滨州职业技术大学:科创赋能育匠才 产教融合启新程

“生物炭材料定向改性与炭基催化剂关键技术研究与应用推广”项目纪实


发布时间:2026-06-17 浏览量:

作物秸秆、市政污泥等有机废弃物,经过绿色科技改造可转化为高性能生物炭材料与炭基工业催化剂,既能助力化工产业降本增效,又能改良土壤、治理污染,实现有机废弃物“变废为宝”。这项滨州市科技创新成果是滨州职业技术大学高明杰博士科研团队长期深耕、持续攻坚的结果,更是学校以科创赋能产业、践行绿色低碳发展理念的生动实践。

该项目由滨州职业技术大学高明杰博士领衔,联合山东省科学院能源研究所、山东达民化工股份有限公司协同攻关。项目紧扣滨州市精细化工产业集群高质量发展需求,聚焦生物炭定向改性关键技术,构建“理论创新—工艺研发—产业落地—人才培育”全链条创新体系,精准破解产业难题。项目成果在相关企业推广应用,近三年累计创造经济效益6428万元,是学校深化产教融合、赋能新质生产力发展的典型代表。

向绿攻坚:突破技术瓶颈,实现精准改性跨越

据项目负责人高明杰介绍,黄河三角洲地区农林废弃物资源量大、类型集中,经热化学转化制成的生物炭材料具有稳定的芳香炭结构、丰富的表面官能团和功能化灰分组成,在催化剂载体和环保吸附材料领域应用潜力巨大。但传统制炭技术依赖经验调试,炭材料性能不够稳定,制约了其产业化推广应用。为破解生物炭材料定向改性与炭基催化剂关键技术,学校支持组建跨学科研发团队,开启专项攻坚。

项目初期,传统高温热解工艺试验屡屡碰壁,能耗高、产率低、固废协同处置难等问题长期无法突破,催化剂性能难以达到工业标准。为探明热解制炭的微观反应机制,项目团队创新引入机器学习算法与分子动力学耦合模拟技术,从分子层面阐明生物质热解的自由基反应机理与孔道演变规律,为建立热解制炭微观模型、精准优化关键工艺参数及生物炭定向改性筑牢理论基础。经过多轮迭代,团队成功攻克低温共热解工艺,创新生物质-市政污泥协同制炭和炭孔道定向调控技术,开发出炭基改性雷尼镍催化剂等工业催化剂。项目成果应用后,制炭能耗降低~20%,生产成本降低~15%。

扎根产业:技术落地一线,赋能绿色生产

科研立足产业,成果服务一线。项目团队坚持产学研深度融合,深入企业车间,以落地性强、性价比高的技术方案,切实解决企业的生产和生态治理难题。针对长期困扰合作企业的催化剂选择性差、副产物多、纯度不足等问题,团队进驻企业开展专项调试,优化催化剂负载、反应温压等核心参数,攻克工艺适配难题。改造后,核心产品选择性提高~12%,生产效率提升~10%,带动企业综合经济效益提升8%-12%,有力支撑企业打造行业领军品牌。针对滨州化工行业含酚废水治理难题,团队推广炭基催化氧化处理技术,为企业提供定制化环保治理方案。经技术改造,有机废水中酚类化合物氧化脱除率提高~16%,废水处理成本显著降低,成为区域工业绿色治理示范技术。

以研促学:科创反哺教学,培育产业匠才

学校依托应用化工技术国家“双高计划”专业群,以项目为育人载体,组建多名学生参与的科创队伍,由于育新、蔡银萍等教师带队,让学生参与实验研发、数据分析、工艺调试、设备实操等科研全流程,实现做中学、研中长。教师团队利用课余时间结对指导学生熟练操作、优化方案,带领学生扎根实验室打磨成果、备战竞赛。依托项目核心技术,团队斩获省级以上科创奖项9项、技能竞赛奖项7项,包含“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖等重要荣誉,学生研发产品成功获批实用新型专利。项目培育的学生综合素养突出,实操能力过硬,多数入职区域重点化工企业,30%以上成长为企业技术骨干。同时,团队将科研成果转化为优质教学资源,更新6项课程标准,开发20余个项目化案例。项目核心教师获评多项省级人才荣誉,主持5项省级教改课题。相关专业学生就业率稳定在98%以上,85%入职区域重点企业,持续为地方产业输送高素质技术技能人才。

产教共生:赋能区域发展,彰显职教担当

本项目是学校深化产教融合、科教融汇,服务滨州产业转型升级的生动实践。项目团队立足国家黄河流域生态保护和高质量发展战略,构建“高校+科研院所+行业企业”协同创新模式,有效破解农林固废、市政污泥资源化利用难题,打通技术研发、成果转化、人才培育闭环,推动精细化工产业群降本增效、绿色升级,夯实区域生态保护与产业发展根基,充分展现了职业院校的科创能力与社会服务价值。未来,滨州职业技术大学将持续对接区域产业需求,深化产教融合、科教融汇,以硬核科创助力产业提质增效,以匠心育人赋能地方高质量发展,持续贡献职教力量。