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"秸“尽所能，玉米秸秆吸附领航者

申报人：何宜都 申报日期：2025-01-06

基本情况

2025年批次
"秸“尽所能，玉米秸秆吸附领航者 学生申报
创新训练项目
理学
化学类
学生自主选题
一年期
项目立足于重金属污染的严重与紧迫性与区域特色农业废弃物资源化发展的背景，以玉米秸秆为原料，开发出高附加值的生物炭材料，综合利用这些秸秆变废为宝，实现废物无害化、资源化的可持续循环，推动区域特色资源产业化发展和生态文明建设。
无
无
该同学选题与专业密切相关，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本知识和技能，对于提高学生的研究能力有益。该同学进行了详细的资料查阅，参考了许多文献，最后确定的课题具有一定的实用价值，论文内容和时间安排基本合理，难度合适，学生研究方案可行，能够在预定时间内完成该课题的所有实验。
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
何宜都 南宁分校 冶金工程 2023 制做商业计划书，制做PPT第一二部分
李昭仪 南宁分校 化学工程与工艺 2023 制做商业计划书，制做PPT第七八部分
莫华乐 南宁分校 化学工程与工艺 2023 制做商业计划书，制做PPT第五六部分
张妍 南宁分校 化学工程与工艺 2023 制做商业计划书，制做PPT的第三四部分，对整体PPT进行修改，路演和答辩
易娟 南宁分校 化学工程与工艺 2023 制做商业计划书，制做PPT第九十部分

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
周街荣 南宁分校 否
何燕金 南宁分校 否

立项依据

项目立足于重金属污染的严重与紧迫性与区域特色农业废弃物资源化发展的背景，以玉米秸秆为原料，开发出高附加值的生物炭材料，综合利用这些秸秆变废为宝，实现废物无害化、资源化的可持续循环，推动区域特色资源产业化发展和生态文明建设。
本研究以玉米秸秆为原料制备改性的吸附剂，研究吸附剂理化性能。以重金属去除率为评价指标，用改性后的秸秆吸附剂做单因素吸附实验，分析这些因素对吸附剂吸附性能的影响。采用等温吸附模型和动力学模型拟合数据，探究吸附机理和研究价值。
美国等国家的研究人员对玉米秸秆进行改性，研制出硫基、羧基螯合秸秆纤维及复合金属氧化物负载玉米芯纤维等，均对水体镉离子等有良好吸附性能。较早开展对生物炭吸附性能的研究，明确其对重金属离子的吸附受表面官能团、比表面积、孔隙结构等影响，且受pH值、温度、离子强度等环境条件调控，吸附机制包括离子交换、表面络合、沉淀。从政策支持方面来看，联邦和州级政府的积极参与为相关项目的实施提供了必要的政策保障和资金支持，推动玉米秸秆吸附相关产业的发展。
国内学者通过化学改性方法，采用环氧氯丙烷和胺类物质对玉米秸秆进行改性，制备新型阳离子型吸附剂，强化其对水中硝酸根、磷酸根等阴离子的吸附效果。利用先进的表征技术，sem、ft-ir、xrd、13c-nmr，对改性后的玉米秸秆吸附材料进行微观结构分析，以深入了解其吸附性能与结构之间的关系。详细探讨玉米秸秆生物炭等吸附材料对重金属离子、抗生素等污染物的吸附性能，明确吸附动力学、热力学特性以及最佳吸附条件。
发展动态
未来将进一步提高玉米秸秆吸附材料的吸附效率和选择性，降低吸附剂的用量和成本，以更好地满足大规模应用的需求。结合智能材料和传感器技术，开发具有自感知、自诊断、自修复等功能的玉米秸秆吸附材料，提高其在复杂环境中的应用效果和稳定性。加强玉米秸秆吸附技术的产业化推广，建立完善的产业链条，提高秸秆的综合利用率，实现经济效益、环境效益和社会效益的最大化。
作品以廉价、来源广泛、可再生的玉米秸秆为原料，制备重金属吸附剂，创新利用液相沉积偶联机械活化的制备工艺，可以显著增强吸附剂的表面积和羟基、羧基、氨基等功能基团。与传统的制备方法相比，反应速率更快，制备工艺更短，且得到的吸附剂具有显著的重金属选择性去除能力。
技术路线summernote-img

拟解决的主要问题
1) 实验需要用到的仪器和试剂；
2) 标准溶液的配制；
3) 实验测定方法；
预期成果
综合利用这些秸秆变废为宝，实现经济效益最大化，实现废物无害化、资源化的可持续循环，推动区域特色资源产业化发展和生态文明建设。可以很好地实现“以废治废”的环保目标，具有良好的经济价值和社会效益。
2025.01.10~2025.03.31：确定选题，完成论文提纲，查找资料
2025.04.01~2025.04.31：开题报告。
2025.05.01~2025.11.30：确定实验方案，准备实验材料与相关仪器，开始做实验。
2025.12.01~2025.12.31：完成实验，对实验结果进行数据处理。
2026.01.01~2026.05.14：完成论文，待老师提出合理的建议。
与本项目有关的研究积累和已取得的成绩
作品立足“双碳”发展背景，针对目前重金属污染的现状，结合广西区域特色废弃玉米秸秆资源特色，将廉价的农业废物加工成为高附加值的吸附剂，不仅可以有效拓展农业现代化经济发展途径，而且可以很好地实现“以废治废”的环保目标，具有良好的经济价值和社会效益。

已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法
已具备的条件：基础扎实和思路清晰的团队，规划明确指导老师，相关所需材料和资源等等。
尚缺少的条件：制作实验的费用。
解决方法：向学校申请。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 10400.00 用于以下开销 5750.00 4650.00
1. 业务费 6900.00 业务 4650.00 2250.00
（1）计算、分析、测试费 1000.00 计算、分析、测试 300.00 700.00
（2）能源动力费 500.00 能源动力 200.00 300.00
（3）会议、差旅费 5000.00 会议、差旅 4000.00 1000.00
（4）文献检索费 200.00 文献检索 100.00 100.00
（5）论文出版费 200.00 论文出版 50.00 150.00
2. 仪器设备购置费 1500.00 仪器设备购置 500.00 1000.00
3. 实验装置试制费 1000.00 实验装置试制 300.00 700.00
4. 材料费 1000.00 材料 300.00 700.00
结束

用户单位： 桂林理工大学        

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