料:李雪菲、余春娇。
4、制作课件:张彬、王成、伏柏达。
5、初步审核:全组成员,提出建议,课件制作者进行修改。
6、二次审核:组长伏柏达和主讲人王成根据讲解情况再做修改。
7、试讲:王成,全组成员做点评。
8、课堂讲解:王成。
9、分析评估表:全体组员。
10、撰写课题调研报告:伏柏达。
11、课题调研结果讨论探究分析:全体组员。
12、课题调研结果分析报告撰写:伏柏达。课题调研分工
1、伏柏达(组长):负责每个环节的方向把握,以及查找资料、组织制作及审核课件、分析评估表、课题调研结果分析讨论、撰写课题调研报告。
2、王成:查找资料、课件制作及审核课件、课题讲解、分析评估表、课题调研结果分析讨论。
3、张彬:查找资料、制作课件、分析评估表、课题调研结果分析讨论。
4、李雪菲:查找资料、整理资料、分析评估表、课题调研结果分析讨论。
5、余春娇:查找资料、整理资料、分析评估表、课题调研结果分析讨论。
三、课题调研结果分析
1、在我团队认真调研下,经一系列的调研流程,最终得到调研结果,现汇报如下:共发放专题小组学习调研评估表26份,收回26份。其中,填表率44%。
2、按调研表内容作如下汇报:
(1)课题材料准备充分占35%;一般占55%;较差占10%。(2)课题内容讲解较好占52%;一般占39%;较差占9%。(3)课题材料补充充分占10%;无补充占90%。课题调研评委评语归纳作如下汇报:
(1)从课题材料准备、PPT制作、课题调研讲解、课题材料后续补充、团队合作等表现优秀,是他们学习的榜样,值得肯定。
(2)课题调研讲解时,讲解人讲解出现过多重复,普通话较差,讲解思路有点混乱。(3)课题调研对储氢的原理不够透彻,课题材料有缺陷,不够完善。
(4)课题讲解优秀,团队分工明确,课件PPT制作背景单调,总体不错。
(5)课题材料准备充分,讲解不错,但讲解时存在细节上的问题,PPT制作有漏洞,还需补充。
4、团队就课题调研结果分析作如下汇报:(1)组员知识储备量不足,材料来源路径小,材料准备欠缺,知识体系不够完善,有漏洞,还需改进。
(2)课题调研过程中细节准备不足,钻研劲不够,心态还不够端正,经验不足,还有待于提高。
(3)尽管做了大量资料查询,进行了资料分类整理,但由于专业知识的严重欠缺,致使对我们的课题储氢材料不能够较为熟练的掌握与熟知,大量知识陌生,对储氢材料的储氢原理等内容含糊不清,还需要我们学习,说明我们首先还是要学好自己的专业知识。
(4)调研过程中组员能够做到尽心尽力,尽职尽责,认真负责完成各项任务,这是我们最大的收获。
(5)通过本次课题调研,我们发现里自己的不足之处,以后的学习中我们将加以克服等。课题调研总结
通过本次课题调研,我小组成员表现出很多可嘉可奖的有点,但不乏存在诸多缺陷。从接受课题那刻直至课题调研结束,我不仅仅从储氢材料这一课题中得到了许多知识,还学会了如何去在化工资料库中去寻找自己需要的化学资料文献,还能够在调研过程中找出自己的缺陷,能及时得以补救。储氢材料的调研,让我小组成员个个受益匪浅,我们会在以后的学习中积极上进,可独立思考,查阅资料,解决问题,也可通过团队合作来达到解决问题的效果。总之,这次课题调研报告,我们受益匪浅,一生受益。建议
希望老师在以后的专业课学习中能够为我们提供大量的这样的学习机会,以增加我们学习的主动性与积极性。新能源材料
——储氢材料的调研学习心得体会
依稀还记得老师布置这次课题调研任务,伴随着一种亢奋与激动,更是一种好奇,我们小组斩钉截铁的接下该课题,拿着老师提供的书籍,翻阅着,霎时思绪翻滚,一片迷乱。新能源材料究竟为何物,我们小组又该如何调研。于是,大家在迷茫中走上探索之路,经过一番谈论,最终,我们小组将课题调研主题明确为:储氢材料。
团队分工开始,各自负责自己小组讨论时分配的任务,一段时间后,大家都较为出色认真的完成自己的任务。也预示着我小组的第二次会议开始,此次,我们谈论分类、整理了相关资料,初始PPT的制作,课题调研评估表的制作等一系列工作的完成。第一轮材料的初审,对我们发现了对储氢材料资料的整理方面、PPT制作方面等都存在的欠缺,于是,我小组又一次进行完善。讲解人第一次进行试讲,效果还为不错。第二次小组审核通过后,也就是最终的材料定形。课堂之上,我们按照我小组的规划流程进行了对储氢材料的调研汇报,虽有诸多不足之处,但仍得到老师与同学的一致好评,这是对我小组成员一种莫大的鼓舞,也提升了我小组成员的信心。尽管伴随着很多缺陷,但第一次做这样的课题调研,我们还是经过了充分的准备,为以后有同样的机会打下了坚实的基础。本次课题调研学习中,我小组成员不仅仅学到了课堂之外的知识,更是学会了通过团队合作来获取知识,通过讲解与大家共同分享知识,学会了通过一些重要文献库、资料库去查阅资料,接触新的知识,也提高了大家的学习积极性与主动性,提起了大家的学习兴趣,让我们懂得了该怎样去学习知识,运用知识去解释其他方面的知识,将知识灵活运用,也起了巩固知识的作用,明白了如何去学习,怎样建立一个完整的知识体系,在学习中找到乐趣,轻松主动的去学习知识。希望以后学习中,老师能多次为我们提供这样的学习机会。总之,这次调研让我们受益匪浅,开启了我们团队学习之门,也是我们大学学习生活中最宝贵的一笔财富。
课题调研者: 组长:伏柏达
组员:王成、张彬、李雪菲、余春娇 时间:2012年11月29日