CNT@MOFs基复合相变材料的制备及性能

构建了"实验设计-材料制备-结构表征-性能测试-结果分析"的实践教学模式。通过溶剂热法制备出以碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)为核,金属有机骨架(Metal-organic Frameworks,MOFs)颗粒为壳的CNT@MOFs多孔材料;再以CNT@MOFs多孔材料为载体,采用溶液浸渍法负载相变芯材十八酸,制备出CNT@MOFs基复合相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、导热系数仪对其进行结构表征及性能测试。采取从材料制备到结构表征及性能测试的设计思路,可操作性强,有利于提高学生综合运用知识的能力和严谨规范的科研能力。     

金属掺杂型硅基复合相变材料制备及性能

依托国家或省部级项目课题,开展了关于金属掺杂型硅基复合相变材料的实践教学。将高热导率的银纳米粒子负载至SBA-15分子筛孔道中,以其为载体材料固载相变芯材—聚乙二醇PEG2000,制备得到金属掺杂型硅基复合相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、导热系数仪对其结构表征及性能测试。该实验具体涉及了水热反应合成技术及重要仪器分析表征方法,在培养学生掌握基本实验操作技术的同时,提升学生分析判断、逻辑推理、归纳总结的能力。     

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。     

CBC@rGO复合电极材料的制备及其电化学性能

为了研发高效降解水中苯酚的电化学技术,将玉米芯生物质炭(CBC)负载于导电性能好的还原氧化石墨烯(rGO)上,制备得到高性能复合电极材料CBC@rGO。通过循环伏安测试CBC@rGO的电化学性能,通过扫描电子显微镜仪器、BET比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱分析仪等表征物化性能,探讨CBC@rGO高效降解水中苯酚的影响规律;基于电化学降解实验,获得CBC@rGO对水中苯酚的最佳去除效果。结果表明：CBC@rGO的最大比电容为125.82 F/g(扫描速率为10 mV/s),与其比表面积、总孔容量及F-C-F键强度成正比;0～10 min内,CBC@rGO对苯酚的降解速率(k=0.025 81 L·mol^-1·s^-1)明显高于CBC和rGO。由此,CBC@rGO作为一种绿色高效的电极材料,可明显提高其导电能力并解决石墨烯纳米材料的团聚问题,为水中苯酚的高效去除提供了新的技术和方法。     

氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验设计

设计了氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验。实验设计包括前期文献调研、氧化石墨烯的制备、氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜的制备、膜分离性能测试等部分。教学实践表明,研究型综合实验的开展有利于提高学生综合运用各种专业知识的能力,有助于科研型、创新型人才的培养。     

高分子材料结构与性能研究型综合实验设计

为提高高分子材料实验内容综合性,培养学生创新能力和综合素质,设计了研究型综合实验"可控降解β-聚丙烯的结构与性能".内容包括配方设计、制备加工、结构表征和性能测试等,将多方面知识串联整合.该实验有助于学生深入理解高分子材料结构特点以及结构决定性能的原理,解决了学生对高分子材料微观结构难以理解的问题.通过学科前沿知识引人...     

粉煤灰基复合相变材料储热性能的研究进展

相变材料是利用相变过程进行储存能量或释放能量的高热容物质.本文综述了以粉煤灰为载体的复合相变材料的研究现状,从相变温度、相变潜热和热循环稳定性来评价粉煤灰基复合相变材料的储热性能,并对粉煤灰基复合相变材料未来研究的发展趋势进行了展望.     

应用化学专业无机材料方向的一个综合实验设计

以掺杂纳米氧化锡材料的合成、表征及气敏性能研究实验的教学实践为例,探讨通过模拟科研流程的专业实验模式培养学生综合应用及创新能力的途径。     

MnO2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料制备及储锂性能评价综合实验设计

针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验.实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价.该实验涉及纳米材料制备、微观结...     

“铜化合物纳米线阵列的制备及性能研究”综合实验设计

结合科学研究工作和本学科前沿方向设计了"铜化合物纳米线阵列的制备及性能研究"综合实验,该实验过程涵盖了材料制备、物理性能表征、光降解性能测试、葡萄糖检测性能测试等,研究涉及扫描电镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计、电化学工作站等仪器的应用。通过该实验使学生对功能材料有进一步了解,提高学生的综合素质和对科学研究的热情。     

碳纤维对甘二烷相变材料热性能的影响

对采用热的良导体——碳纤维改善相变材料的热传导速率开展了研究.通过碳纤维与甘二烷的物理混合制备了相变复合材料.采用示差扫描分析法、热重分析法和差示热分析法测试了此相变复合材料的热性能.研究了碳纤维的掺量与长度对甘二烷热传导性能的影响.研究结果表明,碳纤维能有效地改善甘二烷的热传导速率,碳纤维的掺量和长度是2个主要的影响因素.随着碳纤维掺量的增加,甘二烷的储热、放热速率增加.掺入碳纤维后,甘二烷的熔点从40.2℃增加到50.8℃.当掺入6%的碳纤维后,升温所需时间从720s降至660s;当掺入10%的碳纤维后,升温所需时间从720s降至600s.     

硬脂酸十六烷酯的合成与相变储能性能研究

通过羧基酰氯酯化法合成了硬脂酸十六烷酯固—液相变材料,并使用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、广角X-射线衍射仪（WAXD）、示差扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TG）等测试手段研究了材料的结构、结晶性能以及热性能（相变焓、相变温度和热稳定性）,发现所得材料具有较高的焓变,同时其热稳定性相比硬脂酸和十六醇得到了较大的提高,是一种具有较好相变性能的新型固—液相变储能材料.     

乌贼黑色素的提取及与金属离子络合性能的综合性实验设计

该文设计了乌贼黑色素的提取及其性质表征的综合性实验.利用水洗法、酸水解法和碱水解法从新鲜的乌贼墨囊中提取黑色素,采用透射电子显微镜、红外光谱仪和紫外-可见漫反射光谱仪等精密仪器表征提取黑色素的结构特征,分析乌贼黑色素与Fe3+、Pb2+、Cu2+等金属离子的络合作用.该综合性实验有助于学生了解生物大分子的提纯方法,掌握...