提高实验教学质量的创新实践与探索

实验实践教学作为高等学校人才培养过程中的一个重要教学环节,对培养学生的创新意识、创新思维、创新精神、创新文化举足轻重,文中通过建设高水平的实验教学中心的实践,探讨教学观念、体系、方法、管理、评价等方面的创新,探索促进实验实践教学质量提高的途径和方法。     

纳米TiO_2颗粒的水解制备及其光催化性能研究

将钛酸四丁酯分别加入HCl、CH3COOH、NH3·H2O和NaOH溶液中直接水解,然后在500℃下空气中煅烧得到不同结构的TiO2纳米颗粒.用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱对其结构进行了表征,用紫外可见分光光度计(UV)研究了不同结构的纳米TiO2颗粒对罗丹明B染料的催化降解行为.结果表明,直接水解得到的TiO2为锐钛矿相,其形貌随水解溶液的不同而不同.CH3COOH溶液中水解得到的纳米TiO2颗粒具有良好的光催化效果,这主要是由其优良的表面微观结构所致.     

纯锐钛矿相氧化钛纳米球的简易制备

用氨水作为辅助剂,成功地用钛酸四丁酯直接水解的方法制备出了氧化钛纳米球。球的直径100-200 nm。从SEM图中可以看出,制备出的材料球状结构明显。XRD和Raman光谱表明,所制备出来的氧化钛纳米球为纯的锐钛矿相,结晶度较高。机理分析表明,氨水水解后产生的铵根离子和氢氧根离子是产生最终球状结构的关键因素,铵根的吸附受表面能的影响。这种简易、快速制备出的纯锐钛矿相氧化钛纳米球将会在光催化、太阳能电池、自清洁等领域得到广泛的应用。     

发光多孔硅的制备条件研究

用电化学方法制备了发光多孔硅,研究了电流密度,电阻率,退火条件对多孔硅发光的影响,并对发光机理做了相应的分析;发现了制备方法更为简便的镍酸镧电极取代铝电极工艺。     

高充电致高电压太阳阵持续飞弧放电的实验研究

空间高压太阳阵表面静电放电（ESD）引起持续飞弧放电而导致航天器大功率电源系统永久性损坏的事件在国外已有多次报道．针对砷化镓和硅高压太阳阵进行ESD地面模拟实验，通过两类高压太阳阵样品充放电对比实验，重点分析高压太阳阵持续飞弧放电形成机理．实验表明持续飞弧放电引起高压太阳阵串间击穿短路，导致太阳阵自身功率持续输出并形成永久性短路回路．持续飞弧放电的发生与高压阵结构、高压阵工作电压、ESD特征以及电池材料等多种因素相关．     

制备CdTe多晶薄膜升温过程的研究

采用近空间升华沉积法CSS(Close space sublimation),在3种不同升温过程中沉积制备CdTe多晶薄膜,通过实验数据作出其升温曲线,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、微电流高阻计等方法对沉积膜的性能进行测试分析.研究了在CSS法中控制升温过程对CdTe生长沉积机制及其沉积质量的影响.结果表明升温过程对CdTe多晶薄膜的沉积过程有重要的影响.其中,以氢气刻蚀后拉开衬底与升华源之间的设定温差,并保持固定温差至设定温度的升温过程的沉积质量最佳.     

升温过程和气压在近空间升华沉积CdTe多晶薄膜中的作用

近空间升华技术制备CdTe多晶薄膜具有薄膜质量好、沉积速率高、设备简单、生产成本低等优点.采用近空间升华法(CSS)制备的CdTe多晶薄膜,薄膜的结构、性质与整个沉积过程密切相关,其过程受到较多因素的影响.要实现对沉积过程的控制,必须对沉积过程中的热交换、物质输运进行深入的研究.分析近空间沉积的物理机制,通过对装置内的温度进行测量,对升温曲线进行实验研究,优选了温度分布与升温曲线,研究了气压对CdTe薄膜结构、性质的影响.讨论了升温过程、气压与薄膜的初期成核的关系.结果表明:不同气压下沉积的样品均为立方相CdTe,且还出现CdS和SnO2:F的衍射峰,随着气压增加,CdTe晶粒减小,薄膜的透过率下降,相应的吸收边向短波方向移动.采用衬底温度500℃,源温度620℃,沉积时间4min的沉积条件获得了性能优良的CdTe多晶薄膜.     

TiO2纳米管阵列的可控生长及其生长机理探讨

目的研究TiO2纳米管阵列的可控生长最佳条件及其生长机理。方法采用阳极氧化法在Ti箔上生长有序排列的TiO2纳米管阵列,用场发射扫描电镜(日立S-4800型)分析其表面与界面形貌,通过电流-时间曲线分析TiO2纳米管的生长规律。结果通过实验结果可知,纳米管的可控生长模式为阻挡层变厚并趋于稳定;而纳米管的生长机理可以理解为化学溶解与电化学刻蚀与溶解的相互竞争并达到平衡,同时纳米管的生长受电压、温度、搅拌速度的影响,阳极电压不仅控制了纳米管的生长速度,还决定着纳米管的生长模式;纳米管生长速度随温度的升高而增大,随搅拌速度的增大而减小。结论通过分析纳米管的生长过程中电流变化与表面形貌,得出了纳米管的可控生长模式和纳米管的生长规律。     

新型超导体MgB2的真空烧结合成

20 0 1年 1月 10日 ,日本物理学家 JAkimitsu宣布发现了新型超导体 Mg B2 ,临界转变温度为 39K[1 ] .这一发现引起了超导界的极大关注 ,许多实验室迅速对这种超导体展开研究 .Mg B2 是一种金属间化合物 ,仅由两种元素组成 ,室温下电导率高 ,易于加工成型 ,有着非常广阔的应用前景 .更重要的是 ,它的超导转变温度甚至超过了经典 BCS理论所预言的极限 ,给出了在一些二元金属间化合物中寻找高 Tc 超导体的可能性 .由于镁的熔点较低 ,加热极易挥发和氧化 ,所以常规合成存在较大的困难 .为了防止镁的挥发与氧化 ,大多数实验室采用高温高压法…     

高充电致高电压太阳阵持续飞弧放电的实验研究

空间高压太阳阵表面静电放电(ESD)引起持续飞弧放电而导致航天器大功率电源系统永久性损坏的事件在国外已有多次报道。本文针对砷化镓(GaAs)和硅(Si)高压太阳阵进行ESD地面模拟实验，通过两类高压太阳阵样品充放电对比实验，重点分析高压太阳阵持续飞弧放电形成机理。实验表明持续飞弧放电引起高压太阳阵串间击穿短路，导致太阳阵自身功率持续输出并形成永久性短路回路。分析表明持续飞弧放电的发生与高压阵结构、高压阵工作电压、ESD特征以及电池材料等多种因素相关。