Gd掺杂TiO2光催化剂制备及其可见光活性研究

利用溶胶凝胶法制备Gd掺杂TiO₂(不同配比)光催化剂,并用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(IR)对样品进行表征,以罗丹明B为目标污染物,测试该光催化剂的光催化活性。结果表明,合成的光催化剂中Gd在TiO₂结构中以Gd₂O₃结合在TiO₂表面,样品表面具有大量羟基,有利于污染物的光催化降解。     

Na2O2考点探析

Na₂O₂是一类重要的过氧化物,也是历年高考命题的热点.现将与Na₂O₂有关的考点总结如下.一、以Na₂O₂为载体考查氧化-还原知识Na₂O₂中氧为-1价,既可以升高为0价（表现还原性）,又可以降低为-2价（表现氧化性）.故以Na₂O₂为载体考查氧化-还原知识是高考命题的重点内容.例1在下列反应中,Na₂O₂只表现出强氧化性的是（）（A）2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂O₃+O₂     

BaTiO3优化制备及压电催化性能分析的综合实验设计

为了实现前沿压电催化水污染控制技术、大型仪器分析技术与实践操作能力培养的有机结合,设计了一个综合水污染控制工程实验——BaTiO₃优化制备及压电催化性能分析。通过对BaTiO₃进行不同时间的热处理,有效优化BaTiO₃压电催化降解染料性能。利用电子顺磁共振波谱仪(ESR)分析降解过程中自由基的生成,并借助猝灭实验明确不同自由基在染料降解过程中的作用。结果表明,对BaTiO₃进行2 h热处理可有效提高其压电催化降解罗丹明B(RhB)染料的性能。ESR检测分析反应体系能产生羟基自由基、单线态氧和超氧自由基,而猝灭实验结果表明羟基自由基在染料降解过程中起主导作用。     

构建BiVO4/g-C3N4异质结光催化剂及高效去除印染废水中有机污染物

本研究采用共沉淀法和水热法成功制备出Z型异质结BiVO₄/g-C₃N₄光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)方法对制备的样品进行了结构、形貌和光电化学性能表征,并对其可能的光催化反应机理进行了探讨。研究结果表明：与单一的BiVO₄、g-C₃N₄光催化剂相比,Z型异质结BiVO₄/g-C₃N₄光催化剂在可见光下对亚甲基蓝(MB)的降解具有最高的活性,分别是单一的BiVO₄和g-C₃N₄的12倍和2.18倍。经过5次循环实验测试,Z型异质结BiVO₄/g-C₃N₄光催化剂对亚甲基蓝MB的降解率均能达到90%,证明其有良好的稳定性。此外,通过活性物种捕获实验对Z型异质结B...     

自我保护Nb2O5-S/CeO2制备及其脱硝性能探索型实验设计

文章基于商用脱硝催化剂的应用现状,将“产学研用”理念融入大气污染控制工程实验,设计合成了一种具有自我保护机制的Nb₂O₅-S/CeO₂脱硝催化剂,并采用XRD、TEM、H₂-TPR、XPS、NH₃-TPD技术对催化剂进行了表征,选用insitu DRIFTs对反应机理进行了探究。实验结果表明,Nb₂O₅-S/CeO₂催化剂在较宽的温度窗口下表现出优异的催化活性。此外,当K沉积在Nb₂O₅-S/CeO₂催化剂上时,SO₄^2–将优先与K结合,从而有效阻止毒物攻击Ce-Nb活性位点。     

Al2O3膜对高温环境下NiCrAlY-SiC复合镀层内部反应的阻隔及涂层耐磨性研究

为了解决以SiC颗粒为磨料的叶尖耐磨复合镀层在高温工况下SiC与涂层中Ni元素反应导致涂层耐磨性下降等问题,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺方法在SiC颗粒表面制备了Al₂O₃膜以阻隔SiC与涂层中Ni元素的反应。研究了0.5～1.0μm和5.0～10.0μm这2种厚度范围的Al₂O₃膜对NiCrAlY-SiC@Al₂O₃叶尖耐磨镀层中SiC颗粒与NiCrAlY镀层在1 100℃高温环境下反应的阻隔效果,并测试了2种Al₂O₃膜厚度的NiCrAlY-SiC@Al₂O₃叶尖耐磨镀层在1 100℃高温环境下保温500 h后的耐磨性。结果显示,5.0～10.0μm厚度的Al₂O₃膜可有效阻隔SiC颗粒与NiCrAlY镀层的高温反应,使NiCrAlYSiC@Al₂...     

H2O2与Fe2+作用的实验探究

由两道高考试题引出对Fe²⁺与H₂O₂反应的探究。结果发现,不同的亚铁盐与H₂O₂作用的结果与实验条件有关：在无外加酸碱时FeSO₄溶液与H₂O₂作用会得到碱式硫酸铁和氢氧化铁沉淀的混合物;FeCl₂溶液与H₂O₂作用会得到聚合氯化铁胶体。在酸性较强时Fe²⁺与H₂O₂作用主要生成Fe³⁺;在酸性不太强时主要得到胶体,往往得不到沉淀。亚铁盐与H₂O₂混合除了发生Fe²⁺与H₂O₂之间的氧化还原反应外,同时含铁物质会催化H₂O₂的分解,H₂O₂分解放热还会促进Fe     

CO还原CuO、Fe2O3的对比实验

一、实验原理CuO+CO（?）Cu+CO₂;Fe₂O₃+3CO（?）2Fe+3CO₂。二、实验仪器及药品石棉网、集气瓶、玻璃片、酒精灯、剪刀、毛笔、表面皿;CuO、Fe₂O₃、CO、澄清的石灰水。三、实验装置实验装置见图1。四、实验步骤1.取一块保温性良好的石棉网,用剪刀剪取长约10 cm、宽约3 cm的石棉网条。2.取少量黑色CuO粉末和红色Fe₂O₃粉末分别在表面皿     

溶液燃烧法制备Nb2O5及其快速储锂性能综合实验设计

该文设计了基于溶液燃烧法制备具有快速储锂性能的五氧化二铌(Nb₂O₅)电极的综合实验。使用XRD和SEM分析样品物相和形貌,采用恒流充放电测试研究不同晶相Nb₂O₅的电化学性质,并使用恒电流间歇滴定技术研究Li⁺扩散动力学,同时以循环伏安(cyclic voltammetry,CV)测试考察赝电容行为。结果表明：经950℃煅烧得到的H-Nb₂O₅具有最优储锂性能,在100 C的超大电流密度下可逆比容量达104 mAh/g。该综合实验设计简单,涵盖了材料的合成、结构表征和电化学测试等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。     

Na3V2(PO4)3/C正极材料制备与储钠性能综合实验教学设计

设计了“常温预还原-热处理法制备钠离子电池正极材料磷酸钒钠”综合性研究实验,探究了原料种类和热处理温度对Na₃V₂(PO₄)₃/C的物相、晶体结构、晶粒尺寸、微观形貌及电化学性能的影响。研究表明,NH₄VO₃中的V⁵⁺更易被草酸常温还原,机械活化后所得前驱体为无定形结构,由该前驱体热处理制备的Na₃V₂(PO₄)₃/C结晶度更高,且电化学性能更优。通过优化合成温度,发现在700℃下合成的Na₃V₂(PO4₎₃/C具有最高的比容量、最优的倍率性能和最佳的循环性能。在实验中,学生通过材料制备、结构及形貌表征、电池制作与电化学性能分析等环节,能够达到强化理论知识、提高实验技能、激发创新性思维的目的。     

Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2锂电池正极材料的水热-高温固相法合成及参数控制

文章采用水热-高温固相法制备了Li(Ni_0.8Co_0.15Al_0.05)O₂阴极材料,采用SEM/XRD/TG-DSC对先驱体NCA-OH及NCA阴极材料的粉体性能进行了表征。结果表明,随反应温度的提高,NCA-OH/NCA颗粒尺寸逐渐增大,先驱体一次颗粒由细小的纳米片精细结构转变为纳米针状,NCA颗粒由花瓣状转变为纳米棒状。随反应温度和保温时间的延长,先驱体NCA-OH晶相结构没有发生明显的改变,较高温度可导致NCA的(003)晶面结晶度有所降低。另外,随反应时间的延长,I₀₀₃/I₁₀₄的峰强比逐渐增大,表明NCA正极材料层状结构中Li/Ni离子混排程度逐渐减轻。     

高中化学主题作业设计的实践与反思——以“认识Fe3O4”为例

分析高中化学主题作业的内涵和价值,对主题作业设计的研究现状进行梳理。以“认识Fe₃O₄”主题作业设计为例,对Fe₃O₄从多角度分析教学价值并设计习题,围绕古籍中的Fe₃O₄、生活中的Fe₃O₄、神奇的Fe₃O₄纳米粒子等子情境将习题串联整合形成主题作业,探讨Fe₃O₄主题作业设计的思路和整体结构。实践后反思：针对主题的深度挖掘是前提,围绕主题的情境串联是关键,引领主题的评价目标是灵魂。     

Cu与浓HNO3反应后溶液何以显绿色?

硝酸铜晶体Cu（NO₃）₂·3H₃O₂和硝酸铜溶液都是深蓝色的,可是Cu与浓HNO₃反应后的Cu（NO₃）₂溶液却明显的呈绿色。按通常的解释,是因为反应生成的红棕色的NO₂溶解在蓝色的Cu（NO₃）₂溶液中引起的。这种解释原本是至理入微的,是已经完全解决了的简单问题。最近有实验者撰文指出Cu（NO₃）₂溶液显绿色的原     

Lu3+对Er2Mo4O15:Tm3+功率响应上转换发光色度的影响

在前期报道的Er₂Mo₄O₁₅:4%Tm³⁺体系中,通过引入惰性的Lu³⁺对Er³⁺进行格位替换,使得功率响应的色度调控能力实现31.5%的提升.机理研究表明,当Lu³⁺掺杂时,晶胞收缩使得Er³⁺-Tm³⁺耦合加强,处于⁴I_11/2能级的电子被更多地以Er³⁺→Tm³⁺→Er³⁺的方式选择性布居红光发射能级,从而使得低功率时的I_R/I_G增大.由于增强的Er³⁺-Tm³⁺耦合使得功率项系数增大,所以I_R/I_G表现出更好的功率响应特性.该研究报道了一种精细调控Er³⁺-Tm³⁺耦合的策略,可为功率响应变色上转换发...     

烧结温度对0.68Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3陶瓷电学性能的影响

采用固相反应法制备了准同型相界处的0.68Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3陶瓷,探索了其最佳预烧温度,并研究了不同烧结温度下制备的陶瓷样品的微观形貌、致密度、铁电、压电性能.结果表明,样品的致密度和剩余极化随着烧结温度的升高而略有升高,矫顽电场随着烧结温度的升高而降低.烧结温度对样品的压电性能具有非常大的影响.1 200℃烧结的样品具有非常良好的压电性能:压电常数d33～560 pC/N,厚度振动机电耦合系数kt～54.0%,径向振动机电耦合系数kp～30.4%.     

Layer-Contacted Graphene-Like BN/Ultrathin Bi3O4Br Stacking for Boosting Photocatalytic Molecular Oxygen Activation

Novel graphene-like boron nitride(BN)/Bi₃O₄ Br photocatalysts have been controllably synthesized through a facile solvothermal method for the first time. Layer contact stacking between graphene-like BN and ultrathin Bi₃O₄ Br was achieved with strong interaction. Dehalogenation is designed to harvest more visible light, and the ultrathin structure of Bi₃O₄ Br is designed to accelerate charge transfer from inside to the surface. Aft...     

高致密性Yb3+和Gd3+双掺杂CeO2中温电解质的合成及其电性能研究

采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法合成了Yb³⁺、Gd³⁺双掺杂CeO₂电解质材料,并添加4%CuO作为烧结助剂同时制备了Yb_0.1Gd_0.1Ce_0.8O_2-α-4%CuO材料。采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了Yb_0.1Gd_0.1Ce_0.8O_2-α和Yb_0.1Gd_0.1Ce_0.8O_2-α-4%CuO的结构和形貌。Yb_0.1Gd_0.1Ce_0.8O_2-α和Yb_0.1Gd_0.1Ce_0.8O_2-α-4%CuO在750℃电导率分别达到1.3×10^-2S·cm     

利用厨房材料探究Na2CO3、NaHCO3的性质

利用厨房常见材料设计实验，以化学视角探究日常用品Na₂CO₃、NaHCO₃的性质。可以在家中利用常见材料进行探究，认识Na₂CO₃、NaHCO₃的外观、水溶性、溶解过程的热效应、碱性、与酸反应的过程、热稳定性，进而能够科学、有效地在生活中应用，同时使学生感受到生活与科学的紧密联系。     

绿色催化剂Al2(SO4)3·18H2O合成乙酸乙酯

酯化反应是高中非常重要的实验,但是浓硫酸作为催化剂存在危险性高、副产物多、环境污染性强等缺点,将常见、便宜、低毒性、具有高效催化效率的Al₂(SO₄)₃·18H₂O作为催化剂,利用无水乙醇和冰醋酸合成乙酸乙酯,反应结束后,Al₂(SO₄)₃·18H₂O通过简单过滤即可回收利用,适合应用于中学课堂实验中。     

烧结助剂对单相β-SiAlON陶瓷性能的影响

使用廉价的Si粉作为原料通过反应烧结获得了Si₃N₄,后续高温烧结过程中,Si₃N₄与粉料中Al₂O₃发生固溶反应,制备出单相β-Si Al ON陶瓷。经过1 700℃高温烧结后,获得β-Si Al ON相和β-Si₃N₄混合相陶瓷,随着烧结温度增加至1 800℃,Al₂O₃在Si₃N₄晶格中完全固溶,形成了单一β-Si Al ON陶瓷。选用Y₂O₃和Sm₂O₃两种烧结助剂,并对比其对反应烧结β-Si Al ON陶瓷微观结构和力学性能的影响。结果显示,使用Sm₂O₃制备出长径比较Y₂O₃高的柱状晶粒,柱状晶粒相互交织桥接和连接,可以显著提高β-Si Al ON的力学性能。