纳米荧光探针检测农残污染物虚拟仿真实验平台建设

实现农残污染物的高灵敏度检测,对于认识环境问题、保护人类生命安全具有重要的意义和研究价值。采用纳米荧光探针可实现农残污染物的快速原位检测,但存在实验成本高、消耗高、荧光探针制备周期长,有毒有害物质对实验人员的危害以及环境污染等难题。通过团队科研成果转化,基于三维虚拟技术,设计开发了纳米荧光探针检测农残污染物虚拟仿真实验平台。虚拟仿真实验平台通过设置纳米荧光探针制备、标准样品准备、果蔬样品前处理、农业废水样品前处理、检测样品制备、纳米荧光探针的检测性能分析、纳米荧光探针与检测对象间作用机制7个模块,让学生掌握材料的合成、仪器的操作、实验现象的观察和实验数据的处理分析。通过该平台教学,有助于学生利用虚拟实验培养综合应用知识的能力、自主学习能力、分析解决问题能力和动手实践能力,增强了学生的科研创新意识。     

粉末X射线衍射技术在实验教学中的应用

粉末X射线衍射（powder X—ray diffraction,XRD）是一种应用广泛的无损分析测试技术。在实验教学中,通过XRD对样品进行物相分析,使学生了解粉末X射线衍射仪的基本构造和原理,掌握物相分析的方法,有益于激发学生对科研的兴趣和培养他们的科学思维能力。     

铝酸盐绿色余辉发光材料一步燃烧法制备实验

在正常的实验教学时间内,采用一步燃烧法制备合成铝酸盐为基质、Eu2+为特征发光的发光材料的实验作为材料相关专业本科生或研究生的实验教学内容。对实验所得材料进行了发光性能测试,所得发光体初始亮度达到2500 mcd/m2,在200 min后仍肉眼可见,发射光谱是一宽带谱,波峰位于520 nm左右,样品发蓝绿光,属于Eu2+特征发光。通过对实验内容的设计和所得的肉眼可见的绿色发光材料这一实验结果,不仅让学生学习和验证了发光材料、燃烧合成法等知识,还加强了学生对科研的兴趣,训练了正交试验法。     

炭黑填充复合型硅橡胶屏蔽性能及拉敏特性研究

分别研究了华光炭黑（HG-1B）及N234炭黑填充的复合型硅橡胶屏蔽性能及拉敏特性．发现在低阻值情况下可用Schelkunoff理论较好地描述其屏蔽效果．另外根据量子力学隧道效应推导了其阻值随拉力的变化关系,其关系可近似用二次多项式表示,将实验结果按此式拟合,符合得很好．同时综合考虑橡胶的电阻率、电阻变化率和伸长率,结果发现当橡胶具有最大的拉敏特性时。其导电性与力学性能具有最佳的结合点,并由此确定了N234和HG-1B的最佳填充量．     

含随机分布散射颗粒的吸波体设计和性能分析

单层致密平板吸波材料除几个特殊的吸收峰外,很难在较宽的频段达到理想的吸收效果．通过在吸波体内导电媒质的“孤岛”化设计,制备了单层非连续体平板吸波材料．测试结果表明,在8～18GHz频段内,热压平板媒质只出现两个特征吸收峰值,含炭20％吸收效果最好,但超过10dB的有效频段只有约1GHz．而非连续体平板吸波材料由于和空间波阻抗的良好匹配以及内部“孤立”颗粒对电磁波的散射和吸收衰减,其反射损耗有较大提高;而且随着平板试样中“孤立”颗粒炭含量的增加,平板对电磁波的反射损耗也增加,当炭含量达到30％时,平板的反射损耗在8．5～18GHz宽频范围内都超过10dB,有效频段在10GHz以上．