扣式锂离子电池的制备及性能测试综合实验设计

把扣式锂离子电池的制备及性能测试设计成化学综合实验,建立了基于正极材料的合成、正极片的制备及电池组装和性能测试的综合性开放实验.该实验以化学材料合成和电化学理论为基础,通过该实验可了解正极材料的合成方法,电池的基本结构以及电池性能的测试方法.     

化学沉淀法制备BiVO_4光催化剂综合性实验设计

该文介绍了一个BiVO_4粉体的制备与表征综合性实验。基于化学沉淀法制备BiVO_4光催化剂粉体,对其晶体结构、形貌和粒度分布进行表征,研究了其光催化性能。所制得的样品为单斜白钨矿结构,形貌呈圆球形颗粒,粒度分布均匀,样品对甲基橙的光催化降解符合一级反应动力学规律。实践表明,该实验路线简单易行,制备条件温和,涵盖知识点多,综合了无机化学、材料制备、结构表征和性能检测等基本实验技能,且设备和操作简单,具有良好的教学效果,可作为材料科学与工程专业的综合性实验项目。     

陶瓷泥浆制备及测定综合性实验设计

实验通过制备陶瓷泥浆与调整泥浆性能如浓度、流动性等,设计了综合性实验项目。实验中把陶瓷生产工艺从泥浆制备、泥浆性能检测、制品成型、干燥以及烧成陶瓷制品的整个工艺过程进行有机整合,把基础理论知识与实验内容有机地结合。在实验过程中,同学们相互配合、相互交流,彼此团结协作,增进友谊。通过综合性实验学生不但锻炼动手能力,而且加深对专业知识的理解,最后制得陶瓷作品,使学生从实验中获得成就感,激发学生对专业的兴趣,使其在实验中得到享受和愉快的体验。     

科研成果向本科综合实验的转化探究

将科研成果"疏水化β-环糊精基阳离子型絮凝剂的制备及表征"转化为轻化工程专业的本科综合性实验,一方面学生可熟悉有机高分子絮凝剂的制备方法及其表征技术,掌握傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪、紫外可见分光光度计、 X射线粉末衍射仪、热重分析仪等精密仪器的结构、工作原理、制样及操作,从而提高本科生的实验技能及动手实践能力;另一方面,该实验能够培养学生的科研思维和创新意识,激发其科研热情。     

芦丁制药综合实验研究

当前讨论多的不再是综合性实验的重要性和必要性,而是综合性实验项目如何建设、如何本土化。芦丁制药综合实验是在原来理论课附属实验基础上通过继承转化和集成创新而成。实验将实验内容归为提取精制、制剂制备和质量分析3大模块,模块提供给学生思维与选择空间,以资源开发任务为线索贯穿实验。学生自己选择实验任务并自主实施完成,进出每个模块时设有考核管理学生的入口和出口,教师执行过程评估。这个实验既发挥了传统实验优势,又具备了综合性实验的内涵与特征,是当前综合性实验建设的一个有效的实践与示范。     

制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的思考

把两个独立的基础无机化学实验整合为一个大型的综合性实验—利用废铁屑为原料制备硫酸亚铁铵,然后根据实验操作进一步制备硫酸亚铁铵制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。该方法不仅没有影响产品的产率和纯度,同时实现了实验过程的经济化和绿色化。通过简单可行的实验说明了三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的光敏性,增加了学生对其保存方法的认识。     

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。     

低温固相法制备ZnSe纳米粒子

结合最新科研成果设计了低温固相法制备ZnSe纳米粒子的实验,并采用XRD,TEM,Uv-vis分光光度计对样品进行了分析。通过上述实验构建了无机合成-结构鉴定-结构与性能关系的综合性实验课程,课程内容实用性和可操作性强,涵盖的知识面广并与现实生活紧密结合,有利于提高学生的积极性,培养创新能力及科研精神。     

柔性应力传感器综合性实验设计

将前沿科研成果转化为本科开放性实验教学内容,设计了一种柔性应力传感器综合性实验。通过采用化学气相沉积法合成氧化锌(ZnO)微米线,并制备了基于单根微米线的压电应力传感器。通过实验结果发现,器件具有很好的稳定性和重复性,在2.17%的张应力下器件的敏感度计算为1149.63。实践表明,该综合性实验融合了材料生长、材料表征、器件制备与器件性能表征等多方面知识,不仅激发学生对专业知识的学习兴趣,同时也能够培养学生的自主学习能力、动手操作能力和创新思维能力。     

材料力学综合性、设计性实验的研究与实践

剖析了材料力学实验教学中存在的问题,提出开展综合性设计性实验的必要性;阐述了综合性、设计性实验的内容及实施步骤,强调了综合性、设计性实验对学生工程素质和创新能力培养的重要作用及良好的实践效果。     

机械刻槽深埋电极太阳电池中二氧化硅层的制备

结合实验室制备机械刻槽深埋电极太阳电池的工艺过程及实验结果，给出二氧化硅层参数的最佳设计及制备方法．实验结果表明，1000℃氧化温度下采用干-湿-干氧化法，经过70分钟可生长350nm～450nm厚的二氧化硅层．这不仅大大缩短了高温氧化时间，降低了生产成本，而且氧化层的质量和厚度也能满足器件和工艺过程的要求．     

中型氧化硅簇的性质及其在纳米硅线生长中的作用

应用量子化学计算法和前线轨道理论研究了中型氧化硅簇体系的结构和反应性，并从该理论研究出发，对一种新型的可以高产量生长纳米硅线的实验技术，即氧化硅辅助生长方法的生长机制做了相应的探讨。初步得出了富含硅的氧化硅簇和类似SiO配比的氧化硅簇在纳米硅线的成核和生长中起到了重要作用。     

高炉铁水降硅的实验研究

从理论上分析了降低铁水中硅含量的三个途径:控制硅源;降低滴落带的高度;增加炉缸渣中的氧化性.在实验室进行了降低铁水中硅含量的实验,得到了铁水中硅含量的影响因素:提高二元碱度有利于降硅;增加渣中氧化物可降低SiO2的活度有利于降硅;Al2O3和SiO2不利于降硅;冶炼时焦炭中SiO2的挥发量随温度的升高而增多,使铁水中硅含量增加;随着滴落带高度的增加,铁水中硅含量不断增加.根据实验室研究针对唐山建龙公司高炉特点提出降低铁水中硅含量的措施,降硅效果明显,铁水中硅的质量分数由原来的0.55%左右降到了0.40%左右.     

In_2O_3准一维纳米结构的可控制备研究

以In2O3和活性炭混合物为蒸发源,利用化学气相沉积法在硅衬底上制备了In2O3纳米线.对In2O3纳米线的生长机理进行讨论,认为在衬底表面维持一定的氧化铟基团浓度是导致出现In2O3纳米线的原因,因此可以通过调节氧化铟基团的浓度去控制准一维In2O3纳米结构的生长.     

MgO/MgCl2摩尔比与添加剂对菱苦土制品强度的影响

论述通过正交试验法对MgO和氯化镁摩尔比以及硅粉对菱苦土磨具强度的影响规律.在菱苦土结合剂中,活性MgO含量对制品的性能影响极大,同样,合适的卤水密度也很重要,MgCl2浓度过高时,过多的MgCl2与MgO生成复盐,磨具体积收缩产生裂纹.MgCl2浓度过小时,材料硬化不充分,强度不够.当MgO/MgCl2的摩尔比为4～6时,磨具能获得最大的强度,此时主要的微观结构是5MgO.MgCl2.8H2O.硅粉能与氯氧镁水泥中的MgO发生化学反应,形成硅酸盐凝胶,可提高磨具的致密度和强度,改善耐水性.     

Gallium-Catalyzed Silicon Oxide Nanowire Growth

Silicon oxide nanowires tend to assemble into various complex morphologies through a metalcatalyzed vapor-liquid-solid （VLS） growth process. This article summarizes our recent efforts in the controlled growth of silicon oxide nanowire assemblies by using molten gallium as the catalyst and silicon wafer, SiO powder, or silane （Sill4） as the silicon sources. Silicon oxide nanowire assemblies with morphologies of carrotlike, cometlike, gourdlike, spindlelike, badmintonlike, sandwichlike, etc. were obtained. Although the morphologies of the nanowire assemblies are temperatureand silicon source-dependent, they share similar structural and compositional features： all the assemblies contain a microscale spherical liquid Ga ball and a highly aligned, closely packed amorphous silicon oxide nanowire bunch. The Ga-catalyzed silicon oxide nanowire growth reveals several interesting new nanowire growth phenomena that expand our knowledge of the conventional VLS nanowire growth mechanism.     

晶体硅太阳电池的氮化硅表面钝化研究

为了提高晶体硅太阳电池的光电转换效率，研究了用等离子增强化学气相沉积（PECVD）的SiNx：H作为晶体硅太阳电池的表面钝化及减反射膜对电池性能的影响，并采用不同的工艺路线制备了不同类型的电池。实验发现：同SiNx：H比较，SiNx:H/SiO2双层光学减反射结构对晶体硅太阳电池能起到更加有效的表面钝化作用，提高了太阳电池的光电转换效率。基于界面物理，提出了一种新的能带模型，解释了用不同实验方法制作的晶体硅太阳池性能的差异。     

干法脱硫剂的优选及在地下储气库的应用

通过实验研究了几种氧化铁型脱硫剂和活性炭脱硫剂的工作特性及各种工艺参数对其穿透硫容的影响。以实验结果为基础,对这两种干法脱硫剂进行了比选。结果表明,氧化铁脱硫剂以EF-2为最佳,活性炭脱硫剂以3018为最佳;评价认为3018具有较高的脱硫效率和安全性,更加适合现场应用。在此基础上,研究了3018浸渍改性活性炭脱硫剂的影响因素,并在大庆油田喇嘛甸储气库进行了应用。应用表明,3018改性活性炭脱硫剂效果较好,天然气净化后H₂S含量低于国家标准。     

激光辐照加工的硅氧化结构的受激发光(英文)

我们用1064nm脉冲激光在硅表面加工出小孔结构,再作高温退火处理形成硅氧化纳米结构,发现该结构在692和694nm波长处有很强的光致受激发光(PL).通过进一步实验发现:该PL发光有明显的阈值表现和光泵线性增强效应,证明该PL发光确实是光致受激辐射.我们提出氧化界面态模型来解释光致受激发光机理,在氧化界面态与价带顶空穴态之间形成粒子数反转.这项工作为硅基上发光器件的光电子集成研发开辟了新的途经.     

粉煤灰陶粒在废水处理中的应用

为了解决粉煤灰对环境的污染及综合利用的问题,采用以粉煤灰为主要原料,掺加少量粘结剂和固体燃料,经混合、成球、高温焙烧制成粉煤灰陶粒。将粉煤灰陶粒用做水处理滤料以及处理含金属离子的废水、腐殖废水、含磷废水、含氟废水、含油废水的试验结果表明,粉煤灰陶粒对于各种污染物均具有良好的去除效果。粉煤灰陶粒具有比表面积大、表面能高,且内部存在着铝、硅氧化物等活性点,具有良好的吸附性能,并且易于再生,便于重复利用,因此是一种廉价的吸附剂。在废水处理中具有广阔的应用前景。