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[期刊] 实验技术与管理  [作者] 王爱玲  崔颖娜  
该实验设计将科研成果中的深共融溶剂——氯化胆碱/对甲基苯磺酸(ChCl/PTSA)作为反应的溶剂和催化剂,合成了3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮。深共融溶剂价廉易得,合成工艺简单,制备过程不产生任何废弃物,绿色环保,为3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的合成提供了一个低成本、高效绿色的实验教学新方案,符合实验教学和绿色化学要求。该实验过程不仅涉及回流、抽滤、重结晶等基本实验操作,还包含结构表征、谱图分析、产物纯度分析等重要环节,有效提升了学生的综合实验技能和科研素养,有利于培养学生的绿色化学思维。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 杨德重  王宗华  陈明哲  路博浩  
该文设计了利用氢键调控低共熔溶剂碳捕集性能的教学实验。实验以四乙基铵4-氟苯酚盐([Et_(4)N][4-F-PhO])为氢键受体,以乙二醇(EG)和4-氟苯酚(4-F-PhOH)为氢键供体,合成了多种低共熔溶剂,用于捕集CO_(2);测定了低共熔溶剂的碳捕集量;利用核磁共振谱和红外光谱研究了低共熔溶剂的碳捕集机理。实验结果表明,阴离子[4-F-PhO]~(─)与氢键供体之间的氢键作用强度对捕集能力有重要影响。本实验与热点问题相结合,有助于激发学生的科研兴趣,提升实践操作能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 柳娜  许杰  王非  薛冰  
以La_2O_3/MCM-22催化甲苯烷基化合成对二甲苯(PX)的研究过程为基础,设计了化工类专业综合实验。实验内容包括:通过浸渍法制备La_2O_3/MCM-22催化剂;通过N_2吸附脱附、XRD、吡啶吸附FT-IR和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段表征催化剂性能;通过固定床反应器上甲苯烷基化合成PX反应评价催化剂。该实验原料易得,操作简单,结果规律性明显,涵盖知识点丰富。通过该实验的训练,学生可以将化学、化工热力学、反应工程、化工工艺等课程知识连点成线,融会贯通,显著提升解决复杂化学工程问题的能力。
[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] 于凤丽  高洪萍  朱国强  解从霞  
开设研究型综合实验是培养高素质技能型、创新型人才的有效途径。设计了"低温共熔溶剂[ChCl][Urea]n的合成及其性能研究实验"。采用红外光谱、核磁共振氢谱对其结构进行了确证,考查了低温共熔溶剂[ChCl][Urea]n的组成与黏度的关系。该实验集合成、波谱分析、性能测试于一体,可以作为大学低年级化学开放实验或准研究性实验,也可作为高年级的研究型综合实验。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 陆志艳   戴飞   阿燕·努尔德别克   孙昱鸣   王子源   屠雨涵   吴诗勇  
针对燃煤电厂SO_2排放法规日趋严格,而传统固硫剂高温固硫性能差的问题,设计了Ce-Mn/Al_2O_3复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验。以纳米Al_2O_3为载体,采用共沉淀法制备了Ce-Mn负载型燃煤催化剂,在管式炉中进行高温固硫性能评价实验,采用热重法分析煤粉的燃烧性能,得到反应动力学参数。采用FESEM-EDS、TEM、XRD、XPS对催化剂进行表征。实验结果表明,Ce-Mn催化剂可以显著提高燃煤固硫效果,改善煤粉燃烧性能。该实验不仅能加深学生对脱硫工艺原理和应用的理解,掌握仪器使用、软件绘图和催化剂表征手段,还能增强学生对燃料清洁利用的认识,培养科研思维和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 戚律   吴楠桦   钟璟  
该文将密度泛函理论(density function theory,DFT)、溶剂化模型和化工过程分析与合成课程深度融合,针对乙腈-水二元共沸物萃取精馏设计分离进行仿真实验,使用类导体屏蔽片段活度系数模型(conductor-like screening model-segment activity coefficient,COSMO-SAC)溶剂化模型计算,基于乙腈对水的相对挥发度筛选目标离子液体(targeted ionic liquid,IL)。通过DFT计算及分子表面电荷密度曲线剖析离子液体与乙腈和水的微观相互作用,探究离子液体提升分离性能的作用机理。使用Aspen Plus和Matlab软件的遗传算法优化萃取分离离子液体工艺。该仿真实验融合了物理化学、化工热力学、化工原理和化工技术经济与管理等专业课程的前沿内容,将学科前沿理论与化工实践应用紧密结合,夯实学生专业基础,激发学生对学科前沿的兴趣,为培养化工复合型人才提供课程改进创新思路。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 岳琳   王嘉新   杨智程   童嘉鹏   廉静  
该文设计了利用UV/H_(2)O_(2)工艺降解染料废水中有机污染物罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的综合实验,并采用单因素实验和响应曲面法优化实验条件。实验结果表明,使用UV/H_(2)O_(2)工艺降解RhB过程符合假一级动力学方程;H_(2)O_(2)投加量和紫外光强度的交互作用是降解RhB最显著的影响因素;当H_(2)O_(2)的投加量为47.45 mL/L、水体初始pH值为8.11、紫外光强度为730 μW/cm~(2)时,反应120 min后,RhB去除率可达92.44%,与验证实验结果的相对偏差为0.89%。由紫外-可见光谱和三维荧光光谱扫描结果可知,RhB在反应过程中被有效降解。该实验利用两种实验方法优化工艺条件,有助于提高学生在科研训练中对反应影响因素、动力学拟合及实验条件优化的认识。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 杨德重   陈明哲   路博浩  
该文设计了基于1-乙基-3-甲基咪唑胸腺嘧啶盐([Emim][Thy])的离子液体溶剂体系溶解腺嘌呤教学实验。将[Emim][Thy]分别与二甲基亚砜(DMSO)和乙二醇(EG)混合获得两类溶剂体系[Emim][Thy]-DMSO和[Emim][Thy]-EG用于溶解腺嘌呤。在25℃时,测定了[Emim][Thy]-DMSO和[Emim][Thy]-EG对腺嘌呤的溶解量,并研究了溶剂中[Emim][Thy]含量对溶解性能的影响。利用核磁共振波谱和红外光谱研究了溶解机理。结果显示,[Emim][Thy]-DMSO对腺嘌呤的溶解量远高于[Emim][Thy]-EG,溶解度随着溶剂中[Emim][Thy]含量的增加逐渐增加。[Emim][Thy]-DMSO中的阴离子[Thy]─易与腺嘌呤形成氢键,从而使[Emim][Thy]-DMSO对腺嘌呤具有较好的溶解能力。[Emim][Thy]-EG体系的EG与[Thy]─具有较强的分子间氢键,使[Thy]─不易与腺嘌呤形成氢键,使得腺嘌呤在[Emim][Thy]-EG中的溶解度较小。此外,还研究了[Emim][Thy]-DMSO体系中[Thy]─与腺嘌呤的分子间氢键作用。该实验属于生命科学与化学的交叉领域,实验现象有趣,有助于拓宽学生视野,提升学生的科学研究能力。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 马养民  史清华  
 以丙酮和丙二酸为原料,经四步反应制出6-甲基-4-羟基-2-吡喃酮,再与取代苯胺的重氮盐通过偶合和重排反应合成出8个哒嗪酮类化合物,其中5个为新合成化合物。这8个化合物的结构均经过了元素分析,IR和1H-NMR的验证。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 李元祥  
【目的】寻找具有除草活性及抑菌活性的新型化合物。【方法】以2-羟基苯乙酮为原料,经缩合、环化、选择性氮烷基化、氧取代4步反应合成了2-(2-(1-取代-1H-吡唑-3-基)苯氧基)-4,6-二甲氧基嘧啶类化合物,其结构运用1H NMR、MS和元素分析进行确认,并分别测定了合成化合物的除草活性及抑菌活性。【结果】经1H NMR、MS和元素分析确认,成功合成了5种新型的2-(2-(1-取代-1H-吡唑-3-基)苯氧基)-4,6-二甲氧基嘧啶类化合物。在150 g/hm2的剂量条件下,新合成化合物没有表现出除草活性;在200 mg/L的质量浓度条件下,化合物4,6-二甲氧基-2-(2-(1-丙基-1...
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 程秋实   陈嘉宇   陈学敏   李发堂  
该文设计了基于溶液燃烧法制备具有快速储锂性能的五氧化二铌(Nb_2O_5)电极的综合实验。使用XRD和SEM分析样品物相和形貌,采用恒流充放电测试研究不同晶相Nb_2O_5的电化学性质,并使用恒电流间歇滴定技术研究Li~+扩散动力学,同时以循环伏安(cyclic voltammetry,CV)测试考察赝电容行为。结果表明:经950℃煅烧得到的H-Nb_2O_5具有最优储锂性能,在100 C的超大电流密度下可逆比容量达104 mAh/g。该综合实验设计简单,涵盖了材料的合成、结构表征和电化学测试等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 刘大鹏  李彦鹏  张婷婷  刘晨光  赵瑞玉  
以体相Ni2P和Ni2P/Al2O3催化剂的制备、加氢脱硫性能评价和结构表征设计了一个应用化学专业的综合实验,阐明了研究背景、研究思路、实验方法和数据处理和分析要求。通过综合实验可以使学生进行一次科学研究训练,培养学生综合分析问题和解决问题的能力、科学思维能力和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 曹俊雅   雷兴雨   刘猛   张莉昕   刘吉   罗晨辉  
光催化降解是一种非常生态友好的技术,为许多有机污染物降解的提供了新的处理途径。针对尾矿、尾矿废水有机药剂残留难以处理的瓶颈问题,设计了二氧化钛/活性炭光催化剂降解乙黄药的综合性实验,内容包括二氧化钛/活性炭光催化剂的制备和表征、乙黄药浓度的测定、光催化降解实验和复合光催化剂的回收利用。实验结果表明,活性炭可以很好地负载二氧化钛,二氧化钛/活性炭光催化剂的最佳煅烧温度为500℃,活性炭最佳掺杂比为20%。该实验涉及物理化学、材料化学、仪器分析等课程知识,有助于锻炼学生的实验操作能力、培养学生创造性思维。
[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。
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