轻化工程专业本科综合教学实验设计

将疏水化β-环糊精基阳离子型絮凝剂的制备、表征及其絮凝脱色性能设计为轻化工程专业本科生的综合教学实验,一方面使学生熟悉高效环保的有机高分子絮凝剂的合成、表征及性能测试的方法和技术,掌握大型精密仪器的结构、工作原理、制样及操作技能,提高本科生的实验技能及动手实践能力;另一方面,实验中以学生探索为主,提升学生文献解析、自主设计实验和团队合作的能力,培养学生的科研思维和创新意识,激发其科研热情。     

多孔钛的制备及性能表征综合设计性实验教学探索

综合设计性实验是培养大学生创新意识和动手能力,提高综合素质的重要手段.探索在本科生中开设"粉末烧结法制备多孔钛及性能表征"综合实验项目,尝试利用现有的设备对制备的多孔钛进行性能表征和评价.实验内容丰富、 制备和检测过程简单,容易实现,可以让学生了解到科研的前沿动态、 掌握新材料的制备方法和性能表征的方法,提高学生的动手...     

研究型化学实验教学的实践与探索

提出了研究型实验教学内容的设计和选择,并探讨了如何培养学生科研能力和吸引学生学习兴趣的几种途径,以此促进学生学习的主动性和创造性,提高实验教学质量。通过"染料敏化太阳能电池的制作及性能研究"和"聚氯化铁絮凝剂的制备及高浊度水的处理"2个实验,逐步指导学生查阅相关文献;讨论实验意义、可行性及实验中可能遇到的问题;以组为单位进行实验,汇总数据,讨论结果;根据实验结果写出实验报告,对实验结果进行总结和展望。研究型实验吸引了学生对科学研究的兴趣,培养了学生文献检索的能力,巩固了学生课堂所学的知识,让学生初步体验了科学研究的过程。既提高了学生独立处理科学问题的能力,又培养了学生的团队协作能力。     

本科教学实验氧化石墨烯的制备及其表征

氧化石墨烯是目前科研中热点最高的材料之一。基于Hummers法制备氧化石墨烯,可以进行水浴加热、离心、温度控制、超声、电极修饰以及电化学表征—循环伏安法等操作,同时可以扩展学生科研视野,激发学生科研探索热情。为了使实验内容适合本科教学实验,对制备方法进行了改进,将整个实验的温度控制在100℃以下,通过冰浴和水浴控制温度,使反应条件相对温和,提高了产量,确保了教学实验的成功率。     

造纸废水脱色用絮凝剂PSiAFCC的制备及性能

以含铝矿和工业水玻璃为主要原料,制备一系列Si:A1:Fe摩尔比不同的聚硅酸铝铁钙(PSiAFCC)絮凝剂.采用化学分析方法及热重分析、扫描电镜等手段对该絮凝剂进行了性能表征,并对PSiAFCC中聚硅酸与铝、铁之间的相互作用、结构形貌及热稳定性进行了全面对比研究.结果表明,PSiAFCC是一种性能优良的絮凝剂.     

核磁共振氢谱在有机综合实验中的应用

结合实例介绍了核磁共振氢谱在有机化学综合实验中的应用。通过让学生自行设计实验并将实验课上制备的产物用核磁共振氢谱进行表征,提高了大中型仪器在实验教学上的使用率。初步做到了波谱理论与有机化学实验的结合,对培养学生的科研意识和综合素质,提高教学质量有一定意义。     

聚硅酸铝、聚硅酸铁和聚硅酸铝铁的制备及离子残留分析

采用共聚法制备聚硅酸铝(PSA)、聚硅酸铁(PSF)、聚硅酸铝铁(PSAF)3种絮凝剂,考察制备条件和投加量对絮凝剂的絮凝性能及废水中离子残留的影响。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、热分析仪分别对絮凝剂的结构及热稳定性进行表征。结果表明:PSAF的絮凝性能优于PSA、PSF及市售PSAF;制备条件和投加适当时,离子不会残留,反之,出现离子残留;3种絮凝剂中,PSA的Al~(3+)残留最严重,PSF的Fe~(3+)残留最严重。FT-IR和XRD结果表明:Al~(3+)和Fe~(3+)的水解产物与硅酸的羟基发生配位或吸附作用;热分析结果表明:常温下,3种絮凝剂稳定性较好。     

系统化开放性有机化学实验教学探索与研究

根据传统有机化学实验的弊端,结合江西科技师范大学教学实际,重组教学内容,构建基础实验和研究性实验的教学模式;利用江西丰富的樟树资源分离提纯有机物,并采用现代大型仪器分析手段对有机物进行表征,实现有机化学实验中合成、分离、表征系统化的联动教学。结合教师的研究课题,借助科研平台,引入开放性实验教学模式。目的是培养学生的创新能力和动手能力,激发学生的实验热情。构建"系统化、开放性"多层次的有机化学实验体系。     

纳米TiO_2制备及光催化学生创新实验

针对目前本科实验教学计划,学院化学工程与工艺专业实验室开设创新性实验,以纳米二氧化钛(TiO_2)光催化剂的制备、表征和性能评价作为试点实验。学生通过查阅文献资料,制订不同的实验方案制备纳米二氧化钛光催化剂,掌握了表征该催化剂及评价该催化剂性能的方法。通过该实验,学生的文献调研能力、实验设计能力和实验组织能力得到有效提高;通过对实验结果的对比、讨论和分析,提高了学生发现问题及解决问题的能力,实现了创新性实验的教学目的。     

创新实验对大学生综合素质的培养

以郑州大学课外创新实验为平台,结合创新课题"Li4Ti5O12/SnO2复合纳米线的制备及电化学性能研究"的具体实施情况,探讨创新实验对大学生综合素质的影响.通过以学生为主体的团队合作模式,充分调动了学生参与科研的主动性和积极性,在培养其创新能力、动手能力及沟通能力等方面取得较好效果.     

五水硫酸铜晶体的制备及表征实验改进与探索

该文简述了大学化学实验课程中五水硫酸铜晶体的制备及表征的实验方案,与传统实验相比增加了重结晶、组分分析及偏光显微镜观测晶体形貌3部分。该实验作为综合型实验项目的代表,将各个学科知识点融会贯通。针对依然存在的一些问题,提出了相应的改进方案,即引入Diamond晶体模拟软件,宏观与微观相结合,将抽象的理论具体化,加深晶体学的涉猎点;设置交叉实验项目,巩固学生对显微镜的基本原理的认识及操作规范。实践表明,改进后的实验提升了学生的实验技能与理论基础,为培养其科研精神与创新能力打下坚实基础。     

黏土矿物为原料絮凝剂的制备及应用研究

以蛭石为原料,以硫酸为改性剂,制备无机絮凝剂.使用扫描电子显微镜和XRD分析仪对其进行表征分析.对混浊的河水进行初步絮凝实验,效果较好.在此基础上,研究絮凝剂投加量、体系p H、搅拌速率、搅拌时间、沉淀时间以及温度对絮凝效果的影响.由实验结果可知:在水温30,℃、调节水样p H为8、絮凝剂投加量为300,mg/L条件下,120,r/min快速搅拌2,min,40,r/min慢速搅拌15,min,静置20,min后浊度由189.3,NTU降至0.6,NTU,浊度去除率达到99.7%.     

Birnessite型层状MnO_2的制备与剥离

将二维纳米层的制备与表征凝练为材料化学综合实验课题,采用水热法制备了Bir-nessite型层状MnO_2,利用超声辅助离子交换法对层状氧化锰实现了快速剥离。利用X射线衍射表征Birnessite型层状MnO_2在剥离各阶段的结构,利用原子力显微镜表征了氧化锰纳米层的大小和厚度,利用Dyndall现象研究了氧化锰剥离液的胶体性质,探讨了氧化锰纳米层的制备原理。通过该实验可使学生了解二维纳米层制备及表征的基本知识,同时可激发本科阶段学生从事科学研究的兴趣。     

Pt/(Al_2O_3)_x-(TiO_2)_(1-x)纳米材料制备及表征的综合设计实验

以科研成果为依托,该文介绍了一个化学综合设计实验,通过"教师引导—学生自主设计方案—材料制备—性能表征—综合分析实验结果—研究型实验报告"的实验过程,对实验教学内容及教学方法进行创新。实验采用共沉淀法制备了一系列Pt/(Al_2O_3)_x-(TiO_2)_(1-x)纳米材料,通过实验室自制的反应器评价其在柴油车尾气净化催化氧化反应中的活性,且进一步表征了催化剂的织构性能、还原性能及晶相结构。实践表明,催化剂Pt/(Al_2O_3)_(0.3)-(Ti O_2)_(0.7)的催化活性最佳。     

氧化石墨的制备与表征

将目前材料科学界的研究热点凝练为材料化学综合实验课题。以天然鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers方法制备氧化石墨。利用X射线衍射仪和红外光谱仪对制备样品的结构进行表征,并且应用氧化石墨分散液验证了胶体的Dyndall现象,探讨了氧化石墨的制备原理。通过该实验可使学生了解固体材料制备及表征的基本知识,并且可以激发本科阶段学生从事科学研究的兴趣。     

开设综合性实验 培养学生的科研能力

以葡萄糖酸锌制备实验为例,在无机实验中引入前沿科学知识,把传统实验转化为综合性实验。具体措施是用溶剂热法制备棒状和花状的纳米氧化锌,再与葡萄糖酸溶液反应制备纳米晶葡萄糖酸锌,考察不同形貌的纳米氧化锌对产物葡萄糖酸锌微结构的影响。既能够巩固、加强基本实验操作和实验技能,又能够拓宽学生的知识面,激发学生的科研兴趣和热情,培养学生的创新思维能力和科研能力。     

光学玻璃综合性能评价开放创新实验的教学研究

物理光学实验是近代物理实验中的重要分支,其使用的实验仪器关键核心部件,如透镜、 棱镜、 反射镜及窗口等常采用光学玻璃进行制造.提高学生对实验仪器核心部件"光学玻璃"的原理及性能的理解,对于培养学生的创新能力、 提高学生的科研素质和科研能力具有重要的作用.根据这一目标,设计了一系列关于光学玻璃综合性能评价的开放创新实验....     

粉煤灰絮凝剂的制备及应用实验研究

采用正交试验设计研究了用粉煤灰、硫铁矿烧渣制备絮凝剂的最佳工艺条件,探讨了固体原料配比、酸液与固体原料比、助溶剂加入量、反应温度等因素对絮凝剂中有效成分的浸出量以及对造纸废水的絮凝效果的影响,找出了最佳制备方案;针对造纸脱墨水进行了絮凝实验,并与市售聚合氯化铝和聚合硫酸铁进行了对比,实验结果表明,自制絮凝剂具有絮凝沉降速度快,污泥体积小、浊度和色度去除率高等优点.     

有机化学实验半微型化改革探索

通过对四个典型有机合成实验从仪器规格、试剂用量、操作时间及粗产品产率等方面进行常量和半微型化对比研究,经过四个专业学生的教学验证,确认半微型化定位比较合理,实验方案可行,既照顾到教学效果和基本要求,又能以人为本,节约试剂用量,缩短实验时间,大大降低教学成本,减少实验污染,符合"绿色化学"的理念。半微型化制备方法并非常规实验的简单缩小,而是近代科研方法的模拟,将合成与鉴定融为一体,利用现代仪器对制得少量产物进行组成和结构的测试,将科研环节融入到本科生的实验教学当中,提高学生的综合能力。     

测定痕量过氧化氢的实验研究

采用共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米颗粒,将其作为模拟酶建立了一种快速测定痕量过氧化氢的紫外可见分光光度法。该实验将透射电子显微镜等大型分析仪器引入实验中对实验产物进行表征,让学生直观地了解纳米材料的形貌与结构。实验结果表明,该法具有操作简便、快速、准确度高的特点,将该法用于实际样品中H2O2的测定,结果令人满意。该综合实验适用于化学类和环境类专业的实验教学,可以极大地拓宽学生的视野,培养和提高学生的综合实验能力和科研创新能力。