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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
奚江波 王刚 孙琦 陈伟
该实验制备了氮掺杂石墨烯-硅酸铝纤维组装体催化剂，并利用该催化剂构筑了连续流催化系统，研究了其对硝基芳烃的无金属催化还原反应机理。实验以氧化石墨烯、氨水和硅酸铝纤维为原料，经水热法合成了氮掺杂石墨烯-硅酸铝纤维组装体催化填料，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等对其结构、形貌和元素组成进行了表征，并通过紫外可见吸收光谱、高效液相色谱和气相-质谱联用研究其催化硼氢化钠还原硝基芳烃的转化率和反应历程。
[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]
程秋实 潘鹏聪 商双华 苏伟
该文设计了铁催化烯烃硼氢化反应研究型综合实验。非活化烯烃在氯化亚铁为催化剂、频哪醇联硼酯为硼源、叔丁醇锂为碱的条件下,在甲基叔丁基醚和N-甲基吡咯烷酮为溶剂时能够分别得到反马氏和马氏选择性硼氢化产物。通过条件优化和底物拓展的实验设计,有助于学生掌握惰性气体保护反应的架设流程、薄层色谱分析、柱色谱分离、气相色谱分析及核磁谱图解析等重要实验技能,让学生了解研究有机合成的一般方法,提升学生的实践能力和科研素养。
关键词：
硼氢化反应 铁催化 烯烃 研究型综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李春玲 孙霜青 胡松青 王秀民 王志坤 吕强 王晓燕
文章设计了硫化钴镍微球制备及其电催化析氢综合研究型实验。该实验通过简单的一步水热法,可控合成了一种由微小纳米粒子组装成微球结构的双金属硫化钴镍催化剂,研究了双金属硫化物结构与电化学析氢性能之间的内在联系,使学生对实验合成以及材料结构表征与性能测试有了较完整的把握。该实验将科研工作与本科生实验教学相结合,激发了学生对科研的热情,提高了他们的自主创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王会姣 赵明川 宋奕晓 王建超 卜庆伟 王春荣 王建兵
该文设计了两极协同电催化臭氧处理垃圾渗滤液膜浓缩液的综合研究型实验。在全面分析废液水质的基础上，开展了电催化臭氧技术处理垃圾渗滤液的能效评价和降解机理探究。实验结果表明，垃圾渗滤液的COD高达11 600 mg/L，可生化性极差；采用电催化臭氧技术对废液进行预氧化，能在有效去除有机物的基础上，将可生化性系数（B/C比）从0.18显著提升至0.45，协同耦合作用显著。该实验将行业难题、创新成果与专业知识相结合，能够激发学生的学习热情，培养科学创新思维，提升解决复杂环境工程问题的综合能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
匙玉华 陈正男 赵联明 朱后禹 任浩 赵文 郭文跃
该文将科研课题“低维金属催化剂在尾气处理中的应用”引入本科生综合实验教学。实验内容包括：根据实际工程案例背景构建模型、基于密度泛函理论研究催化剂的结构成分及性能、分析催化氧化CO的机理，以及对理论预测催化剂进行实验验证。该实验项目涉及材料物理、计算材料学及材料化学等方面知识。该实验内容来源于实际，服务于实际，有助于锻炼学生分析问题和解决问题的能力，有助于激发学生的创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王兆杰 曹守福 刘思远 李娇 胡玉颖
为了拓展计算材料学实验课程前沿内容，设计了基于第一性原理计算的电催化CO_2还原体系性能研究实验项目。实验包括电催化CO_2还原（ECO_2RR）体系基础学习、计算模型构建、任务提交及计算结果分析等内容。该文介绍了ECO_2RR体系的设计和模拟方法，通过在Mo_2CO_2 MXene基单原子催化剂表面构建电催化体系，对其CO_2吸附机理和还原机理进行了分析，并通过对比生成不同反应产物的反应能量研究了单原子催化剂与ECO_2RR活性和产物选择性的构效关系。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
栾吉梅 刘馨 姜鹏 孙德帅 方龙 张晓东
该文设计了包含纳米二氧化钛制备方法、应用评价、结构表征及小试应用的光催化综合实验。该实验采用溶胶-凝胶法和沉淀-浸渍法制备了纳米二氧化钛，通过降解模拟染料废水评价了其光催化活性，利用扫描电子显微镜、比表面分析仪、X射线衍射仪对其进行了表征，通过对比小试实验体会了“放大效应”及相关工程参数带来的影响。该实验融合了多门学科知识，使学生知识体系更加完整、创新能力得到增强、科学素养得到提升。
关键词：
综合实验 实验设计 纳米二氧化钛 光催化
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李合 孙瑞祥 郭茂德 张彦
围绕能源和环境催化领域的前沿研究热点，设计了一个科教融合的综合化学实验项目——ZnO_(1–x)S_x异质结光催化降解有机染料。该项目以光催化剂的水热合成、结构/形貌表征、性能测试和数据分析为主线，模拟了科学研究的全过程。通过参与该实验项目，学生能够自主探索ZnO_(1–x)S_x异质结的组分比例对其结构、光学性质和光催化性能的影响规律，并初步推断异质结界面光生载流子的转移路径。该实验项目训练了学生对多种化学学科知识的理解与综合运用，有助于培养他们的自主创新意识、实践应用能力和批判性思维，教学质量大大提高。
关键词：
光催化 硫化锌 氧化锌 异质结 实验设计
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
武华乙 金兰英 丁雯 张岚 简文杰
文章将科研课题"CNTs/Ag/AgBr材料的制备及光催化活性研究"引入本科生实验教学,采用简单的溶液法合成了CNTs/Ag/AgBr材料,利用X射线衍射、扫描电镜及紫外-可见分光光度仪等对材料进行了结构和光学性能表征,探究了材料在模拟太阳光下对RhB的降解性能。该实验涉及材料合成、催化反应及材料表征等方面知识,有助于锻炼学生分析和解决问题的能力,有助于激发学生的创新思维和提高学生的综合素养。
[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。
关键词：
尾矿废水 活性炭 二氧化钛 光催化
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘瑞红 李义磊 李发堂
通过构建还原气氛以离子液体自燃烧一步合成了具有表面氧空位的BiOCl光催化剂,以X射线衍射、透射电镜等仪器对其进行了分析和表征,以可见光下罗丹明B的降解评价其催化活性,考察了燃料用量对其催化活性的影响。结果表明,以二乙胺盐酸盐为燃料和反应物,可以合成具有氧空位的BiOCl,其禁带宽度由无氧空位的3.15eV降低到2.72eV,可见光下罗丹明B 10min即可基本实现完全脱色。该实验涵盖纳米材料、光催化、燃烧合成、离子液体及测试表征等多个知识点,有利于提高学生综合能力和素质。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘超 范鹏凯 王吉中
文章将光催化领域的热点材料碘氧化铋材料的制备与研究转化为实验教学项目。实验采用简单的室温沉淀法制备了两种具有不同化学组成的碘氧化铋纳米微球,以苯酚为目标污染物,研究了碘氧化铋在可见光下对苯酚的降解性能,通过对催化剂结构的表征和构效关系的分析,探讨了影响催化剂光催化活性的主要因素。实验涉及纳米材料制备、结构表征、光催化原理以及污染物浓度分析等多个知识点。该实验有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力,以及科学思维与创新能力的提升。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔佳宝 刘小康 王慧 尹志红 常毅
设计了硫化镉制备及光催化分解水制氢综合实验,该实验涉及催化剂的制备、表征以及光催化性能测试等方面。通过该实验,使学生了解物理化学学科前沿知识,提高学生综合实验能力,培养学生创新能力与科学素养。以典型光催化剂CdS为例,分别以水和乙醇为溶剂,采用化学沉淀法制备CdS。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等手段对CdS进行表征。通过光催化分解水制氢实验,比较采用不同溶剂制备的CdS的光催化性能。结果表明,以乙醇为溶剂合成的CdS光催化性能最佳,产氢效率是以水为溶剂合成CdS的10.97倍。
关键词：
物理化学实验 光催化 制氢 硫化镉
[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。
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