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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
古双喜 张珩 徐志强 刘根炎 朱园园
基于一种曼尼希类反应的两种不同合成方法,设计了一种适合于本科实验教学的一锅合成法。该实验简化了操作步骤,优化了反应溶剂与原料的摩尔比,选择了粗品纯化方法。该实验将传统的经典有机合成、前沿研究和应用研究紧密结合,实验方案选择多样化,适合对不同水平的学生实施多样化教学。
关键词：
曼尼希反应 曼氏碱 有机合成 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱宝勇 任秀珍 张秀玲 李春辉 宋玉兰
介绍了一个由科研实验"一种Co(Ⅱ)MOF材料的合成及表征"转化而来的综合性实验教学设计。实验内容包含配体合成与分离、金属有机框架材料的溶剂热合成、晶体数据采集、结构解析与表达、产物物相分析、热重分析及气体吸附性能研究等,涵盖了本科生所学的有机化学、无机化学、配位化学等多方面知识。实验操作简单、可重复性好、结果可靠,既有利于培养学生的创新实践能力,又能激发他们的科研兴趣。
关键词：
金属有机框架 合成与表征 实验设计
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘煊赫 王怡轩 刘小明 武鑫
金属有机骨架材料(MOFs)具有明确活性位点、可调控结构等特征,是潜在的高效非贵金属氧还原反应(ORR)催化剂。基于此前沿热点课题,该文设计了一种Co/Ni-MOF催化剂催化ORR的综合性实验。采用超声法在常温条件下制备两种MOFs(Ni-MOF和Co-MOF),并对制备的MOFs进行SEM、FTIR、XRD、XPS、BET等结构和形貌表征,以及CV、LSV、RRDE等电化学性能测试,证明了Ni-MOF和Co-MOF在催化ORR领域的应用价值。将MOFs在ORR催化领域的创新性研究成果引入实验化学教学,有助于学生创新精神和实践能力的培养以及科研素养的提升。
关键词：
实验教学 MOFs 氧还原反应 创新实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
商虹
石墨炔是完全具有中国自主知识产权的全碳材料,在催化、能源、电子器件等诸多领域具有潜在应用。通过设计并合成不同的反应前体,经过炔炔偶联反应制备石墨炔碳材料。对材料进行Raman、XRD、XPS、SEM、TEM等结构与形貌表征,实现了石墨炔多孔碳材料掺杂氮原子的含量(3%～17%)及位置可控(吡啶氮/三嗪氮)。对材料的氧还原催化性能及锂电性能进行研究,验证了石墨炔碳材料在催化及储能方面的优势。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘恒 吴朝阳 刘建成 孙冬娇
利用浙江天煌教仪公司THETDA-4型实验教学平台,通过设计帆板倾角控制系统实验,让学生了解工程项目规范化的软硬件设计及调试要求,熟悉闭环电子控制系统的结构,掌握PID控制和PWM方法的应用。实验涉及同步串行IIC通信协议、卡尔曼滤波、基于双定时器的脉冲宽度调制、PID算法、虚拟串口示波器、无字库液晶的取模及驱动、机械结构的制作等,该实验属于一个典型的闭环PID控制综合实验,可作为单片机课程综合设计和大学生电子设计竞赛实训实验。
关键词：
PID控制 实验设计 脉冲宽度调制 帆板
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李静 刘瑞珍 黄薇
基因瞬时表达是研究目标基因功能的快速、有效手段，在植物领域得到了广泛应用。为了使学生充分了解基因工程技术在植物次级代谢物研究中的应用，实现科研反哺教学，设计了植物基因瞬时表达并影响其次级代谢物质积累的综合实验。选取非模式植物莲（Nelumbo nucifera）转录因子NnWRKY70和NnMYB5为研究对象，运用分子克隆技术构建双元表达载体。利用农杆菌注射法将目标基因导入莲花瓣中实现瞬时转化，发现过表达NnWRKY70和Nn MYB5能促进莲生物碱的合成以及花瓣花青素的积累。该实验是对以往植物生物学及生理学实验内容的扩充，有利于培养和提高学生的科研思维和实践创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
康子曦 崔晓蕾 范黎黎 丰阳
在该研究型实验中,要求学生首先在室温下快速合成多种具有不同结构和水稳定性的金属有机框架;然后利用X射线衍射仪和红外光谱仪表征其微观结构和官能团组成,并结合软件模拟示意图,对其孔道结构建立初步认识;最后通过观察颜色变化和分光光度计法,定性和定量地分析比较不同金属有机框架的染料吸附能力,深入理解孔结构与吸附性能之间的关系。该实验有利于培养学生在面对材料化学复杂科学问题时,采取团队合作方式进行综合分析和研究的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
彭志华 王一蕾 吕志凤 姜翠玉
设计了有机锰试剂参与的偶联反应的研究型综合实验。实验设计包括前期调研、有机锰试剂的制备、偶联反应条件优化、反应底物拓展和结构鉴定5部分,实验内容紧密联系有机化学学科发展前沿。教学实践证明,通过该综合实验的训练,学生可以掌握有机合成方法学研究的一般方法,并巩固有机化学基础知识和实验技能,能进一步提升学生的综合创新能力和科研素养。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
邢孔强 刘煜 朱美香 甘泉 杨玉萍 王霞瑜 朱卫国
以5-氨基-1,3-苯二甲酸和对甲氧基苯甲酰肼为原料,经过重氮化、酰氯化、肼解、脱水关环反应,合成了一种有机电致磷光材料的重要中间体:3,5-二[5-′(4″-甲氧基苯基)-1,′3,′4′-噁二唑-2′-基]-溴苯,关环反应产率为53.2%.探讨了反应条件对合成反应的影响,研究了该化合物的紫外吸收光谱和荧光光谱特性.结果表明:该化合物氯仿溶液的最大紫外吸收波长为307 nm,最大荧光发射波长为376 nm.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吴建松 康凯倩 韩兆星 杨林 胡祝强
为了系统分析低温作业环境下人体生理反应和认知反应的变化规律,设计了可测量、分析低温环境下人体生理反应及认知反应情况的实验方案,包括实验内容及流程、实验设备设施、人体生理反应及认知反应测量指标等。该实验利用人工环境舱模拟低温环境工况,包括温度、湿度、风速等环境参数,同时参考国际标准利用跑步机运动模拟作业强度。该实验可有效分析了低温环境工况(温度、湿度、风速)及作业强度等因素对人体生理反应和认知功能的影响,有助于深入了解低温环境下作业人员的生理及认知反应特点,从而为减少人体冷应激损伤提供理论依据。
关键词：
生理反应 认知反应 实验设计 低温环境
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
高宇坤 尤汀汀 殷鹏刚
文章以研究生实验课程为例,设计了一种基于仿生超疏水微纳多级结构基底制备及在表面增强拉曼光谱中应用的全新实验课程实施方案,分析了该实验课程在研究生教学中的优势。该实验通过引入前沿科学问题、提出新型分析手段以及结合实际应用等方式,对实验方法、实验步骤进行了改进设计,有利于提高学生的科研兴趣,培养他们的创新思维,锻炼他们的钻研精神。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
申赞伟 周军盈 张士文 殳国华 张峰
电类实验教学过程中人工评判学生所测数据工作烦琐,影响了教学质量和效率。该文提出了改进的K近邻(K-nearest neighbors,KNN)分类算法,即基于均值漂移、安全间隔和核主成分分析(KPCA)的M-KPCA-KNN(KNN based on margin and KPCA)算法,以判断学生测量数据正确与否和错误原因。首先利用KPCA对高维实验数据进行降维,然后利用均值漂移向量找到不同类别数据的最密集位置,并在不同类别数据的边界设置安全间隔,最后,将与待测样本距离最近的k个数据设置权重,计算每个类别的权重和,权重和最大的类别为待测样本的类别。与现有的KNN算法相比,M-KPCA-KNN算法不仅提高了分类正确率,而且降低了时间复杂度。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谢爱娟 罗士平 潘菲 陶宇炜 薛冰
结合前期的研究成果,设计了氧化锌/聚苯胺(ZnO/PANI)的合成、表征及电催化性能研究的研究型实验。学生在教师的引导下查阅相关文献、设计实验方案,运用X光衍射仪等表征手段对所制备的复合材料进行表征和分析,通过电化学性能测试了解不同制备条件对电化学性能的影响,从而优化实验方案,并将实验进行深层次拓展应用,培养学生的科研探索精神与创新思维。该实验模式的实施有助于学生综合能力的培养。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邓子华 金燕 左赵宏
以TiCl_4为钛源、NH_3·H_2O为pH值调节剂,通过水热法合成了锐钛矿型二氧化钛(TiO_2)纳米粉末。运用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)精密分析仪器,考察了反应体系的pH值、合成温度和反应时间对合成粉末的形貌和结构的影响;利用紫外-可见分光光度计评估了其光催化降解的性能。综合实验设计结合材料制备﹑表征和性能测试,有助于锻炼学生的综合实践能力,开发学生的创新潜力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
肖建 邓薛强 薛梅 郭宇锋 刘芫健
运用智能化仪表控制技术、网络服务器技术以及嵌入式技术,设计和实现了一种B/S架构的云实验系统,包括网络服务器、远程可控电工电子实验箱、底层驱动、应用软件和实验内容,可通过广域网远程实时获取实际仪表界面和被测硬件对象的数据,可获得比纯软件仿真的远程实验更为真实准确的实验结果,在实际教学应用中获得较好的效果,具备一定应用与推广价值。
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