钼酸铁/氧化钼异质纳米结构合成制备综合实验设计

设计了一个综合实验,通过水热法合成氧化钼纳米棒,将其分散到硝酸铁溶液中并经过退火处理后,得到钼酸铁/氧化钼一维异质纳米结构。实验研究了硝酸铁加入量、反应时间以及反应温度等因素对异质纳米结构的影响。实验涉及多种合成方法以及表征测试手段,可以提高学生进行综合实验的能力。     

ZnO/Si异质结光响应研究型综合实验设计

设计了"ZnO/Si异质结光响应研究"的研究型综合实验。实验设计包括前期调研、ZnO/Si异质结的制备、测量电路设计及计算结果分析讨论3部分,并在此基础上进行实验拓展能力的培养,实验内容密切联系学科发展前沿。教学实践证明,研究型综合实验有助于学生提高专业知识综合应用能力,有助于创新型、科研型人才的培养。     

氧化锌纳米棒阵列/p型金刚石异质结的制备及其光催化性能

本文通过水热法在硼掺杂金刚石膜上制备了ZnO纳米棒阵列,并采用X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品的形貌和结构进行表征。电学性能测试结果表明,ZnO纳米棒阵列/p型金刚石异质结具有很好的整流特性。光催化性能研究结果表明,ZnO纳米棒阵列与p型金刚石之间形成的异质结效应使ZnO纳米棒阵列/p型金刚石异质结光催化剂具有良好的光催化性能,在紫外光照射下,其对甲基橙的降解率达到73%。     

辐射制冷涂层制备及其性能研究综合实验设计

设计了一个融入科研课题内容的综合性实验项目——纳米ZnO复合金属有机框架(MOFs)涂层材料及其辐射制冷性能研究实验,并完善了考核评价方式.该实验涉及化学、材料、能源和环境等学科知识,从分子、原子视角设计制备多孔材料,并应用于辐射制冷工程实践,使学生了解自牺牲模板和涂层的制备方法及传热知识,掌握相关测试仪器的结构、原理...     

纳米TiC粉末的分散与表征综合实验设计

纳米TiC粉末具有高强度、高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、低热膨胀率、优良的导热导电能力和抗热震性,被广泛用作复合材料的增强体。纳米粉末粒度小、表面能和表面活性大,在储存和使用过程中极易产生团聚。采用胶体分散技术分散纳米TiC粉末;利用TEM、激光粒度分析和Zeta电位测试等手段对纳米TiC的分散效果进行表征。实验研究了分散介质、超声时间、分散剂种类和加量、溶液pH值等因素的影响。有利于培养材料科学与工程类专业本科生综合运用知识、研究科学问题的能力。     

钛酸锶纳米晶光催化剂合成及表征综合实验设计

采用电化学法合成钛酸锶纳米晶,研究了反应电流对结晶状况、形貌、尺寸和光催化性能的影响。X射线衍射仪、透射电镜和紫外-可见分光光度计测试结果表明:室温条件下,反应电流3A时可以得到结晶良好、粒径60nm、最大光吸收边380nm的钛酸锶纳米晶,100min内对甲基橙溶液的降解效率可达93%。该实验路线简单易行,涵盖知识点多,有利于培养学生综合运用知识进行科学研究的能力,可以作为材料化学专业的综合性实验项目。     

金属氧化物涂层电化学性能表征的综合实验设计

设计了表征金属氧化物涂层电化学性能的综合实验。以热分解法制备的Ru O2和(Ru,La)Ox涂层为研究对象,利用Tafel曲线(PC)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)等表征方法,研究了稀土元素La对钌基氧化物涂层电化学活性的影响。结果表明,加入La,能提高交换电流密度,降低极化电阻,增加涂层表面活性点的数目,从而提高了涂层的电催化活性。     

掺杂纳米微晶玻璃制备及性能表征综合实验

将最新的科研成果引入实验教学,设计了纳米微晶玻璃的制备及性能表征综合实验。利用高温熔融冷却法制备玻璃基体,利用差热分析对其析晶性能进行分析;通过改变热处理温度及时间等工艺参数,对玻璃基体进行精密的热处理,获得一系列具有不同物化性能的微晶玻璃;最后利用X射线衍射仪、透射电镜、荧光光谱仪和分光光度计等现代分析测试手段对样品的性能进行表征与分析。结果表明,在620℃进行热处理2h后,可以从玻璃相中析出纯的NaYF4晶相,微晶颗粒尺寸约为27.3nm,通过Er3+/Yb3+稀土离子共掺可以获得最佳的光谱吸收和上转换发光性能。该实验涵盖知识点多且简单易行,有利于提高学生的综合运用知识和进行科研的能力。     

纳米ZnS的溶剂热法制备及其性能表征

采用溶剂热法制备了结晶度良好的ZnS纳米粒子,通过XRD、TEM、UV-Vis-DRS等技术对所合成的ZnS粉体的结构和理化性能进行表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,考察了ZnS粉体在紫外光和可见光下的光催化性能。结果表明,用该方法制备的ZnS纳米粉体为六方晶系,粒径大致为30 nm,不论是在紫外光下还是在可见光下对亚甲基蓝均表现出良好的光催化性能。     

纳米硒的制备及其表征

报道了一种用壳聚糖作为模板制备纳米硒的方法 对所得纳米硒进行表征,研究了反应条件对产物形貌的影响     

新型复合纳米TiO_2制备及性能实验设计

利用常温络合-控制水解法,以四氯化钛、有机羧酸、氨水、硝酸铜、硝酸镍等原料制备铜/镍共掺杂的复合纳米TiO_2透明乳液。使用XRD、纳米粒度分布分析仪、紫外-可见分光光度计等对样品的物相、粒径、光吸收、光催化等性质进行表征。将该透明乳液在模拟太阳光下对酸性红3R染料进行降解,分析了染料初始质量浓度、样品掺杂浓度、体系pH值、加热回流时间对光催化效果的影响。结果表明,当铜/镍掺杂量均为0.001 mol/L、体系pH值为5、回流时间为0时,复合纳米TiO_2光催化性能最好。     

超高脱乙酰度壳聚糖制备与表征综合实验设计

介绍超高脱乙酰度壳聚糖的制备与表征的综合实验教学设计。该综合实验以虾壳为原料,经脱乙酰和降解等过程,制备超高脱乙酰度壳聚糖。用黏度法测定壳聚糖分子量,用核磁共振波谱法测定脱乙酰度,用傅里叶变换红外光谱法和元素分析法对壳聚糖进行了表征。该实验条件简单,壳聚糖分子量可控,涉及高分子材料的制备和结构表征、结果分析等多方面内容,有利于提高学生的综合运用知识和进行科研的能力。     

Ag原位负载催化剂的制备及表征综合实验设计

设计一个关于锂空气电池催化剂的制备及其催化性能研究的综合实验。采用自交换法结合HF同步刻蚀,在集流体泡沫镍表面原位生成了Ag纳米枝晶电极材料。利用X射线衍射技术、场发射扫描电镜配接X射线谱仪对这种新型复合材料进行成分分析与形貌表征,通过恒电流放电及电化学线性伏安测试评价了材料的电化学性能。结果表明,Ag纳米枝晶在泡沫镍表面均匀分布,将其应用于锂空气电池,在电流密度为1 A/m~2时,电池的放电容量从4 774.4 mA·h/g增加到8 203.8 mA·h/g,电催化性能良好。     

伊利石/纳米TiO_2光催化剂的制备及其降解染料综合实验设计

基于伊利石/纳米TiO_2光催化剂的制备、光催化降解染料性能以及产物结构的表征,设计了一个综合研究性实验。该实验考察了反应体系的温度、时间及纳米TiO_2负载量对降解亚甲基蓝溶液(MB)效果的影响。运用了X-射线衍射(XRD)、X射线荧光衍射(XRF)、扫描电镜(SEM)对原料及反应产物进行了表征;利用紫外-可见分光光度计及光催化反应仪评估了其光催化降解的性能。实践证明,该综合实验对提高学生的学习兴趣,培养学生的创新思维,锻炼学生的综合实践能力有较大的积极作用。     

电沉积法制备TNTs/CdSxSey异质结及其光电性能研究

以TiO2纳米管阵列（TNTs）为基底,采用电化学沉积法制备TNTs/CdSxSey异质结,在单一变量的基础上结合正交实验,探讨了络合剂的选择、沉积时间、沉积温度、 Na2S2O3浓度、柠檬酸浓度、沉积电压等条件对TNTs/CdSxSey异质结光电压的影响。结果表明,当Na2S2O3浓度为0.009 mol·L-1、柠檬酸的浓度为0.025 mol·L-1时,在20℃、2.4 V沉积电压下电化学沉积5 min,获得的TNTs/CdSxSey异质结光电压值达0.2672 V,优于同等条件下空白TNTs的0.0917 V。XRD结果显示, CdSxSey的主要衍射峰位于2θ为26.276°、27.992°、51.285°、52.842°的位置,分别对应于标准卡片CdS0.25Se0.75的[002]、[101]、[112]、[201]晶面,属于六方晶系,在2θ为37.600°、47.565°处出现Se的单质峰,在2θ为62.728°、72.033°处出现六方晶系单质Cd的（110）、（112）晶面。根据EDS的数据分析可知, Cd、 S、 Se的原子个数百分比分别为2.57%,0.63%,4.76%,对Cd进行归一化处理后,可确定所得样品的化学式为TNTs/Cd1.02S0.25Se1.89,其中含0.02的单质Cd和1.14的单质Se,扫描电子显微镜（SEM）显示所制样品为50~100 nm量子点。     

菱面体形CeO2的制备及其光催化性能综合实验设计

设计了菱面体形CeO2的合成、表征及光催化性能研究综合实验.采用硝酸铈为铈源,尿素为沉淀剂,PEG为表面活性剂,应用微波法制备了菱面体形CeO2粒子,并通过正交试验法确定了合成的最佳工艺.利用X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱等方法对制备的样品进行了表征和分析,通过降解苯酚溶液考察所制备样品的光催化活性.教学实践表明,将...     

Cu_2O@TiO_2核壳异质结的制备及其光催化性能研究

由于二氧化钛和氧化亚铜具有优异的光催化性能,从而被广泛应用于许多领域,如降解污染物,自清洁的涂料等.设计一种反应温度为180℃和反应时间为3 h的溶剂热方法,以乙二醇作为溶剂,硝酸铜作为反应试剂,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,合成具有球状结构的Cu_2O颗粒.进一步以酞酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用溶剂热法合成具有核/壳结构的Cu_2O@TiO_2球状颗粒.这种具有核壳结构的复合材料形成p-n异质结.创新点在于在两种不同半导体金属氧化物之间成功形成均匀的核壳异质结.所制备的样品采用带有能谱(EDS)仪的扫描电子显微镜,透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对样品形貌进行表征.在室温条件下,以500 W氙灯为光源,对甲基橙(MO)溶液进行光催化降解测试.结果表明,产物的光催化性能明显高于Cu_2O和TiO_2光催化性能.     

聚合物纳米微球制备实验设计

介绍并比较了乳化-溶剂挥发法和微流控技术制备聚合物载药纳米粒的工艺特点,以形貌和粒度为评价指标,在一定优化工艺条件下制备得到光滑圆整、平均粒径为200nm的SB-3CT-PLGA纳米粒。该研究项目用于教学实验,有利于学生综合能力的培养,比如:掌握不同实验技术解决问题的能力,设计并组织实验、分析数据的能力及团队协作能力。     

多孔石墨烯的制备及气体分离性能综合实验设计

将科研成果转化为实验教学内容,设计研究了多孔石墨烯的制备及气体分离性能评价的综合实验,以促进学生对专业知识有更加系统地了解。实践表明,在对新型碳材料理论了解的基础上,增加石墨烯的结构调变设计及性能评价实验,既能激发学生对于专业知识的研究兴趣,在文献调研、实验设计和动手操作过程中又培养了学生的自主学习能力和创新意识,深化了学生对材料的结构与表征认识,从而更好地理解材料的结构与性能之间的关系。     

水解沉淀法制备纳米TiO2及其表征

以TiOSO4为原料制备纳米TiO2 并对其进行XRD、BET、TEM研究 .结果表明 ,pH值与热处理温度对晶粒大小及晶型结构有很大影响 .在 5 0 0℃热处理条件下 ,pH =5时的纳米粉末比表面积为 10 1.3 9m2 ·g-1,粒径 10nm左右 ;pH =10时的纳米粉末比表面积为 95 .48m2 ·g-1,粒径 3 0nm左右 .在 75 0℃时的金红石晶型转变对粒径的长大有很大的促进作用 .