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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张晓萍 隋裕雷 伍凌
设计了“常温预还原－热处理法制备钠离子电池正极材料磷酸钒钠”综合性研究实验，探究了原料种类和热处理温度对Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C的物相、晶体结构、晶粒尺寸、微观形貌及电化学性能的影响。研究表明，NH_(4)VO_(3)中的V~(5+)更易被草酸常温还原，机械活化后所得前驱体为无定形结构，由该前驱体热处理制备的Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C结晶度，更高且电化学性能更优。通过优化合成温度，发现在700 ℃下合成的Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)/C具有最高的比容量、最优的倍率性能和最佳的循环性能。在实验中，学生通过材料制备、结构及形貌表征、电池制作与电化学性能分析等环节，能够达到强化理论知识、提高实验技能、激发创新性思维的目的。
关键词：
钠离子电池 正极材料 磷酸钒钠 综合实验
[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]
田文 吉俊懿 蒋炜 李季
设计了超级电容器储能电极活性物质的制备及电极储能性能研究的综合性实验,实验设计了材料制备-电极制备-储能应用的完整电极生产应用流程,并涵盖了多个化工单元操作,强化学生对纳米材料结构与性能间构效关系的认识,实现对理论知识和实验数据的综合性理解分析。通过实验,学生的科研意识、实验动手及团队合作能力得到有效提高。
关键词：
综合性实验 电极材料 储能性能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苏佩东 乔雅君 李艳鑫 侯嫔 郭鑫蕾 牟勇霖 张春晖
该研究通过球磨法将树脂颗粒嵌到石墨相氮化碳（g-C_3N_4）层状结构内，制备具有高效、稳定光催化性能的球磨改性间苯二酚-甲醛树脂-g-C_3N_4复合催化剂。具体研究了水热反应条件、球磨速度、球磨时间等对催化剂在纯水体系中、可见光条件下产过氧化氢（H_2O_2）的性能的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、BET孔径测试分析等表征手段，分别探究了球磨过程中树脂和g-C_3N_4的微观结构、晶体组成和孔隙结构变化。结合电化学阻抗谱测试，揭示了间苯二酚-甲醛树脂-g-C_3N_4复合光催化剂在纯水体系、氧气饱和条件下制备H_2O_2的机理。实验有助于培养本科生及研究生的实验设计思维和操作能力，激发学生的科研兴趣，提升其解决实际环境问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苏佩东 乔雅君 李艳鑫 侯嫔 郭鑫蕾 牟勇霖 张春晖
该研究通过球磨法将树脂颗粒嵌到石墨相氮化碳（g-C_(3)N_(4)）层状结构内，制备具有高效、稳定光催化性能的球磨改性间苯二酚-甲醛（RF）树脂-g-C_(3)N_(4)复合催化剂。具体研究了水热反应条件、球磨速度、球磨时间等对催化剂在纯水体系中、可见光条件下产过氧化氢（H_(2)O_(2)）的性能的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、BET孔径测试分析等表征手段，分别探究了球磨过程中树脂和g-C_(3)N_(4)的微观结构、晶体组成和孔隙结构变化。结合电化学阻抗谱测试，揭示了RF树脂-g-C_(3)N_(4)复合光催化剂在纯水体系、氧气饱和条件下制备H_(2)O_(2)的机理。实验有助于培养本科生及研究生的实验设计思维和操作能力，激发学生的科研兴趣，提升其解决实际环境问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李军峰 陈雨 马加勉 戴岚清 史姝楠
硼簇光电材料的开发逐渐成为信息显示领域的研究热点，该实验将此方面的最新科研成果引入了大学化学综合实验。实验通过咔唑-碳硼烷结构的光电材料制备、结构表征与性能研究，能够使学生掌握基本的无水无氧操作，理解Sonogashira与杂化的狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder）等偶联反应原理，熟悉核磁共振、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等现代表征技术，理解聚集诱导发光现象的本质，拓展理论知识视野，提升综合思维能力与实践操作能力，激发实验科学兴趣。
[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] 实验技术与管理
[作者]
王有和 陈洁 王慧敏 丁金娜 孙洪满 阎子峰
利用多孔材料的吸附扩散性能与半导体材料的光催化性能的协同效应处理水体污染技术是当前的研究热点之一。首先，以正硅酸四乙酯为硅源，经水解、离心自组装制备的蛋白石结构SiO2胶晶为硬模板剂，单氰胺为前驱体制备了反蛋白石结构多孔g-C_3N_4材料；其次，利用XRD、SEM、TEM以及氮气吸-脱附等手段对产物进行了表征；最后，以罗丹明B(RhB)为模拟污染物对样品进行光催化降解性能测试，并提出了其光催化作用机理。结果表明：所制备的三维有序大孔g-C_3N_4样品具有典型的反蛋白石结构形貌；与块状g-C_3N_4相比，最优原料配比条件下所得反蛋白石结构多孔g-C_3N_4样品（IOCN-1.0）的比表面积和催化降解RhB的效率均明显提升。该综合实验操作简单且安全高效，不但能锻炼学生的综合实践动手能力，还能培养学生的科研意识和创新思维。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨广武 程元壮 田忠诚 王荣明
近年来，太阳能产业发展迅速，对高素质人才的需求日趋增长。为加快培养“专业基础实、实践能力强、综合素质高、职业适应快”的应用型本科人才，在大量科研和实践的基础上，围绕“理论、操作、仪器”三方面培养目标，通过合并、简化实验环节，提取、切分核心内容，将原本过程复杂、流程烦琐、研究方法多样的钛矿太阳能电池研究设计为适于为本科生开展的实验教学项目，使其涵盖材料制备、器件组装、材料表征与性能测试等多种主要的训练内容和实验方法，打造了一项内容新颖前沿、对基本实验技能和综合应用能力要求较高的综合性实验项目，提高了学生的综合能力和实践能力。
[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]
韦松 缪菊红 张磊
金属卤化物钙钛矿材料由于具有优异的光电性能，近几年已成为光电材料领域的研究热点。本文围绕CsPbX_(3)（X=Cl， Br， I）钙钛矿量子点的制备及性能表征，设计了一个综合性本科教学实验。该实验在室温空气氛围中合成无机钙钛矿量子点，采用阴离子交换的方式调节量子点的发光颜色，利用荧光光谱仪、X射线衍射仪和透射电子显微镜对量子点的发光性能、结构和形貌进行表征。结果表明所制备的钙钛矿量子点结晶性能良好、形貌大小分布均匀且具有较好的发光性能，在紫外光激发下，CsPbBr_(x)I_(3-x)、CsPbBr_(3)和CsPbBr_(x)Cl_(3-x)量子点的发光颜色在可见光范围内连续可调。该实验将科研热点引入到本科教学中，实验操作简单、实验现象明显且重现性好，可以激发学生对科学研究的兴趣、培养学生的综合实践技能、提高学生的自主创新意识。
关键词：
综合实验 实验教学 钙钛矿量子点 溶液法
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
宋学志 胡洋洋 王小风 孟玉兰
设计了可用于半导体式气体传感器的CeO_2/ZnO复合材料，并对材料的气敏性能做了研究实验。首先将预先制备的CeO_2纳米粒子包裹于ZIF-8立方体，再进一步煅烧制备CeO_2/ZnO复合材料。然后运用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的物相组成与形貌进行表征，并对不同气体的气敏性质进行研究。该实验能够使学生了解金属氧化物的制备工艺以及气体检测原理和测试方法，培养安全责任意识，锻炼分析解决问题能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李俊叶 刘爽 季志文
分别利用四异丙醇钛、三乙胺和三聚氰胺制备TiO_2和g-C_3N_4,结合两者制备不同复合比与焙烧温度条件下的g-C_3N_4/TiO_2粉体样品,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等研究样品表征。以靛蓝类染料模拟废水、偶氮染料4BS、三苯甲烷类染料模拟废水和某印刷厂排放的印染废水为光催化降解对象,研究样品复合比与焙烧温度、光照时间与强度、印染废水初始化学需氧量(COD)值等因素对印染废水降解、COD去除率以及色度脱色率的影响。研究结果显示:光催化复合材料样品为锐钛矿相和金红石相组成的混合晶型;当样品复合比与焙烧温度分别为1.0和350℃时,光催化降解印染废水效果最好,不仅能够确保COD去除率较为稳定,且具有较高重复利用率和稳定性;光照时间越长、光照强度越高,样品COD去除率与色度脱色率越高,且印染废水初始COD值越高,样品COD去除率越低。
[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]
刘海峰 刘英菊 禹筱元 肖勇 王伟贤 曾晖
该文秉持绿色环保理念，利用酶的高效性，将酶刻蚀制备超疏水材料实验引入综合实验教学。实验通过纤维素酶刻蚀织物表面，再利用HDTMS对其低表面能进行改性，得到超疏水棉织物。实验结果表明，所制备的超疏水棉织物对所提供的5种油水混合物具有较好的分离效果，对粘度小、流动性好的油类分离效率可达95%以上。该综合实验设计方案注重提升学生的科研体验感，有利于激发学生的科研热情和探究兴趣。实验内容涉及多种化学学科理论知识的综合应用，有助于培养学生的科研素养和自主创新能力。
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