生物质材料及产品工程
课程编码:180210085602P2011H
英文名称:Biomass Materials and Product Engineering
课时:50
学分:2.50
课程属性:专业核心课
主讲教师:杨晗
教学目的要求
本课程是一门材料与化工类工程专业研究生重要的核心课程,主要讲授国内外生物质材料及产品方面的理论基础与工程应用,从生物质基本构成的共性特点入手,全面阐述生物质材料及产品结构性能的构效关系与工程应用特点及优势。同时,本课程对领域前沿的仿生智能材料、催化吸附材料、绿色储能材料、光电功能材料、生物医用材料等先进生物质复合材料进行介绍课程内容的设计注重夯实学生的基础理论,提升学生的工程应用能力,结合课堂讲授、专题讨论及案例教学等方式,使学生全面掌握生物质材料及产品工程的基础理论与技术,具备解决实际工程问题的能力。
本课程通过构建生物质材料绿色加工产业链与循环经济的知识体系,全面提高研究生对国内外生物质材料及产品工程方面的研究深度,启发学生创造性思维,培养学生理论联系实际和解决工程实际问题的能力。通过本课程学习,使学生理解生物质基本概念和种类,掌握生物质材料的结构特征和生物质组分分离技术,重点掌握纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及淀粉等构成生物质材料的基本要素、结构、性质、改性等基本科学问题,深刻理解生物质材料的共性问题以及产品类别、成型技术和工程应用等知识,同时要了解先进生物质复合材料的最新发展与前沿科学,为今后从事专业基础研究、技术开发打下坚实的基础。通过本课程的学习,培养学生发现问题分析问题和解决问题的能力,向相关领域渗透,扩大知识视野,实现学科的交叉融合。
预修课程
化工原理、高等数学、高分子物理、高分子化学、分析化学、有机化学、现代仪器分析等
大纲内容
第一章 绪论 4.0学时 杨晗
第1节 生物质的含义及种类
第2节 生物质的资源及分布
第3节 生物质的结构及特性
第4节 生物质材料与产品
第5节 生物质材料的基础科学问题
第6节 生物质材料加工技术及成型原理
第7节 生物质材料及产品应用
第二章 生物质组分分离原理及技术 4.0学时 杨晗
第1节 木质生物质组分分离
第2节 动物生物质组分分离
第3节 其它生物质组分分离
第三章 纤维素化学及应用基础 6.0学时 杨晗
第1节 纤维素结构
第2节 纤维素性质
第3节 天然纤维素纤维
第4节 再生纤维素
第5节 纳米纤维素
第6节 纤维素功能化
第7节 纤维素转化
第8节 纤维素产品与应用
第四章 半纤维素化学及应用基础 4.0学时 杨晗
第1节 半纤维素结构
第2节 半纤维素性质
第3节 半纤维素功能化
第4节 半纤维素转化
第5节 半纤维素产品与应用
第五章 木质素化学及应用基础 4.0学时 杨晗
第1节 木质素结构
第2节 木质素性质
第3节 木质素模型化学
第4节 木质素功能化
第5节 木质素转化
第6节 木质素产品和应用
第六章 蛋白质化学及应用基础 4.0学时 杨晗
第1节 蛋白质结构
第2节 蛋白质性质
第3节 蛋白质鞣制化学
第4节 蛋白质功能化
第5节 蛋白质转化
第6节 蛋白质产品和应用
第七章 淀粉及其它组分 4.0学时 杨晗
第1节 淀粉
第2节 壳聚糖
第3节 油脂
第4节 松香
第5节 其它组分
第八章 生物质产品工程特性 4.0学时 杨晗
第1节 产品和产品工程
第2节 生物质产品特性
第3节 生物质产品绿色加工
第4节 产品回收与循环利用
第5节 产品生命周期
第6节 产品市场需求
第九章 生物质产品及工程案例 4.0学时 杨晗
第1节 木质材料及制品
第2节 纸和造纸
第3节 皮革制品
第4节 纺织品
第5节 生物质能源
第6节 生物质化学品
第7节 其它制品
第十章 先进生物质复合材料 4.0学时 杨晗
第1节 仿生智能材料
第2节 催化吸附材料
第3节 绿色储能材料
第4节 光电功能材料
第5节 生物医用材料
第6节 其他生物质复合材料
参考书
1、
天然高分子科学与材料
张俐娜
2007年
科学出版社,北京
2、
生物质复合材料学
李坚
2017年
科学出版社,北京
课程教师信息
杨晗,男,化学工程学院副教授,博士生导师,博士毕业于加拿大麦吉尔大学,主要研究方向为纤维素等生物质材料的开发与应用。