表面涂层对多孔玻璃性能的实验研究

随着科学技术的发展和工业上的需求,多孔材料的研究、制备及应用已有很大的进展和深入。本实验主要研究多孔材料表面涂层方法,使涂层后的材料表面改变微孔直径,亲水性和疏水性及表面强度等性能。学生通过创新实验,了解了多孔玻璃制备技术及表面处理,提高了创新意识和动手能力,为学校培养创新性人才提供了很好的实验平台。     

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。     

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。     

“复合材料组织观察及性能评估”实验的开发

针对"复合材料科学与工程"课程实验教学中存在实验学时偏少、实验内容单一等问题,对原有实验教学内容进行了扩充,开发了"复合材料组织观察及性能评估"实验。新增实验与原有的"复合材料制备"实验具有一定的关联性。学生借助金相显微互动系统,采用定量金相的方法,对先期制备的多种复合材料进行分析。通过增设实验,努力为学生营造更多的独立动手机会,以此来培养和提高学生的实践技能。     

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.     

阳极腐蚀法制备发光多孔硅的正电子湮没研究

使用正电子湮没寿命谱仪和真空紫外荧光光谱仪,对不同电流密度腐蚀条件下制备的多孔硅进行微结构及发光性能的表征,通过正电子湮没方法研究多孔硅微结构对多孔硅光致发光性能的影响.实验结果表明,随着腐蚀电流密度的增大,电子偶素在样品中的pick-off湮没寿命先增大后减小,同时样品的发光强度显示出相同趋势.可以推断,在腐蚀电流密...     

基于化学核心素养的科教融合型全水解综合实验

以提升化学核心素养为目标,设计了二维镍铁类水滑石电催化剂用于全解水反应的综合实验。通过共沉淀法制备了镍铁水滑石,表征了XRD、FT-IR、SEM、BET、XPS,并进一步探究其全水解性能。该实验案例旨在让学生了解电催化剂的制备过程,理解全解水产氢、产氧的反应机理,掌握三电极与两电极体系中电化学性能的测试方法。该综合实验将化学核心素养贯穿于实验预习、电催化剂制备、物化性能表征、电化学性能测试、结果与讨论的整个实验设计与实践过程中。该综合实验有助于提高学生对能源与环境的保护意识,增强绿色化学理念,适用于中学与大学化学实验教学。     

真空烧结温度对多孔钛影响的研究

以碳酸氢铵做造孔剂,采用真空烧结法制备出生物多孔钛.研究了烧结温度对多孔钛显微形貌、显气孔率、抗压强度的影响.研究表明,提高烧结温度,有利于Ti晶体的发育,并提高制品抗压强度.     

制备多孔氧化铝的影响因素研究

在草酸电解液中,用阳极氧化法制备了多孔氧化铝.用扫描电子显微镜对多孔氧化铝的形貌进行了观察表征,研究了制备多孔氧化铝的若干影响因素.实验结果表明：退火预处理、合适的氧化时间和氧化电压能有效保障多孔氧化铝的质量,制备高质量多孔氧化铝的温度与草酸浓度和电压等参数存在一定的依存关系.     

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。     

多孔氧化镍纳米颗粒的制备及其电化学性能研究

通过简单的热分解前驱化合物的方法制备了多孔氧化镍纳米颗粒,产物由具有多孔的纳米颗粒组成.通过循环伏安和恒流充放电技术表征了多孔氧化镍纳米颗粒电极的电化学性能.结果显示多孔氧化镍纳米颗粒展现出优异的电化学性能:高的比容量、循环性能以及倍率性能.500mA/g电流密度下循环120圈,其比容量能保持在835 mA h/g.多孔结构的引入增加了电极和电解液之间的接触面积,同时提供空间来缓解循环过程中引起的体积膨胀效应,从而提高了电化学性能.     

多孔二氧化钛负载型硅钨杂多酸的制备与表征

为了使硅钨酸催化剂在使用后能分离出来并重复使用,以硫酸钛为钛源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在酸性条件下,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法合成2种负载型的硅钨酸/多孔二氧化钛.采用IR、TGA-DSC和N2-吸附脱附等方法对催化剂的结构和性质进行表征,并以乙酸异戊酯的合成作为评价反应,考察所制备的硅钨酸/多孔二氧化钛催化剂的催化活性和重复使用性.结果发现:采用溶胶-凝胶法所制备的硅钨酸/多孔二氧化钛(Ⅱ)中,硅钨酸和载体二氧化钛的结合更加牢固,对乙酸异戊酯的合成反应具有很好的催化活性和重复使用性.     

有机化学设计性综合实验教学改革与实践

依据有机化学实验的培养目标和教学特点,选择苯乙酮的制备实验进行设计性综合实验教学改革与实践,培养学生有机合成的思路,把有机化学实验的基本知识,实践动手能力贯穿在实验中,进一步规范实验操作技能。教师制定实验目标、计划,由学生自主完成查阅资料、设计实验方案、实验合成、产物表征、提交材料等过程,充分调动了学生学习积极性和探索精神,培养了学生的创新能力,收到了很好的实验教学效果,可为有机化学设计性综合实验改革发展提供参考。     

多孔钛负载TiO_2纳米管复合材料的制备及其光催化性能研究

针对TiO_2纳米粉末在废液处理过程中回收难的问题,采用阳极氧化的方法在孔隙度为30%的多孔钛上制备TiO_2纳米管,主要研究了HF浓度、氧化时间和氧化电压对TiO_2纳米管显微形貌的影响,并选用罗丹明B(RhB)溶液作为处理对象,研究多孔钛负载TiO_2纳米管复合材料的光催化性能.结果表明:当电解液中HF质量分数为0.6%、氧化时间为2 h、氧化电压为30 V时,可在多孔钛上生长结合牢固、均匀分布的TiO_2纳米管;经紫外光照射5 h,多孔钛负载TiO_2纳米管复合材料对RhB溶液的光催化效率可达77.2%,而相同条件下,钛片负载TiO_2纳米管的光催化效率仅71.2%.     

综合实验改革:六水三氯化铝/氧化石墨烯共催化合成乙酸乙酯

有机化学实验在巩固理论知识、培养学生动手能力和提高学生创新性思维方面起到了重要作用.以六水三氯化铝(AlCl_3·6H_2O)/氧化石墨烯(GO)为共催化剂催化合成乙酸乙酯,建立起基于GO的合成、表征以及影响催化效率因素的综合教学实验.在教学过程中以学生为主体,培养学生查阅文献、自主设计实验以及合作开发的能力.     

新能源专业钛酸锂负极的制备与锂电性能测试实验教学设计

综合实验课程以“锂离子电池”这一研究和发展热点为主题,依托新能源专业,以工程实际问题为切入点,采用固相合成法制备了锂离子电池用钛酸锂负极材料,并进行表征和电化学性能测试。教学设计围绕以学生为中心、以成果为导向的理念,与新能源材料合成与制备、材料分析测试方法等课程相结合。教学内容涉及材料制备与表征、电极制备与电池组装、性能测试与结果分析。该教学实验的设计和实践有助于学生深化理论理解,掌握基本的锂离子电池制作流程和测试方法,进一步认识所学课程在新能源领域发展中的重要作用,提高专业认同感、自主思考能力和创新意识。     

钛柱撑粘土的合成

以Ti(OC4H9) 4的水解产物为柱化剂 ,通过离子交换反应制备了最可几孔径为 1.5nm的钛柱撑粘土多孔材料 ,用X射线粉末衍射 (XRD)、差热分析 (DTA)及N2 吸附 -脱附实验对材料进行表征     

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。     

水热沉淀法制备TiO_2空心球及光催化性能

以碳球为模板,硫酸钛为钛源,水作溶剂,尿素为均一沉淀剂,通过水热沉淀法制备了C/TiO2核壳结构,然后在空气中适当温度下煅烧得TiO2空心球.采用XRD、SEM、TEM、FT-IR等手段对实验样品进行分析表征.实验发现,空心球的大小可以通过改变碳球的大小加以调控;光催化性能测试表明,影响空心球光催化性能的主要因素是水热温度,水热时间影响较小.     

器件结构对光电性能影响的综合实验设计

该文结合有机电致发光器件(OLED)领域的研究成果,设计了器件制备和光电性能测试的综合实验。该综合实验从OLED的结构设计出发,采用先进的制备工艺,考察了不同结构对器件光电性能的影响。综合实验设计涵盖了材料选择、基片清洗、真空蒸镀、掩膜技术、光电性能测试等实验内容。实验教学内容是物理、材料和化学等学科的相互渗透与交叉,涉及有机电子学、材料物理、半导体器件和光电子技术等领域的知识。通过本实验可提高学生的实验动手能力、培养科学思维、创新能力和解决实际问题的能力,从而更好地发挥实验教学的作用——培养创新型人才和产业技术型人才。