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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
路广军 韩晋钢 马志斌
该文设计了一种碱激发镁渣胶凝特性研究实验。实验涉及镁渣原材料分析、碱激发剂配制方法、碱激发剂与镁渣混合样品制备、碱激发镁渣胶凝材料的养护和性能表征测试等方面。以炼镁企业排放自冷渣为原料，采用单一和复合碱激发方式对镁渣进行处理，分析反应过程中水化产物、水化程度及影响镁渣胶凝特性的因素。结果表明，单一碱激发剂对提高镁渣胶凝活性的效果较差，养护28 d最高强度为3.0 MPa；利用水玻璃复合激发剂对镁渣激发，其胶凝活性有明显的提高，养护28 d最高强度为26.1 MPa。通过该实验，可使学生了解研究固废镁渣的高值化利用方法，培养学生对固废资源化高效利用的创新能力。
关键词：
镁渣 胶凝材料 水玻璃 碱掺量
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈海明 秦子光 陈杰 张亚东 吴鹏
碱激发材料（AAMs）具有高强、低碳等优点，但是其相较于水泥基材料较大的干燥收缩率限制了其应用和推广。该文设计了一种复合激发剂，开展了硼砂-硅酸钠碱激发矿渣（AAS）砂浆的干缩和微观特性试验研究。采用压汞法（MIP）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对样品进行测试和表征，分析了复合激发剂减缩机理。试验结果表明，硼砂-硅酸钠复合激发剂有效降低了AAS砂浆的干缩；XRD结果显示AAS砂浆中存在钠硼解石相（NaCaB5O6(OH)6(H2O)5）;FTIR分析表明，最优硼砂比例下（20%）,AAS砂浆的Si—O—T(T代表Si、Al或B)谱带明显增强，通过MIP分析得到AAS砂浆的中孔（<50nm）数量减少，这有助于缓解收缩应力，降低砂浆的干缩率。该研究结果可以为AAMs的减缩和应用提供参考依据，激发学生在建筑领域的碳减排思维，提升解决关键问题的能力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王强 杨峻 王登权
为研究碱激发电炉镍渣的反应产物性能,使用氢氧化钠和水玻璃两种激发剂对电炉镍渣进行激发,测定反应放热、砂浆抗压强度、产物形貌和结构.试验结果表明:5%掺量的氢氧化钠激发电炉镍渣砂浆抗压强度最大;水玻璃掺量10%时,激发电炉镍渣的最佳模数为0.5;碱度高有利于前期抗压强度的增加,而硅酸根离子则有利于后期抗压强度的增加;无论使用氢氧化钠还是水玻璃,碱激发电炉镍渣只生成非晶态产物,且氢氧化钠激发电炉镍渣生成的凝胶较水玻璃激发生成的更为致密;相较于原料,碱激发电炉镍渣生成了硅氧连接聚合度更高的产物,但无法形成新配位
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
庞雪蕾 李亚娟 余旭东
设计了一种新型的荧光Eu(Ⅲ)干凝胶的制备、表征及其传感性能研究的科学研究型综合实验。通过溶胶-凝胶法合成荧光Eu(Ⅲ)干凝胶;采用红外光谱、荧光光谱、热失重分析等对其结构、发光性质和热稳定性进行测试和表征;通过对不同有机溶剂和阴离子进行筛选,所合成的荧光Eu (Ⅲ)干凝胶对有机溶剂小分子N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和氟离子具有可视化选择性识别。整个实验合成包含了涉及材料的制备、测试及传感性能评价等多个知识点,可以培养学生了解荧光功能材料的发光性能和其在传感领域的应用等科研情况,掌握稀土发光干凝胶材料的合成方法,熟悉荧光光谱仪、扫描电镜、红外光谱仪等大型仪器的操作步骤,同时可培养学生的安全意识、科学探究精神,提高学生的操作能力、创新能力、分析和解决问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
路广军 高萍萍 马志斌
该文设计了一个煤与生活污泥共气化过程中矿物转化及结渣特性分析研究实验。该实验涉及煤与污泥混合样品结渣特性、灰熔融特性及共气化过程中矿物转化等方面的研究。以典型无烟煤和生活污泥为原料，利用碱酸比、硅铝比等指数对其结渣特性进行了评价，采用X射线衍射仪与傅里叶红外光谱仪对混合样共气化过程中的矿物相进行了表征。实验结果表明，生活污泥掺量超过50%会导致混合样结渣严重；污泥掺量增大使混合样灰熔融温度降低，掺量为20%时降低效果最显著。与氧化气氛相比，弱还原气氛下掺混更少的污泥即可生成较多的钙长石，从而导致熔融温度降低。通过该实验，能够使学生了解研究含碳固体废物共气化特性的基本方法，培养他们在含碳固废资源化高效利用方面的创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王吟 李欢欢 于佳玉 陈佳佳 杨麒霖 张晓东
基于生物质资源化理念以及环境工程专业人才培养需求，设计了“三维生物质水凝胶吸附剂制备及性能测定”实验。以秸秆为原料优化制备了生物质水凝胶吸附剂，通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）表征了其理化性质，并初步考察了其对水中重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能及动力学模型，最后设置了涉及相关影响因素考察和机理探讨的开放性拓展实验。该实验将专业理论知识、实验操作技能及前沿科技成果相结合，能够为学生后续进行研究性、创新性实验以及进一步深造打下坚实基础，也有利于强化他们的环保意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒋亮 薛敏 吴婷 韦家川 韩霄 陈宇红
基于"新工科"背景下培养具有科学基础厚、工程能力强、综合素质高的科技人才的实验教学新理念,结合大量科学研究工作和本学科前沿方向,设计了铁酸镁制备的研究型综合实验。该实验过程涵盖了相图计算与分析、试样制备与表征、磁场强度测试与分析等多方面的核心课程知识要点和常用实验测试方法。该实验的实施有利于学生深化所学理论知识、培养创新思维并综合运用所学知识进行科学研究。
关键词：
铁酸镁制备 磁场强度 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱赤 幸文婷 叶晓明
为了增强能动专业本科生对相变换热过程的理解,提高科研素养和创新能力,开设了"大容器沸腾和冷凝换热过程"教学实验课程。实验内容包括"三种沸腾模式的可视化"等两种演示实验,以及"恒定压力下的热流密度和表面换热系数测定"等五种研究型实验,并针对能力较强的学生提供多种开放性实验项目。所用实验装置具有可视性,有助于学生观察沸腾过程中出现的各种现象,以及对应参数的变化过程。实验教学采用小班授课形式,教师亲自演示并指导学生操作,以确保教学质量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
马巧焕 杨姗姗 李正要 徐承焱 王培龙
基于“两山论”及微细粒电解微泡浮选研究热点，设计了氰化尾渣微细粒金电解微泡浮选本科生创新实验。利用自制的电解微泡浮选实验装置，结合氰化尾渣工艺矿物学分析，采用单因素法重点考查了电解时间、电流大小、阴极孔径及浮选药剂对氰化尾渣电解微泡浮选的影响。闭路实验采用“一次粗选—两次扫选—两次精选”工艺流程，获得金品位为25.40 g/t、金回收率为71.91%的金精矿。同时，基于气泡矿化理论分析，探究了不同流态条件下电解微泡浮选机理，形成了从实验装置搭建、样品制备分析、条件优化、流程设计以及机理研究分析等完整的创新性实验闭环设计，克服了传统实验设计被动地“照单抓药”以及对探究能力关注不够等问题，取得了良好的实验教学效果。
关键词：
氰化尾渣 电解浮选 微泡浮选 创新实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王忠华 刘晓燕
我国大部分油田采用加热集输方式，能量消耗较大。原油不加热集输技术是油田节能领域的研究热点之一，该文提出原油水力悬浮输送的理念，即使用技术手段将胶凝原油整形为分散颗粒，在不加热的条件下借助于水动力实现流态化，并以悬浮状态输送。该文根据原油生产实际，研制了胶凝原油水力悬浮输送模拟实验装置，该装置不仅能服务于多相流方向研究生实践能力的培养和本科流体力学开放性实验的开展，还可以进行胶凝原油整形效果和不同条件下水-胶凝原油流动特性等实验研究，助力相关科研。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
朱晓波 张盼盼 李望
文章设计了利用柠檬酸处理赤泥进行高效脱碱的环境化学综合实验项目。该实验内容包括:利用柠檬酸搅拌浸出脱碱,赤泥和脱碱渣的化学成分、物相组成和表面形貌分析,以及浸出动力学数据拟合等。该实验操作简单、贴近实际、现象明显,有利于对学生环保意识、科研能力和创新意识的培养。
关键词：
综合实验 脱碱 浸出动力学 柠檬酸 赤泥
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈伟 唐倩 张凤娇 郑怀礼
基于建设一流本科专业和提高学生创新意识、综合实践能力目标，设计了具有材料制备和仪器分析特点的综合实验。针对现有壳聚糖基絮凝剂絮凝性能不足的原理，采用马来酸酐作为交联剂和双键供体引入壳聚糖，合成新型壳聚糖基絮凝剂CPAM-g-MCS。优化实验和FT-IR、TG、XPS分析表明絮凝剂被成功合成，马来酸酐可有效提高接枝絮凝剂的单体转化率和特性黏度。絮凝实验结果表明：CPAM-g-MCS对含藻水体中叶绿素a去除率为96.59%，絮体粒径更大且更集中，优于无马来酸酐絮凝剂。马来酸酐酰化接枝可显著提高絮凝剂网捕架桥/卷扫机制，并强化絮凝性能。
关键词：
絮凝剂合成 聚丙烯酰胺 壳聚糖 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
魏淑贤 李邵仁 鲁效庆
依据当今材料实验的前沿研究热点,设计研究型"ABX3型钙钛矿材料光电特性的机理研究"实验。借助于VASP量化软件包、VESTA可视化软件及Origin绘图软件等,构建了MAPbI3(MA=CH3NH3+)新型钙钛矿模型,优化初始构建模型,计算钙钛矿的光电特性,并结合实验数据对比分析理论成果,为实验研究提供理论阐释与指导。教学实践表明,该实验不仅有助于学生掌握常用量化软件的使用方法,熟悉材料计算模拟流程及理论分析手段,而且培养了学生的创新能力,提高了科研兴趣。
关键词：
钙钛矿 光电特性 量化计算
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许杰 刘小花 徐骏
浮栅存储器是一种重要的微电子器件,已得到了广泛的应用。为了使学生在微观尺度下观察和研究浮栅存储结构的存储特性,设计了基于开尔文力显微镜(KFM)的探究性实验。实验内容包括试样准备、KFM测试和结果与讨论等,最后根据KFM测试结果与半导体器件物理知识,定量分析出存储电荷的面密度大小。该实验有助于加深学生对浮栅存储器工作原理的理解,激发学生的学习兴趣,提高学生的研究能力。
关键词：
浮栅存储器 电荷存储 KFM 探究性实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
路广军
该文设计了一种煤与生物质混合燃烧性能、燃烧效率研究实验。该实验涉及煤与生物质混合样品制备、混合样品燃烧过程参数采集和气体产物检测等方面。以典型无烟煤和玉米秆为原料,采用同步热分析与气体质谱仪联用方法分析混合燃料在燃烧过程中质量、热量及烟气变化情况。结果表明,在混合燃烧过程中,玉米秆可以改善无烟煤的燃烧性能,并提高无烟煤燃烧效率。通过该实验,使学生了解研究含碳固体燃料燃烧基本方法,培养学生对一次能源高效利用的创新能力。
关键词：
无烟煤 玉米秆 燃烧特性 燃烧效率
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