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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王国强 王锋 石万元 周永利 卞煜
将科研课题中具有创新性和教学可行性的内容植入到实验教学中,设计了题为"催化涂层制备及重整性能"的研究性综合实验,以促进复合型创新人才培养。实验内容多学科交叉融合,涉及催化涂层制备、涂层结构表征、涂层性能评价以及可供学生自主设计和探索的内容。通过实验,学生经历了科学研究全过程,激发了学生学习兴趣和探索热情,锻炼了实践和创新能力。
关键词：
研究性综合实验 催化涂层制备 性能评价
[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]
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。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
白桦 张磊 顾丹
将科研成果中具有教学可行性的内容引入到本科实验教学中,设计了一个用溶液浸渍的方法制备氢化蓖麻油超疏水涂层的教学实验。通过对超疏水涂层的设计、制备和表征,让学生掌握超疏水表面形成的原理,学习了偏光显微镜、扫描电镜、光学接触角仪等仪器原理和操作方法。该实验操作简单,实验结果可视,涉及晶体学、表面科学、材料科学等知识。
关键词：
超疏水涂层 氢化蓖麻油 教学实验
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
董悦 袁炳楠 姬晓迪 郭明辉
[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]
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]
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]
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]
孙志明 胡小龙
根据矿物材料学的学科交叉特点,设计了以天然海泡石为载体制备纳米Ti O2/海泡石光催化复合材料及其甲醛降解性能的研究型综合教学实验。结合XRD、BET、SEM和TEM等手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌进行检测分析,并基于光声光谱技术对复合材料甲醛吸附-降解性能进行评价,启发学生对材料制备-结构-性能三者关系的思考。实践结果表明:该实验有助于学生了解矿物材料加工技术研究前沿,既能提高学生的科研热情与兴趣,又可以促进学生综合实践、创新应用和独立思考的能力,进而有利于提升教学质量。
关键词：
海泡石 光催化 甲醛降解 教学实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗海健 苏闯建 魏熙宇 柯丁宁 孙飞云
压电催化是由压电晶体的应力诱导电效应驱动的催化过程。为进一步提高压电材料的压电催化性能，对制备铁酸铋压电材料Bi2Fe4O9的传统水热法进行了优化改进，并探索了其压电催化降解性能及相关机理。利用XRD、SEM、XPS等表征手段分析了Bi2Fe4O9样品的形貌尺寸和元素分布，利用FPM、压电瞬间电流等测试了其压电性能，以罗丹明B模拟废水考察了基于Bi2Fe4O9压电催化的高级氧化体系。结果表明，通过改进水热法制备的Bi2Fe4O9样品是具有光滑表面、单分散性、平均尺寸为910 nm×82 nm的薄片状形态纳米片结构。XRD及XPS结果表明，Bi2Fe4O9样品纯度高，且Bi、Fe、O元素均匀分布。PFM及压电电流测试发现，Bi2Fe4O9纳米片具有很好的压电催化性能。超声波空化诱导Bi2Fe4O9纳米片压电催化S2O82–体系(US/Bi2Fe4O9/S2O82–)的罗丹明B（Rh B）去除率达97.8%，表明超声活化压电和压电催化多场耦合系统具有显著的协同促进作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周远松 高凤雨 于庆君 唐晓龙
针对大气污染控制工程本科生实验教学课程中脱硝技术进行综合性教学实验设计。采用水热合成法制备Cu-Ce二元金属氧化物催化材料，在模拟含有一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）的烟气中，将CO作为还原剂，同时采用选择性催化还原（SCR）技术，实现烟气脱硝脱碳。并对催化剂材料进行了SEM、XRD、FR-IR、Raman和XPS等一系列结构表征。该实验综合性强，不仅涵盖环境工程专业的选择性催化还原脱硝技术和环境催化的内容，还交叉材料学科的制备与表征等多方面知识，能够培养学生综合性逻辑思维，提高实践操作能力和自主创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
程秋实 李永前 陈学敏 李发堂
该文设计了基于低温水浴法制备NiFe_2O_4/BiOCl复合光催化剂的综合实验,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等对样品进行了物相及形貌分析,并以可见光下甲基橙(MO)的降解程度评价其光催化活性。结果表明,当NiFe_2O_4质量百分数为2%时,所得复合纳米材料的光催化活性最优,甲基橙在105 min时降解率达到了80.62%。该实验设计简单,涵盖了复合材料的合成、测试表征及光催化性能评价等知识点,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]
吴文婷 王军辉 吴萍萍 陈坤
为强化学生的"碳中和"理念和科研创新能力,文章设计了过渡金属硫化物基光敏剂制备及光催化性能综合型教学实验,并通过大学生创新实验形式对该教学内容进行了实践教学。实验教学结果表明:通过对近红外光催化剂制备、结构和光化学性质表征及性能评价等多个环节的设计,使学生切身感受到了光能的魅力;通过探讨光催化过程中选择性氧化的机理,加深了学生对光催化理论知识的理解,激发了他们的科研兴趣,促进了他们创新能力的提升。
关键词：
近红外光敏剂 光氧化 硫化物 光吸收
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘威 张淑婷 罗颖 庄彩新 倪春林
采用水热法制备了石墨烯基二氧化钛复合光催化材料，运用多种分析手段（TEM、XRD、FT-IR、BET及UV-Vis）对其结构进行了表征，研究了其光催化分解水产氢的活性，探讨了材料组成、结构与性能之间的相互影响。结果表明，片状石墨烯与在其表面生长的纳米Ti O_2颗粒之间具有强烈的协同作用，不仅改善了光催化复合材料的比表面积，促进了活性组分的高度分散，并且提高了材料在可见光区域的响应强度，有效地阻止了光生电子和空穴的复合，大大提高了该复合材料的光催化产氢效率。当石墨烯含量为8%时的复合材料光解水产氢效果最好，产氢速率为120.59μmol·g~(–1)·h~(–1)。循环测试结果表明该复合材料具有很好的光催化稳定性。
关键词：
石墨烯 二氧化钛 光解水 产氢
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