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新工科背景下新能源科学与工程专业的课程体系改革探索

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天津农学院学报 2022年第2期29卷 88-91页

作者：彭锦星天津农学院工程技术学院天津300392

现代工程教育人才培养必须适应新时代的发展和新经济与新形势的社会需求。课程体系改革是高等工程教育教学改革的重要课题。构建科学合理的课程体系是实现培养质量和培养目标的根本保障。本文探讨了在新工科背景下构建和优化新能源科学... 详细信息

现代工程教育人才培养必须适应新时代的发展和新经济与新形势的社会需求。课程体系改革是高等工程教育教学改革的重要课题。构建科学合理的课程体系是实现培养质量和培养目标的根本保障。本文探讨了在新工科背景下构建和优化新能源科学与工程专业人才知识结构体系,分析了新能源科学与工程专业人才培养计划中的典型问题,并对新能源科学与工程专业的课程体系改革提出了工作思路,主要以立德树人为目的,完善培养目标,增强课程建设,加强与新兴战略产业的交叉融合,注重学生综合素质及创新能力的提高,形成具有特色的课程体系。

关键词：新能源科学与工程新工科课程体系

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水热预处理竹子促进酶解的效果及其影响因素

化工学报 2013年第7期64卷 2656-2663页

作者：彭锦星邵千钧浙江农林大学工程学院国家木质资源综合利用工程中心浙江临安311300 天津市燃气热力规划设计院天津300191

采用间歇式水热预处理装置,研究了水热预处理用于竹子的酶解规律,探讨了不同温度、处理时间、纤维素酶添加量及原料种类对促进竹子酶解的效果及其影响。结果表明水热预处理能显著提升竹子的酶解率,在优化条件190℃、10min水热预处理,添... 详细信息

采用间歇式水热预处理装置,研究了水热预处理用于竹子的酶解规律,探讨了不同温度、处理时间、纤维素酶添加量及原料种类对促进竹子酶解的效果及其影响。结果表明水热预处理能显著提升竹子的酶解率,在优化条件190℃、10min水热预处理,添加15FPU·g(葡聚糖)-1纤维素酶,72h葡聚糖与木聚糖酶解率分别为74.3%、54.0%,提高到原来的3.5倍和4.7倍。过高的预处理温度与过长的预处理时间都将导致木糖大量降解和部分葡萄糖降解,使单糖总量下降。纤维素酶的添加量从15FPU·g(葡聚糖)-1提高到60FPU·g(葡聚糖)-1,可使未作预处理和水热预处理竹子的总糖回收率分别提高21.5%和9.9%,其促进酶解的作用远低于预处理的效果,通过预处理增大酶的可及性是提高酶解率的关键。水热预处理对于生物质原料具有选择性,不同的竹子原料具有显著不同的效果。

关键词：水热预处理竹子生物质酶解纤维素乙醇

基于“新农科+新工科”融合教育模式的“能源化学”课程教学改革与探索

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现代盐化工 2022年第4期49卷 106-108页

作者：杨帆王莉靳登超彭锦星天津农学院工程技术学院天津300392

当前,“新工科”和“新农科”建设改革运动正在高等学校教育中全面、深入地推进。在农科类高校中,农科和工科呈现出高度融合的趋势,对促进农业现代化发展和培养复合型创新人才有重要意义。“能源化学”是一门多学科交叉性、综合性、实... 详细信息

当前,“新工科”和“新农科”建设改革运动正在高等学校教育中全面、深入地推进。在农科类高校中,农科和工科呈现出高度融合的趋势,对促进农业现代化发展和培养复合型创新人才有重要意义。“能源化学”是一门多学科交叉性、综合性、实践性和实用性较强的课程,本次教学改革基于工农融合教育培养目标,根据工程教育专业认证标准和毕业要求,在成果导向教育(OBE)理念的指导下,优化教学大纲和内容,运用多种教学方法,采用线上线下混合式教学模式,改进课程考核方式。本课程改革的探索与实践旨在提升学生的学习能力和多学科交叉融合能力,培养学生的思考和创新能力,为新能源科学与工程专业工农融合应用型人才培养提供参考。

关键词：新工科新农科成果导向工农融合 “能源化学” 教学改革

低碳绿色发展,劳模工匠精神——思政元素融入“能源化学”课程的教学设计与实施

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中国科技经济新闻数据库教育 2022年第9期 178-181页

作者：杨帆王莉靳登超彭锦星天津农学院工程技术学院天津300392

结合“能源化学”课程知识、能力和育人目标,对课程知识点中蕴含思政元素深入挖掘与梳理。精心组织和设计教学内容,采用多元化的教学手段和方法将思政元素以“润物无声,潜移默化”的形式融入教学全过程。通过课程思政的实施,学生学习积... 详细信息

结合“能源化学”课程知识、能力和育人目标,对课程知识点中蕴含思政元素深入挖掘与梳理。精心组织和设计教学内容,采用多元化的教学手段和方法将思政元素以“润物无声,潜移默化”的形式融入教学全过程。通过课程思政的实施,学生学习积极性和课堂参与度均大幅提升;激发了学生的爱国情怀、民族自豪感和专业自信心;培养学生树立绿色发展理念和人类命运共同体理念,国家安全和能源安全观,社会主义核心价值观;鼓舞学生学习劳模工匠和科学家的严谨求实、不畏艰难、自主创新、精益求精的崇高精神;成长为胸怀理想、志存高远的能源环保领域优秀人才。

关键词：能源化学课程思政立德树人

基于醇类介质的生物质超临界液化转化燃油技术研究

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基于醇类介质的生物质超临界液化转化燃油技术研究

作者：彭锦星浙江林学院

学位级别：硕士

生物质能具有环保、可再生利用等的特点,随着化石能源日趋枯竭,生物质能的利用日益受到世界各国政府和科学家们的重视,并有望成为未来替代汽车燃料的重要来源。本文以超临界技术为手段,利用热化学法将丰富的生物质资源转化为可再生的... 详细信息

生物质能具有环保、可再生利用等的特点,随着化石能源日趋枯竭,生物质能的利用日益受到世界各国政府和科学家们的重视,并有望成为未来替代汽车燃料的重要来源。本文以超临界技术为手段,利用热化学法将丰富的生物质资源转化为可再生的、具有价格优势的、性能良好的生物燃料为目标,并主要用于汽车。论文主要研究生物质在超临界甲醇、乙醇中的热解行为,并优化其热解参数,分析了主要热解产物,初步揭示了生物质主要成分纤维素、木质素和半纤维素的解聚机理,实现优化和控制热解过程的目标,为工业化和产业化提供应用方案和技术支持。论文以实验研究为手段,设计了超临界热裂解装置,通过设定相关实验参数,围绕温度、压力、加热时间、催化剂、颗粒度、固液比等系列因素进行热解参数优化。并运用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)、热重分析仪等现代分析仪器对热解动力学、热解产物成分进行了分析,并通过理论分析初步揭示了生物质在超临界介质中的热解机理。论文有以下研究结果或结论:(1)建立了竹子的热解动力学经验模型;(2)通过实验提出了竹子、杉木等生物质在超临界甲醇、乙醇中的优化热解参数;(3)论文分析了热解反应产物,其主要为C10以下的醇类、酯类、酮类和醚类等物质;(4)实验研究了催化剂对液化率和分解率的影响,并指出碳酸钾等催化剂有利于液化率的提高;(5)分析了生物质中主要成分纤维素、木质素和半纤维素在超临界热解过程中的主要产物和解聚机理;(6)论文对生物质与废旧塑料的共液化进行了研究,结果显示塑料可作为供氢体系或热解中形成液化膜,使生物质液化率提高。

关键词：生物质超临界流体甲醇乙醇生物燃料

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竹子在超临界甲醇中的热解油产物分析

太阳能学报 2007年第9期28卷 984-987页

作者：邵千钧彭锦星修树东文先红浙江林学院工程学院杭州311300 浙江林学院理学院杭州311300

用超临界流体(SCF)技术进行竹子热解,获取生物燃油。研究了竹子在超临界甲醇中的热解工艺参数与技术条件,并运用气质联用仪(GC-MS)分析了生物油产物的组分与含量。结果表明,270～280℃为竹子在超临界甲醇中热解的适宜温度,其液化率达34... 详细信息

用超临界流体(SCF)技术进行竹子热解,获取生物燃油。研究了竹子在超临界甲醇中的热解工艺参数与技术条件,并运用气质联用仪(GC-MS)分析了生物油产物的组分与含量。结果表明,270～280℃为竹子在超临界甲醇中热解的适宜温度,其液化率达34.3%。催化剂K_2CO_3对竹子热解具有促进作用,在同等条件下液化率达46.3%。通过GC-MS分析,热解产物中主要含C_(10)以下的醇类、酯类、酮类和醚类,适合作为点燃式内燃机的燃料。

关键词：生物质竹子超临界甲醇热解生物油

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竹质材料热解失重行为及其动力学研究

太阳能学报 2006年第7期27卷 671-676页

作者：邵千钧彭锦星徐群芳黄金鹏李文珠浙江林学院工程学院杭州311300 浙江林学院理学院杭州311300

利用热重分析在不同升温速率（5～40K·min^-1）和氮气气氛下对两种竹质材料（毛竹和孝顺竹）的热解失重行为进行了研究。实验结果表明竹质材料在热解过程中可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物缓慢分解等4个阶段组成。快速热解... 详细信息

利用热重分析在不同升温速率（5～40K·min^-1）和氮气气氛下对两种竹质材料（毛竹和孝顺竹）的热解失重行为进行了研究。实验结果表明竹质材料在热解过程中可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物缓慢分解等4个阶段组成。快速热解阶段可由一级反应过程描述，根据一级反应由Coats-Redfem法计算毛竹和孝顺竹的平均活化能E分别为50．5kJ／mol和61．1kJ／mol。实验还表明加热速率越大，热解速度越快。

关键词：生物质竹质材料热解热重分析动力学

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生物原油化学法精炼生物质油技术综述

化工进展 2010年第6期29卷 1034-1040页

作者：彭锦星范志华陈冠益天津大学环境科学与工程学院天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

生物质快速热解制取的生物原油,经过精制提质,具有柴油或汽油的特点,可用于车用燃料。生物原油制取技术发展较快,技术较可控,但其精制提质过程复杂,需要突破的技术障碍明显。本文对国内外的生物原油精制提质研究进展与技术发展进行了系... 详细信息

生物质快速热解制取的生物原油,经过精制提质,具有柴油或汽油的特点,可用于车用燃料。生物原油制取技术发展较快,技术较可控,但其精制提质过程复杂,需要突破的技术障碍明显。本文对国内外的生物原油精制提质研究进展与技术发展进行了系统的综述,认为生物油水相制氢和油相制油的技术路线更具发展前景,并提出了生物原油分级利用的建议。

关键词：生物原油生物质油精制改性综述

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木质材料热解动力学及典型气体产物分析

太阳能学报 2011年第12期32卷 1719-1724页

作者：彭锦星陈冠益王德芹范志华刘凤国天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学石化中心天津300072 天津农学院食品科学系天津300384 天津城建学院能源与机械系天津300384

采用热重分析法在不同升温速度(10～90K/min)和不同粒径(40～60目,100目)对两种家具加工剩余物(椴木和松木)进行热解实验研究,并通过质谱仪在线检测热解产生的部分气体产物。实验结果表明:木质材料的热解过程分为失水干燥、缓慢热解、... 详细信息

采用热重分析法在不同升温速度(10～90K/min)和不同粒径(40～60目,100目)对两种家具加工剩余物(椴木和松木)进行热解实验研究,并通过质谱仪在线检测热解产生的部分气体产物。实验结果表明:木质材料的热解过程分为失水干燥、缓慢热解、快速热解及炭化4个阶段。进行热解动力学分析,得到相关的表观活化能及指前因子。快速热解阶段可由1.5级反应过程描述,根据1.5级反应由Coats-Redfern法计算椴木和松木的平均活化能E分别为77.3kJ/mol和67.8kJ/mol。利用质谱仪在线监测了CH4、H2O、CO2、H2等气体产物,其质谱曲线与对应的热重曲线相符合,也验证了各反应阶段的假设。

关键词：动力学生物质木质材料热重-质谱