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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙海翔 张晓云 葛保胜 王兆杰
将科研成果转化为实验教学内容,设计研究了多孔石墨烯的制备及气体分离性能评价的综合实验,以促进学生对专业知识有更加系统地了解。实践表明,在对新型碳材料理论了解的基础上,增加石墨烯的结构调变设计及性能评价实验,既能激发学生对于专业知识的研究兴趣,在文献调研、实验设计和动手操作过程中又培养了学生的自主学习能力和创新意识,深化了学生对材料的结构与表征认识,从而更好地理解材料的结构与性能之间的关系。
关键词：
多孔石墨烯 综合实验 气体分离 材料结构
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘海峰 刘英菊 禹筱元 肖勇 王伟贤 曾晖
该文秉持绿色环保理念，利用酶的高效性，将酶刻蚀制备超疏水材料实验引入综合实验教学。实验通过纤维素酶刻蚀织物表面，再利用HDTMS对其低表面能进行改性，得到超疏水棉织物。实验结果表明，所制备的超疏水棉织物对所提供的5种油水混合物具有较好的分离效果，对粘度小、流动性好的油类分离效率可达95%以上。该综合实验设计方案注重提升学生的科研体验感，有利于激发学生的科研热情和探究兴趣。实验内容涉及多种化学学科理论知识的综合应用，有助于培养学生的科研素养和自主创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赖婷 林碧敏 刘小波 朱明芳
介绍一种采用激光还原方法来制备石墨烯材料的综合型实验设计。该实验包含氧化石墨烯的制备、激光光源的选择、氧化石墨烯的还原等内容,采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪等仪器对其形貌结构和化学结构进行了表征。利用该材料构建电化学传感器并应用于酚类化合物的检测。该合成方法简单,涉及多种分析仪器的操作,制备出的材料应用性强,可有效进行酚类化合物的检测,是一个综合性很强的实验。该实验可作为创新性实验项目,使学生熟悉石墨烯材料的制备及其应用,激发学生的科研兴趣,提高学生的科研素质及创新实践能力。
关键词：
石墨烯 实验设计 激光还原
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
翟雪 乔金硕 樊铖 孙旺 毛竹
针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
范黎黎 于丽婷 康子曦
天然气是当今最重要的清洁能源之一，为了满足天然气纯化的需求，该文设计了一项综合研究方案，包括孔材料构筑、主-客体组装、薄膜制备、结构表征和性能分析等，实现了新型混合基质膜的创新研究。该实验以多孔有机笼为填料，通过离子液体在其内部的组装来调控孔道尺寸。分离结果表明：经离子液体组装的混合基质膜展现出优异的CO_2/CH_4分离性能，与聚合物膜和未经离子液体组装的混合基质膜相比，分离性能分别提升了50.4%和245.3%，且具有出色的压力和时间稳定性，为多孔有机笼在分离膜中的应用提供了新的思路，也为天然气纯化膜材料的设计提供了新的方向。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谢爱娟 武嘉奕 罗士平 薛冰 马江权 周国平 李群
把科研成果与基础化学实验教学相结合,设计了石墨烯/聚苯胺合成及应用的综合型实验。采用鳞片石墨制备氧化石墨烯,通过水合肼还原得到石墨烯,并用原位聚合法制备出不同质量分数的石墨烯/聚苯胺杂化材料。采用透射电镜、拉曼光谱、红外光谱、X衍射对所制备的杂化材料进行表征。通过测试裸露碳钢片、聚苯胺以及不同质量分数杂化材料的塔菲尔腐蚀极化曲线来衡量不同材料在涂料中的防腐性能差异。该综合性实验有利于培养综合性、创新性人才。
关键词：
石墨烯 聚苯胺 杂化材料 防腐性能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王有和 陈洁 王慧敏 丁金娜 孙洪满 阎子峰
利用多孔材料的吸附扩散性能与半导体材料的光催化性能的协同效应处理水体污染技术是当前的研究热点之一。首先，以正硅酸四乙酯为硅源，经水解、离心自组装制备的蛋白石结构SiO2胶晶为硬模板剂，单氰胺为前驱体制备了反蛋白石结构多孔g-C_3N_4材料；其次，利用XRD、SEM、TEM以及氮气吸-脱附等手段对产物进行了表征；最后，以罗丹明B(RhB)为模拟污染物对样品进行光催化降解性能测试，并提出了其光催化作用机理。结果表明：所制备的三维有序大孔g-C_3N_4样品具有典型的反蛋白石结构形貌；与块状g-C_3N_4相比，最优原料配比条件下所得反蛋白石结构多孔g-C_3N_4样品（IOCN-1.0）的比表面积和催化降解RhB的效率均明显提升。该综合实验操作简单且安全高效，不但能锻炼学生的综合实践动手能力，还能培养学生的科研意识和创新思维。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈伟 柏正武
以微晶纤维素为原料,合成了纤维素-三(1-萘基氨基甲酸酯),再将其涂覆于氨丙基硅胶表面,制备成手性固定相。利用傅里叶变换红外光谱仪、元素分析仪、扫描电镜等方法对纤维素衍生物及固定相进行了表征。将该固定相填充于空的色谱柱中,制备成手性色谱柱,用高效液相色谱检测了所制备色谱柱对几种手性样品的对映体分离性能。本实验涉及有机合成和表征的相关知识,并结合手性药物色谱分析等应用性问题,综合性较强,可作为大学本科综合实验教学内容。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘恩洋 王丽媛 王珺 朱光 于思荣 冯涛 王炳英
利用简单的阳极氧化法和低能修饰工艺在AZ31B镁合金表面制备超疏水涂层，探究阳极氧化工艺参数对涂层润湿性的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）、X射线光电子能谱分析仪（XPS）和智能傅立叶红外光谱仪（FTIR）等表征手段对试样的微观形貌和化学成分进行分析。通过测试试样在3.5wt.%NaCl溶液中的电化学性能评价超疏水涂层的耐蚀性。该综合实验方法简单，现象明显，实验内容涵盖超疏水涂层的制备方法、表面表征技术和电化学性能评价等多方面知识，可锻炼学生的实验操作能力，激发学生的科研热情和探索兴趣，使学生掌握相关仪器的测试原理和分析方法，培养学生良好的科研习惯。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
董斌 林家慧 周亚楠
设计了涵盖泡沫铜负载纳米棒阵列制备、表征和析氢性能测试的综合创新型实验。通过电氧化、电还原、电沉积等一系列电化学方法制备了NiMo-Cu纳米棒，强化学生对电化学工作站的熟练使用；借助X-射线衍射和扫描电子显微镜分析材料的物相信息，利用三电极体系探究其析氢性能，使学生掌握各种电化学测试的原理及设置操作；最后通过构效分析增强了学生对催化剂微观结构与电催化析氢性能内在联系的理解，训练了创新思维与综合实验技能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李军峰 陈雨 马加勉 戴岚清 史姝楠
硼簇光电材料的开发逐渐成为信息显示领域的研究热点，该实验将此方面的最新科研成果引入了大学化学综合实验。实验通过咔唑-碳硼烷结构的光电材料制备、结构表征与性能研究，能够使学生掌握基本的无水无氧操作，理解Sonogashira与杂化的狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder）等偶联反应原理，熟悉核磁共振、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等现代表征技术，理解聚集诱导发光现象的本质，拓展理论知识视野，提升综合思维能力与实践操作能力，激发实验科学兴趣。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鲁效庆 魏淑贤 王兆杰 李邵仁
针对当前能源环境材料的研究热点,将新型多孔材料的吸附分离特性内容设计成研究性实验教学项目。实验分析了4种金属有机骨架MFM-300材料孔隙结构和形态,估算了MFM-300中的吸附等温线和选择性,通过分析吸附热及其差异,阐明了4种MFM-300材料中气体的吸附量和选择性变化,确定了气体吸附过程中影响吸附的机理及本质因素。教学实践表明,该实验项目有助于扩展教学思路和增强学生分析问题的能力,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。
关键词：
研究性教学 金属有机骨架 气体吸附与分离
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
康子曦 范黎黎 刘大鹏 董斌
以2种高分子气体膜分离测试为载体,设计了一个涉及膜材料制备、表征和其气体分离性能测试的综合型实验设计。实验由不同高分子膜材料制备、形貌表征、气体吸附和渗透性能的测试和拟合组成,融合了物理化学、材料化学、高分子化学和化学工程理论知识于一体,并结合了目前热门的能源环境应用。实验设计可作为大三大四化学、化工或材料专业学生创新性实验项目,使学生了解所学知识和膜分离应用的关系,激发学生的科研兴趣,提高学生的科研技能及创新实践能力。
关键词：
实验设计 膜分离 气体吸附 理论应用结合
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鞠虹 段进卓 李焰
为了让学生更好地理解膜分离技术在海水淡化以及水处理领域的应用，设计了氧化石墨烯/多壁碳纳米管复合分离膜脱盐性能的综合实验。实验内容包括复合分离膜制备、复合膜表征、复合膜脱盐性能研究等，涵盖了多门材料和化学课程的主要相关知识点，是一个涉及材料、物理、化学、表面科学等多门学科的交叉综合实验。该实验选题新颖，将学术前沿与实验内容相融合，增加了教学实验的探索性和创新性。
关键词：
综合性实验 海水淡化 分离膜 氧化石墨烯
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王群 张恒洋 卢松涛 李杨 吴晓宏
设计了一个融入科研课题内容的综合性实验项目——纳米ZnO复合金属有机框架(MOFs)涂层材料及其辐射制冷性能研究实验,并完善了考核评价方式。该实验涉及化学、材料、能源和环境等学科知识,从分子、原子视角设计制备多孔材料,并应用于辐射制冷工程实践,使学生了解自牺牲模板和涂层的制备方法及传热知识,掌握相关测试仪器的结构、原理及操作方法,有助于培养学生多学科跨界融合创新思维和创新实践能力。
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