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[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]
黄根 王卫东 徐宏祥 卓启明 李吉辉
该文使用煤矸石作为原料，通过高温煅烧活化-酸浸除杂-碱熔提纯-溶胶凝胶法制备了煤矸石硅基介孔材料（MSM），通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷药剂对介孔材料进行改性，得到改性后的介孔材料（A-MSM），并使用X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附实验对材料的基本性质进行了表征。结果表明：材料介孔形貌明显，且MSM比表面积达613.57 m~(2)/g；药剂处理后的介孔材料可实现表面基团功能化改性。在重金属离子Pb~(2+)和Cu~(2+)吸附实验中，探索了重金属离子浓度和介孔材料添加量的影响，实验发现煤矸石制备的介孔材料具有较好的吸附性能。实验设计循序渐进，有助于提高学生的专业知识和创新能力，并培养学生的逻辑思维及科学素养。
关键词：
煤矸石 吸附 介孔材料 综合实验
[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]
刘捷 谭晓艳 薛亚楠 王建芝 邹璐 喻发全
计算机分子模拟已成为一种必不可少的科研手段，设计分子模拟教学实验可以帮助学生深入了解分子模拟技术的基本原理和操作方法，拓宽学生对科研方法的认知。该教学实验设计基于非平衡动力学算法模拟多孔有机笼膜材料的纳滤机理。通过背景调研、模型构建、算法设定、数据处理、理论分析五个教学板块指导学生了解分子模拟的基本操作流程；以多孔有机笼作为新兴多孔材料的代表，引导学生从分子层面探索纳滤过程的微观机制。该教学实验设计将学科前沿的新材料引入化工分离过程教学实践，紧密结合膜分离热点话题，实现了传统课程与学科前沿的有机结合，提升了学生的理论知识面和科研素养。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
于树玲 许宁宁 刘宇 郑岩 石家华 袁金涛
将科研课题和功能纳米材料实验教学有机融合，依托校仪器共享平台，设计了光热抗肿瘤综合实验。实验课前以视频、文献和课件等形式介绍背景知识，课堂上进行纳米材料光热抗肿瘤机制讲解，并结合实验目的启发学生自行设计实验方案。实验通过多元评价考核体系，促进学生综合能力提升；将大型仪器使用纳入实验教学，激发学生科研热情；在以科研带教学、以教学促科研方面取得了良好效果。
关键词：
教研融合 光热抗肿瘤 金纳米棒
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
解维伟 周玲妹 卓启明 孙美洁
该实验以低阶多孔煤为实验材料，首先采用工业和元素分析、扫描电镜和孔隙测试等方法分析煤样基础性质，然后使用复配药剂W-1对其进行吸附改性，再通过红外光谱、X-射线光电子能谱和接触角对改性机理进行表征，并借助等离子体发射光谱测试方法计算药剂在煤样表面的吸附量。实验结果表明，实验煤样表面极性基团丰富、孔隙结构发达、亲水性强、不易分选；药剂吸附改性后的煤样疏水性得到大幅优化。该实验设计遵循逐步深化原则，帮助学生强化思维训练，提升基础理论知识掌握和实践操作能力。
关键词：
低阶煤 多孔材料 分选 吸附 表面改性
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙晓丽 张晓云
为了让学生更加了解高分子材料学科的发展前沿,并能综合运用掌握的理论知识和实验技能,以学科前沿为引导,设计了"高分子纳米材料制备"的研究型实验。实验内容包括基础知识准备、材料制备和表征、结果分析讨论。教学实践表明,该实验有助于学生深入理解活性聚合机理和自组装过程,有助于激发学生的自主创新热情,提高学生的科研能力和综合素质。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
卢小辉 谢小鹏 杨正亮 薛程雄
为了提高学生学习摩擦学课程的兴趣,加深学生对润滑脂性能参数的理解,参照科学研究过程,设计了含纳米材料润滑脂性能测试综合实验。在润滑脂中添加不同质量分数的氧化石墨烯纳米颗粒,测试其理化性能和摩擦磨损性能,分析氧化石墨烯对润滑脂性能的影响。该实验内容丰富,性能测试项目典型,设备操作性强,有利于增强学生的综合实验能力,培养学生的科研能力和创新思维。
关键词：
润滑脂 氧化石墨烯 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈文静 张李金 石峻岭 刘子睿 刘文如 庞维海 赵海涛
该实验制备了生物炭基纳米零价铁（nZVI@BC）复合材料用于厌氧氨氧化污泥的吸附固定。实验得出了nZVI@BC固有吸附性能优于生物炭，且n ZVI@BC对厌氧氨氧化污泥的吸附更符合准二级动力学模型的结论，证实了nZVI@BC投加量和反应温度对其吸附固定厌氧氨氧化污泥存在显著影响。该项研究为厌氧氨氧化工艺处理低温低氮污水过程中污泥易流失问题提供了一种解决方案，具有一定的应用潜力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李正杰 刘苗 刘忆贤 房春霞 马喜龙 张志昆 韩继龙
该文设计了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料制备及其硫酸羟基氯喹（HCQ）吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料，通过静态吸附法考察了p H值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ吸附性能的影响，并探讨了吸附机理。实验结果表明，[Emim]NTF2的负载量为20%时，复合材料在20min的吸附容量可达230.95mg/g。高吸附容量可归因于材料骨架原子和离子液体与HCQ分子之间的氢键和π-π堆积相互作用。该探索型实验涉及配位化学、物理化学和仪器分析等专业知识，有助于引导学生将专业理论知识与科研前沿相链接，有利于激发学生科研兴趣，扩展学生视野。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒋玉湘 李再峰
将材料化学的最新科研成果引入实验教学,设计了碳纳米管/聚氨酯复合弹性体的制备及其热致衰减研究的综合性研究实验。通过FTIR、SEM对碳纳米管(CNTs)的结构和形貌进行了分析,借助适量1.4二氧六环溶剂得到CNTs分散体系,经原位聚合法制备了CNTs/聚氨酯复合弹性体。利用TEM、SEM分析了CNTs对聚氨酯脲弹性体的复合效果,结合“原位”变温红外分析技术和变温力学性能测试技术对聚氨酯弹性体进行了热致衰减分析研究。该实验内容涵盖了原料分析、配方设计、制备方案设计和实施,以及结构表征和性能测试等诸多环节和诸多操作,可增加实验内容的综合性,提高学生的综合素质、科研能力和创新能力。
关键词：
碳纳米管 复合材料 力学性能 热致衰减
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王贤书 郝威 李佳 李明霞 温尹 杨莹 周军 王勤
本文结合矿物药炮制研究特色和光热纳米材料研究热点，设计了“矿物药自然铜光热纳米材料制备及光热性能研究”综合性实验。该实验以矿物药自然铜为原料，通过火煅醋淬制备炮制品，再通过球磨磁选方法制备纳米光热材料。该实验过程涉及纳米材料制备、光热性能测试、矿物药炮制与加工、表征与测试、数据处理等多方面知识，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：
中药炮制学 矿物药 自然铜 光热 纳米
[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] 中国农业科学
[作者]
刘秀梅 张夫道 张树清 冯兆滨 何绪生 王玉军 王茹芳
研究了纳米级和天然高岭土对营养元素氮、磷、钾和有机碳的吸附及解吸特性。结果表明,在相同的初始处理浓度下,纳米级高岭土对氮、磷、钾和有机碳的吸附量均比天然高岭土高,氮的吸附量是天然高岭土的1.5~1.7倍、磷是1.9~2.2倍、钾是1.4~2倍、碳是1.3～1.9倍。纳米级和天然高岭土对氮、磷、钾和有机碳的解吸量与其吸附量呈正相关。2种高岭土对氮、磷、钾和有机碳的吸附规律均可用Langmuir和Freundlich方程来拟合。
关键词：
纳米级高岭土 吸附 解吸 方程
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔勇 吴明 李良亚 富立
以纳米发电机为代表的自驱动能源具有广阔的应用前景。为了激发学生对这一前沿领域的兴趣,拓宽学生知识面,该文设计了基于驻极体材料的柔性纳米发电机实验,并对制备的纳米发电机的性能进行了表征和测试。所开发的实验,在提高学生科研素养、增强学生工程实践能力与创新思维意识方面取得了良好效果。
关键词：
驻极体 纳米发电机 教学实验
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