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基于校企协作改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能研究的实践基地建设
摘要:随着我国经济的快速发展,校企合作已成为推动产教融合的重要途径。实践基地作为校企合作的重要载体,在促进学生实践能力培养、提升人才培养质量方面发挥着至关重要的作用。然而,实践基地建设也面临着资源投入不足、合作模式不够灵活等挑战。本文通过分析对比国内外成功先例的优缺点,建设基于校企协作改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能研究的实践基地。旨在进一步推动产学合作协同育人,并为未来相关项目的开展提供参考和借鉴。
关键词:校企协作;实践基地;固体废物资源化利用;水热炭材料
一、实践基地相关技术内容
(一)抗生素菌渣水热法制备炭材料
抗生素菌渣是抗生素生产过程中产生的废弃物,由于其中残留抗生素的安全隐患,尚未形成有效的处理和资源化技术。目前研究主要集中在有用物质的提取、厌氧发酵和生产有机肥等方面,但存在成本高、产率低、二次污染等问题。通过水热碳化将抗生素菌渣制备成高性能水热炭,并利用其吸附性和催化载体性质用于室内空气净化,实现菌渣的无害化和资源化利用。已有研究表明该技术能有效去除菌渣中的残留抗生素,并制备出高性能水热炭。该技术旨在解决抗生素菌渣造成的环境污染问题,同时探索其资源化处置途径。[1]
(二)菌渣制备炭材料的吸附性能研究
项目采用“水热碳化+KHCO3活化”工艺,以抗生素菌渣为原料制备多孔高性能吸附炭材料。探究了反应温度、时间以及含固率等因素对水热炭产率的影响,随后对固相产物进行扫描电镜、比表面积与孔径、X射线衍射以及傅里叶红外光谱等表征分析,确定了最优反应条件。针对水热炭材料进行KHCO3活化实验研究,考察活化温度、碱炭比以及活化时间对改性水热炭产率及炭材料理化性质的影响,并研究初始pH值、吸附剂投加量、溶液初始溶度和吸附时间等对改性水热炭吸附性能的影响。
二、实践基地建设的特色和亮点
(一)通过文献资料搜集与查阅国内外改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能及机理研究实践基地建设相关情况,对比得出高校实践基地建设存在的优势与不足,并选取若干较为成功的案例进行分析,探索适合高校特色的实践基地开发策略和运营模式。与此同时,在充分发挥高校资源优势的基础上,通过调研全面考核多家设计公司综合实力、经营范围、经营状况、企业文化及企业愿景等,最终锁定若干既有合作意愿、又不乏资源条件的意向合作伙伴成立合作联盟,协同规划并建立项目实践基地,探索一种全新的校地合作发展模式。[2]
(二)项目组通过基地建设,将抗生素菌渣通过水热碳化制备成为高吸附性炭材料,应用于典型室内污染物甲醛、甲苯的净化,并对制备的菌渣炭进行改性,用于SO2净化吸附的研究,优化工艺参数,为大气环境污染治理提供基础数据。
(三)切实提升创新实践基地实用性
1、强化现有创新实践基地管理与维护。高校实践基地应建立健全管理机制,确保实践教学的安全和质量。同时,还应该加强设备维护、保养与更新,保障正常运行和实用性。
2、在创新实践基地的建设过程中,应既能够满足实践教学需求,又能开展理论教学和研究,实现理论指导实践、实践检验理论的目标。
3、实践基地应根据学科特点和学生需求,完善实践教学内容,更新实践教学手段和方法,提高实践教学质量。同时,实践基地还可以开展科技创新活动,鼓励学生进行创新实践,培养学生的创新意识和实践能力。
4、实践基地方面应该选派有经验的教师担任指导老师,为学生提供专业的指导和帮助。同时,高校还可邀请企业专业技术人员担任兼职指导老师,共同指导学生开展实践活动。
5.高校与优秀企业合作,共同建设创新实践基地,将企业的技术、设备和行业经验引入到实践基地中来,提高实践基地的实用性和针对性,共同培养符合企业需求的高素质人才。[3]
三、实践基地建设的目标
(一)探索抗生素菌渣制备活性炭的方法,以废治害,化害为利。依托基地实验条件,利用水热法制备高比表面积菌渣活性炭,用于吸附甲醛、甲苯及高效催化氧化SO2;开发抗生素菌渣活性炭应用工艺,用于室内空气污染治理及工业企业车间空气净化,实现抗生素菌渣的资源化。
(二)开发以抗生素菌渣为原料的化学活化法制备高性能抗生素菌渣活性炭的新技术。通过基地支持,研究制备抗生素菌渣活性炭的最佳工艺条件,获得比表面积高、微孔丰富、吸附性能良好的活性炭产品。
(三)基于抗生素菌渣水热炭材料的研究过程及技术成果,结合企业给予的各项支持,完善基地实践育人功能,落地产学协同育人理念,建立有机固废等清洁能源综合利用的学生培养平台。
四、实践基地建设内容和实施路径
(一)项目建设的内容:
1、对区域企业展开系统调研,引导地方企业全面介入项目建设,探索校企共赢的合作方式,并聘请基地专家进校为项目组提供指导和人员培训。
2、高校提供配套场地及基础设施,包括PC设备、打印机、扫描仪、投影仪、档案管理机柜、会议室等,企业提供资金、技术及软硬件平台支持,创建良好的实践条件及环境。
3、在校企协作支持下规划建设改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能及机理研究实践基地,接收师生参与研究改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能及机理研究。
4、成立项目小组,负责推进项目落实与实施,全方位服务企业,提高基地的教学实践与就业服务能力。
(二)项目实施的路径:
1、基于校企提供的场所、设备、资金及软硬件平台支持,建设改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能及机理研究实践基地,接收师生参与改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能及机理研究。[4]
2、基地建成后,结合改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能及机理研究情况,对基地运作进行评价,并在后续时间里积极调整基地管理模式,解决基地运作中存在的问题,不断提高相关内容研究成效。
五、结束语
校企合作建设实践基地是将学校与企业紧密合作,共同建设实践教学基地的一种形式。它体现了产学合作协同育人的思想,通过学校与企业的合作,将学生的学习与实践相结合,提供更具实践性的教育环境和机会,为学生提供更好的职业技能培训和就业准备。促进学校与企业的深度合作。在建设实践基地的过程中校企双方需要密切合作,共同制定实践项目和培训计划,确保培养出符合企业需求的人才。同时,企业可以提供实践基地所需的设备和资源,为学生提供更好的学习条件和实践环境。
参考文献:
[1]陈丙彤,关海滨,张越,等.抗生素菌渣无害化处理技术综合探究[J].现代化工,2023,43(01):31-36.
[2]陆伟东,肖仔君.“科-产-教”融合背景下应用型本科高校实践教学基地建设策略研究[J].韶关学院学报,2023,44(05):22-25.
[3]党小娟,刘冬.新工科背景下高校校内创新实践基地建设探索[J].公关世界,2024(06):71-73.
[4]王珩,王利岩,徐世峰,等.应用型高校实践教学基地建设研究与探索[J].中国教育技术装备,2020(08):66-68.
作者简介:关海滨,男(1981.11-),汉族,山东省济南市,博士,副研究员,研究方向:清洁能源综合利用方向的科研与教学。刘国富,男(1991.06-),汉族,山东省潍坊市,博士,副教授,研究方向:清洁能源综合利用方向的科研与教学。杨昊篪,男(2001.01-),汉族,山东省济南市,硕士在读,学生,研究方向:有机固废综合利用技术。
基金项目:教育部产学合作协同育人项目:基于校企协作改性抗生素菌渣水热炭材料吸附性能研究的实践基地建设(编号:230816335207240)。