化学工程学院
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研究生培养

   应用化学硕士点

本学科是化学工程与技术一级学科下设的二级学科硕士点之一(工科),1989年在国内首批设立,主要依托于化学工程学院应用化学系。东北电力应用化学专业成立于1975年,已培养本科生1500余人,硕士生200余人。目前在读硕士生60余人。

本学科研究方向

1.水处理技术与材料本研究方向主要从事电力、石化、等行业生产过程中的水处理技术与材料方面的研究、开发工作。代表性课题方向:(1)水的过滤、吸附机理及高效过滤装置的研究;(2)水的混凝机理研究及高效混凝剂的制备与应用;(3)高级氧化强化去除水中有机污染物技术研究;(4)改性高分子催化膜的制备与应用研究。

本研究方向的特色在于:(1)长期开展新型过滤、吸附材料与装置的开发及过滤、吸附机理研究,形成了以具有自主知识产权的高效纤维过滤技术为代表的科技成果,基于高效纤维过滤技术的高效纤维过滤器(池)已产业化,广泛应用于循环冷却水、电站补给水、城市中水回用和生活饮用水处理领域,每年创产值在上亿元以上;(2)持续开展新型、高效混凝剂的制备与应用及混凝机理研究,形成了以具有自主知识产权的生物催化氧化制备生物聚合铁絮凝剂为代表的科技成果,基于生物催化氧化原理的生物聚合铁制备技术,反应条件温和,絮凝剂本身对环境友好,絮凝性能优异,提高了水的利用效率,该成果正在逐步产业化;(3)形成了基于高级氧化技术强化去除水中有机污染物的研究方向,提出了高铁酸盐与多种能量形式耦合的除有机污染物技术,开发出一种能规模化生产并应用的新型高铁制备方法,有可能解决制约高铁在水处理中应用的瓶颈问题;(4)形成了改性高分子催化膜的制备与应用研究方向,首次以PVDF为基体,通过共混掺杂Fe3+、Cu2+等离子及纳米TiO2制备PVDF催化膜,将膜的过滤和类Fenton催化氧化技术结合起来,可显著提高水中有机污染物去除率,对改善水质、节能降耗具有重大意义。

本研究方向的优势表现在:面向水处理领域,特别是电力行业水处理技术需求,形成了具有特色的4个研究方向,成果突出。高效纤维过滤技术具有自主知识产权,先后开发了胶囊式、孔板式(又分为上活动、下活动等型)高效纤维过滤器(池),具有流速快、过滤精度高、出力大,运行阻力小等特点,节水降耗显著,在给水与废水处理领域广泛使用;提出并实现了铁系絮凝剂的生物催化氧化制备技术路线,推动了铁系絮凝剂的绿色制备技术的发展;本研究方向拥有一支结构合理、水平较高的教学与科队伍,研究用实验室面积近800平方米,仪器设备齐全。

目前正承担国家自然科学基金项目“PVDF膜改性及催化过氧化氢降解水中有机污染物的效能与机理研究”、“溶剂散逸自组装置备电场响应的光子学薄膜”等52项国家、省、市级课题。近5年,本研究方向在国内外学术期刊及国际会议上发表多篇学术论文,其中被SCI、EI、ISTP收录48余篇,获批发明专利7项。

2.水质检测技术与仪器本方向主要从事电力、石油化工、冶金等行业生产过程中化学分析及自动化技术的研究,以化学传感技术为基础,以微型计算机技术为开发平台,研究化学复杂成分的自动化智能检测,通过流动注射技术,微传感技术以及适合于现场在线监测的间歇式测试技术的应用,提高化学分析的自动化管理与控制水平,把先进测试方法应用于生产过程,对延长热力设备的使用寿命,提高设备的安全运行生产有着重要的作用。

本研究方向的主要特色在于:(1)致力于研究循环水水质质量监测与控制,特别是针对工业循环冷却水水质进行稳定性控制,由此可以减小热力设备的腐蚀、结垢、积盐等引起的生产安全和稳定的问题。(2)研究各种可用于光学传感器的无机、有机化合物的光谱性质,研究具有发光性质化合物的能量传递机理,用以研制复杂水质传感器,实现Cu、Pb、Cd等重金属的快速检测;(3)水质检测化学仪表的智能化计算机技术,主要致力于研究多功能水质分析虚拟仪器,便携式水质分析装置数据采集和综合分析系统。

本研究方向应用计算机技术实现化学分析自动化测试技术,是综合了分析化学、物理化学、光学、传感技术、计算机数据采集与处理等学科知识,是交叉性多学科的边缘科学。对我国工业生产过程中减小腐蚀、防止积盐结垢,提高水处理、废水处理质量,加强环境监督,降低生产过程成本起到积极的推动作用。

本研究方向的优势主要体现在:开发研制了循环冷却水水质稳定性在线监测装置,已申报受理了该装置的发明专利;已研制成型具有自主知识产权的流动注射法DY9010在线磷酸根自动分析仪、在线总磷自动分析仪、在线浊度自动分析仪等仪器仪表;多项水质检测仪表相关课题通过专家鉴定并获得省级奖项,产生直接经济效益数百万元;建立了本学科知识结构合理的师资队伍,购置了多台大型的现代分析实验设备,拥有近800平方米的实验室。近5年,在国内外有影响力的学术刊物及国际会议上发表论文70余篇,其中被SCI、EI收录51篇。

3.纳米技术与工艺本研究方向主要从事纳米材料合成、表征与应用研究工作,代表性特色课题方向包括:(1)基于具有微-纳结构的光子学薄膜的光学传感技术;(2)用于生物标记的稀土掺杂上转换荧光纳米材料、高性能常余辉储光材料;(3)过渡金属簇合物纳米晶用于催化研究。

本研究方向的特色表现在:(1)利用表面有序的光子学薄膜作为敏感物质,制造电场,特殊水质的传感装置,用于监测空间电场、电力传输信号以及水中特定物质;(2)高亮度的红、绿和黄色上转换发光纳米材料,可用于生物标记、防伪等领域,常余辉储光材料和高分子有序振列膜的研究和开发均已得到品质较好的样品,有序振列膜将在光子学晶体,光子学计算机以及精密光学器件等领域发挥重大作用;(3)具有纳米尺寸孔道的金属簇聚物,在催化领域表现出特殊的性能,对于长链烷烃的脱氢和裂解表现优异,具有广阔的发展前景。

本研究方向的优势主要表现在:本研究梯队开展的无机有机有序膜材料应用于电场、水质传感相关的研究工作将二维有序体系与电场传感技术结合起来,并且拥有自主的知识产权。纳米材料合成与应用研究工作在纳米结构膜材料、无机纳米晶体的研究方面已取得一些阶段性成果,并且拥有自主的知识产权,开发的荧光纳米晶在生物标记、水质分析领域得到应用。此外,在平台建设上多年来本研究方向注重梯队建设,具有一支结构合理、高水平的教学与科研师资队伍。拥有900平方米的实验室和较全面的纳米材料相关的仪器设备。

研究团队完成了包括省科技厅项目“基于具有热电活性二维有序体系的高压电检测技术”在内的纵向及横向项目13项,同时申请了4项专利,获得授权3项,研究内容具有广阔的市场空间和应用价值。近5年,课题组发表研究论文50余篇,被SCI、EI收录34余篇。

4.生物化工与技术本研究方向拥有从靶标、疾病模型确立,药物分子的合成、筛选、改性,到动物临床前实验的全套平台,致力于研制及开发具有自主知识产权的新型药物。重点开展与动脉粥样硬化、癌症、神经退行性疾病等重大疾病相关的体内关键因子研究,以及相关药物的生物合成和筛选研究。代表性课题方向包括:(1)降胆固醇活性化合物herboxidiene及其类似物的生物合成;(2)肿瘤血源转移机制及相关药物研究;(3)神经退行性疾病相关的重要活性蛋白质的功能及药物筛选研究;(4)细胞分化发育中信号转导及相关药物研究;(5)天然产物的生物合成、提取及功能研究。本研究方向的主要特色在于:在细胞、分子水平上探讨相关疾病的发病机理,从中发现新的药物作用靶标,确立新的疾病模型,并结合我们的药物生物合成平台、天然药物筛选平台及药物修饰改性平台探索新型药物。有潜力为深入、充分的利用吉林地区丰富的天然药物资源以及合成新型化学药物,增强吉林特色药物产业建设做出独特的贡献。

本研究方向的优势主要在于:发现了相关的疾病发展新靶标、模型并探讨了相关的新型药物。主要研究进展:(1)通过合成生物学的方法重构微生物的代谢途径,获得了某些具有重要生理活性的非天然的天然药物,目前正对其开发和应用开展进一步研究;(2)阐明血小板、纤维蛋白原、纤连蛋白与层粘连蛋白协同保护肿瘤细胞并促进癌症血源转移的机制,据此证明长白山蝮蛇蛇毒去整合素、灵芝多糖等可解除纤维蛋白原对肿瘤细胞的保护作用,并进而抑制肿瘤细胞的血源转移;(3)从蛋白质相互作用的角度研究老年性痴呆症的发病机制,阐明了蛋白质相互作用在调节体内tau蛋白磷酸化水平恒定方面的意义,为老年性痴呆症的防治研究提供了新的药物干预靶位;(4)阐明造血肝干细胞向肝细胞转化机制,并依据这些机理初步筛选了相关药物。

此外,在平台建设上多年来本研究方向注重梯队建设,具有一支结构合理、高水平的教学与科研师资队伍,目前正承担12项国家、省、市纵向课题。近5年,本研究方向在国内外发表学术论文50余篇,其中被SCI、EI收录31篇,获批发明专利3项。拥有900平方米的实验室和较全面的相关的仪器设备。

环境工程硕士点

 

东北电力大学2001年创建环境工程本科专业,2006年获环境工程专业硕士学位授予权。环境工程专业现有专任教师24人,具有博士学位教师10人,具有硕士学位教师7人,已形成年龄结构合理、研究方向稳定的学科队伍。

环境工程专业实验室具备一定规模,设有水污染控制工程、恶臭污染控制工程、固废处理处置工程、环境仿真与控制、环境化学、环境微生物、环境监测、烟气脱硫与除尘、水处理工艺与设备等9个专业实验室,可利用实验室面积1353.51平方米,实验教学仪器1465台(件),价值987.72万元,较好地满足教学科研的需要。

近5年,承担国家级项目3项、省部级科研课题15项、横向科研项目3项;获得省部级以上科研奖励2项;累计发表学术论文181余篇,其中被EI、ISTP检索论文49篇;获批发明专利17项。

本学科主要研究方向

1.废水治理与回用技术本研究方向(1)研究化学预氧化中水回用于火力发电厂锅炉冷却水、补充水技术,开发先进高效的废水处理与回用工艺;(2)采用生化二级出水作为原水,开发以膜分离技术为主的废水深度处理回用技术,重点研究微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)全膜水处理工艺;(3)废水生物脱氮除磷技术开发与应用,重点针对高浓度氨氮废水的水质特点,深入开展同步生物脱氮除磷机理研究,研制新型生物脱氮除磷工艺与设备;(4)开展油页岩炼油发电废水处理技术研究,为开发吉林省丰富的油页岩资源提供技术支撑。

特色:(1)研究化学预氧化中水回用于火力发电厂锅炉冷却水、补充水技术,开发先进高效的废水处理与回用工艺;(2)采用生化二级出水作为原水,开发以膜分离技术为主的废水深度处理回用技术,重点研究微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)全膜水处理工艺;(3)废水生物脱氮除磷技术开发与应用,重点针对高浓度氨氮废水的水质特点,深入开展同步生物脱氮除磷机理研究,研制新型生物脱氮除磷工艺与设备;(4)开展油页岩炼油发电废水处理技术研究,为开发吉林省丰富的油页岩资源提供技术支撑。

优势:(1)技术优势。在废水回用技术研究方面,联合应用臭氧、紫外消毒技术和曝气生物滤池,开发了化学预氧化/生物滤池技术;生物脱氮除磷相关技术获得多项省部级项目资助,以解决氮、磷排放引起的富营养化及再生水腐蚀结垢等问题,该技术已广泛用于污水厂升级改造,提高中水回用率;开发的膜分离技术,广泛应用于石化、制药等行业难降解有机废水治理及回用方面,完成了小区生活污水治理与回用、电厂含油废水治理与回用、化工企业腈纶废水治理与回用等工程,已经具备MBR产品定型设计、生产加工、调试运行、维护等能力。(2)行业优势。随着用水价格的上涨,水资源已经成为制约电力、化工、制药等行业发展的瓶颈。因此,开展废水处理与回用技术即是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调电力、化工行业发展的根本出路。

本研究方向具备很好的师资、实验和项目支撑条件,在该领域开展研究工作,对于提高学术水平、促进学科建设、培植专业特色等方面具有重要意义;对提升高等学校人才培养、知识创新和为地方与区域经济、社会发展服务的功能起重要推动作用。

2.有毒有害气体治理技术本方向已具有有毒有害气体污染防治技术开发与应用的能力。特色:(1)生物法去除有毒有害工业恶臭气体,研究纤维球填料的生物填料塔脱臭性能,通过上述的基础研究和应用性研究,确定了对生物脱臭的可行性及生物载体上菌群的分布规律。(2)燃煤电厂锅炉流化床内石灰石脱除H2S,研究开发硫、氮混合气体的一体化,两段处理设备。(3)气化炉内钙基脱硫剂硫化反应,煤气化过程中单颗粒吸收剂脱硫反应模型等;油页岩干馏残渣与烟煤混合燃烧技术的开发与应用。这些研究为化工、电力企业及其他工业部门的有毒有害气体污染控制奠定了重要的理论依据和工程应用技术基础。

优势:(1)人员优势。本方向由科研工程实力较强的成员组成,课题组主要成员由教授、副教授、博士、硕士和高级工程师组成,已经完成多项废气处理工程及研究试验,具有深厚的理论基础和丰富的实践经验。(2)行业优势。吉林省目前在有毒有害气体治理技术方面尚无统一的行业标准,开展本研究可以为有毒有害气体治理技术的应用提供行业规范。(3)走产学研结合之路,促进科技成果转化。重视实践与应用、重视与企业的结合是我校环境工程专业的一个传统优势。行业院校与行业结合紧密,科研成果转化率高,长期以来为电力行业的发展提供着有力的智力支持和技术支持,是行业原始创新、技术转移和成果转化的重要载体与平台。

本方向发表论文近40篇,申请发明专利5项,近5年来承担与完成相关的科研项目7余项。已成功地将《高效生物脱臭法的研究及其应用》、《油页岩干馏残渣与烟煤混合燃烧关键技术》、《油页岩低温热解过程中硫的释放与脱除》等成果应用于电力、化工、制药等行业。

3.环境监测技术本研究方向综合了分析化学、物理化学、光学、传感技术、计算机数据采集与处理等学科知识,是交叉性多学科的边缘科学。本研究方向主要从事电力、石化、医药、环保、轻工等领域的实验室及在线实时检测仪器的研究与开发。(1)在线水质分析与检测技术。进行在线氮磷检测仪表的研制,监控工业排水中氮磷的含量;建立环境化学监测方法。开发水体中复杂化学成分的自动分析检测系统,提高分析监测的自动化管理与控制水平。(2)动态多组份气体检测技术。开发排放大气中的复杂挥发性有机污染物检测方法和检测设备,制备具有应快、灵敏度高的Cl2、SO2、NO2、含磷毒气等传感器的敏感材料。建立工业恶臭气体的快速分析检测技术,监测工业气体中硫化氢、氨气、甲硫醇、乙硫醇等恶臭气体的浓度。(3)电化学分析测试技术。研究电化学腐蚀机理,建立电化学在线监测技术;研究生物活性物质的电化学性质及电催化机理研究。

优势:多年来本研究方向注重梯队建设,具有一支结构合理、高水平的教学与科研师资队伍,先后承担国家自然科学基金“甲基吡啶在固体高聚铁电解质-金属氧化物组合电极上的电氧化研究”、“自组装膜保护的纳米体系的制备及电化学研究”及“仿生嗅觉系统及其在肉类新鲜度检测中的应用研究”等多项课题。国内外学术期刊及国际会议上发表学术论文50多篇,获专利4项,现已具有较好的研究条件和基础。本研究方向应用计算机技术实现电化学分析自动化测试技术,是多门类综合性很强的学科,对我国加强环境监督,减小环境污染和灾害,加强水处理、废水处理监督质量,降低生产过程成本,提高工业生产过程的分析与控制水平都有着十分重要的意义。

4.固体废物综合开发利用本方向主要特色表现为:(1)火电厂粉煤灰综合利用技术。采用粉煤灰制备陶粒、水泥等,可用于水处理行业,建筑行业。粉煤灰中提取微珠、碳、铁、铝等矿物质和金属,既回收重金属资源,又避免了对环境的污染。(2)开发油页岩炼油、半焦发电及灰渣综合利用技术,采用灰渣制备吸附剂,用于去除水中重金属。采用油页岩灰渣制备陶粒,作为化工、水处理中的材料。(3)厨余垃圾减量化与资源化技术。在厨余垃圾的发酵过程中提取乳酸,合成聚乳酸生产可降解塑料;采用厌氧、好氧堆肥技术进行垃圾减量化研究,开发了多套固体废物资源化设备。(4)固体废塑料的资源化。本研究将开发废塑料直接连续催化热解过程,使用流态化技术,调查复配催化剂对催化热解产物的影响,使废塑料的回收再利用产生良好的社会和经济效益。

优势:(1)人员优势。多年来本研究方向注重梯队建设,具有一支结构合理、高水平的教学与科研师资队伍。国内外学术期刊及国际会议上发表学术论文30多篇,获专利多项,现已具有较好的研究条件和基础。(2)研究方向优势。该方向承担着我校应用化学、环境工程、生物工程、轻化工程等专业研究生、本科生的固体废物资源化实验教学及毕业设计工作,涉及环境工程专业的固体废物处理及利用,火电厂环境保护、粉煤灰化学;生物工程专业的白酒工艺学、啤酒工艺学;轻化工程专业的废纸再生与利用及环保工程等多门专业必修课。(3)产学研结合,促进科技成果转化。重视学生的实践能力培养,与企业结合紧密,科研成果转化率高。该技术和产品在电力、石油、化工、采矿、冶金、制药和养殖等行业及城市供水、污水处理领域具有非常广泛的市场空间,应用前景非常广阔。开展这一领域的研究对于提高环境质量、振兴经济和促进社会发展意义重大。

目前,全国具有电力环境保护特色的环境工程专业只有3所院校,而我校环境工程专业经过多年的建设,本学科已建成基础扎实、体系完善、规模适中、质量优良的教学研究型专业。本学科环境工程专业目前已具有明显的特色优势,学科整体实力不断增强,个别学科方向省内领先、国内知名。在具有相对优势和特色的研究领域与方向上已形成多个研究团队,注重产学研合作,已承接了各类环保工程和环境影响评价项目,为吉林省地方建设和经济发展服务做出了一定的贡献。

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