背景提升实训班课题介绍 ——电化学技术在环保领域的前沿技术应用 一、简介 环境保护特别是水资源保护和污染治理专业的学生越来越受全 世界各国知名大学和研究所的青睐。这是由于随着工业的发展，有机 废水排放量日益增加，尤其化学、食品、农药、染料和医药等行业排 放的高浓度废水，严重污染世界各地江河湖海。在水资源紧张的今天， 水污染治理技术变成了全世界共同关注的前沿课题。电化学水处理新 技术具有无需添加化学药剂、设备体积小占地少、便于自动控制、不 产生二次污染等许多优点,受到国内外的广泛关注。 本项目由中国科学院化学专业以及环境工程领域重量级专家引领， 带领同学们通过学习、研究和实践，将电化学氧化技术应用到水中的 有机污染物的降解和净化过程中。通过本研究的参与学习可培养学生 化学以及环境科学领域的科研认知以及探究能力。本项目着重提升学 生科学问题的提炼、技术方案的制定能力，科学实验操作能力，培养 科学思维，实习结束后，导师会根据学生表现、以及实训期间的作业、 任务完成情况为学生撰写升学推荐信。 该项目特点如下： 1. 中国科学院顶级科学专家，亲自监督指导整个实训过程。学生 的收获货真价实，学习成果坚实可靠。 2. 中科院专家亲自执笔推荐信，推荐信含金量充足，为志向申请 名校的同学提供无与伦比的雄厚助力。 3. 项目执行时间短，有助于升学申请时限将近的学生及时获得重 量级升学推荐，保证学术背景的同时能节约出更多宝贵时间进 行升学申请。 专家帮助学生更加深入、更加全面、更加系统地完成一项或几项 专业领域微型科研任务或者科研项目体验。通过亲身参与高端科研实 训，促进学生萌发科研攻关的成就感，同时让学生了解科学领域的前 沿动态，为升学面试形成有力学识补充。 二、实训内容 电化学氧化技术是一种理念十分先进的污染治理技术，其基本原 理在电解槽中放入有机物的溶液或悬浮液，通过直流电，在阳极上夺 取电子使有机物氧化或是先使低价金属氧化为高价金属离子，然后高 价金属离子再使有机物氧化的方法。它可以分为直接电解氧化和间接 电解氧化。让学生在整个过程中学习和体会化学在生活中的前沿应用， 以及“无害治理”的当代环境保护理念，并引导学生利用所学到的技 术认知当前全人类所面临的共同问题，以培养次世代高端科学人才。 三、导师介绍 中国科学院大学教授、中国科学院化学工程专业研究生导师、资 源环境化学与工程领域资深科技专家，主要从事煤化学与电化学的基 础研究和应用研究。研究方向包括煤基电极材料/煤基固废等。其多 项学术成果解决了当今世界化工和环境领域难题，特别是针对复杂矿 物分离难、转化难、二次污染重等问题有多项重大的研究突破。主持 多项国家自然科学基金，包括 1 项青年基金，数项面上基金。1 项国 家 863 项目子课题，1 项省级重点研发计划，以及多项企业委托项目。 在多部国内外学术刊物上发表 SCI 论文 50 余篇，其中第一作者和通 讯作者 20 余篇，授权发明专利 20 余项，并著有多部科学出版社出版 专著。 四、招生对象及要求 具有优秀基础自然科学功底的高中生或本科生（主要指化学、环 境科学、环境工程、或者化工技术学相关专业），对于有化学领域竞 赛或者特殊进修经验的学生优先招收。项目中对化学、环境保护、环 境修复等相关专业有填报意向的升学考生和国际留学有重点辅导和 专业协助内容。 为了让参加项目的学生在团队中更好完成科研项目，项目组专家 会事先根据报名学生提交的个人简历或自我介绍文书进行学员筛选。 五、开班要求 8 人开班，每班最多 15 人。 参加项目的学生需自备笔记本电脑以便科学数据处理以及论文 撰写和研究报告制作，另需电脑配套网络连接环境（可使用 4G 网络 分享等手段）以便研究过程中按照专家的引导随时查阅专业资料；要 求参训学生提交有效个人邮箱地址以便接受学习资料、提交作业、学 习报告。 六、学习安排 本项目时长 5 天（共约 40 课时），具体时间届时根据专家导师的 现场要求，或者基于学生的综合素质对实训项目进度进行调整。除了 定期科研项目讨论课程之外，项目周期内学生可以随时向导师请教相 关问题，得到导师的专业指导，让学生全方位体验作为一名研究人员 的真实的日常勤勉工作状态。具体课程安排如下： 项目执行地点：中国科学院过程工程研究所 第 1 天 开题仪式以及基础夯实：小组成员在中国科学院研究院 所门口集合后统一与导师见面，互相介绍与了解，由导 师带领学生参观研究所，了解学习生活区域和各个研究 领域。深入了解课题：电化学氧化法 第 2 天 基础操作及基础实验实践:了解实验所需仪器的使用及操 作，对实验室的安全操作进行培训。学生分组进行实验 设计，动手涂抹电极制作电极膜套。 第 3 天 进阶技术课程：包含课题电化学氧化降解有机物原理及 相关操作，在充分了解技术原理的前提下分小组进行不 同压力下的降解操作，深入了解污染降解过程。 第 4 天 数据处理分析方法：数据处理软件的使用及数据处理方 法。精细处理实验数据，导师对过程中的问题进行答疑。 第 5 天 撰写论文或结题报告：撰写结题论文，导师点评与答疑； 组员相互讨论，完善结题论文，并分组制作项目结题演 示文稿 PPT。进行结题答辩，导师点评，根据具体学生需 求颁发结业证书或推荐信（具体形式根据学生需要而 定），项目结束。