复杂金属间化合物Al3Mg2相的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了立方晶系高温相β-Al₃Mg₂和六方晶系低温相β’-Al₃Mg₂的力学性质及电子结构。弹性常数的计算结果表明：β-Al₃Mg₂的晶体结构在力学上是不稳定的,β’-Al₃Mg₂具有力学稳定性结构。体模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比v、弹性各向异性指数A^U和硬度H的计算结果表明：在弹性范围内,β-Al₃Mg₂抵抗形变的能力远大于β’-Al₃Mg₂;β-Al₃Mg₂为硬脆性相,β’-Al₃Mg₂为韧性相;β’-Al₃Mg₂的弹性各向异性指数A^U=0.01,接近各向同性。电子结构的计算结果表明：低温相β’-A...     

“温度对酶活性影响”的实验探究

由于H₂O₂的分解受温度影响,长期以来不被作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材料。现将新鲜土豆作为过氧化氢酶的酶源,运用3%医用双氧水(H₂O₂)进行温度对酶活性影响的探究实验,实验中分别设置0℃、37℃、90℃3个温度,以气泡的产生情况作为观测指标,其实验结果显示,H₂O₂的自分解不足以对实验结果造成影响,使用H₂O₂作为“探究温度对酶活性的影响”实验材料是可行的。     

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...     

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。     

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     

多孔尖晶石型锰钴氧化物的制备和催化性能

为获得高效催化还原对硝基苯酚的锰钴氧化物催化剂,以聚甲基丙烯酸甲酯为模板,采用硬模板法制备了具有三维有序大孔结构的尖晶石型锰钴氧化物(MnCo₂O₄)。运用X射线粉末衍射仪、全自动物理吸附仪、扫描电子显微镜及紫外-可见分光光度计等对催化剂的结构和形貌进行表征,并研究其对硼氢化钠还原对硝基苯酚反应的催化性能。结果表明,多孔MnCo₂O₄催化剂具有立方晶相结构,其三维有序大孔孔径均一,比表面积达到65.7 m²/g;与体相MnCo₂O₄和其他贵金属催化剂相比,多孔MnCo₂O₄催化剂表现出更优异的催化活性,对硝基苯酚还原的反应速率常数可达6.59×10^-2s^-1。多孔MnCo₂O₄催化剂在5次重复利用后对硝基苯酚的转化率仍高达90%以上。     

基于滤纸片上浮法探究pH和底物浓度对H2O2酶促反应的影响

优化教材实验“探究pH对H₂O₂酶活性的影响”，并测量了不同浓度的H₂O₂底物对酶促反应的影响，利用滤纸片上浮法测定酶促反应速率，简化实验步骤、放大实验现象，提高了实验成功率。结果显示：H₂O₂酶的最适pH在6.0左右，pH2.0环境下其活性完全丧失，pH10.0环境下活性降低且重新置于适宜pH环境后可部分恢复。一定范围内，酶促反应速度与H₂O₂浓度呈正比。     

铁水脱硫综合研究型实验教学设计

通过实验室铁水脱硫实验,测试与分析了一种试验用石灰基脱硫剂(w(CaO)/w(CaF₂)=9)中添加不同含量氧化铝后的铁水脱硫效果。结果表明,随着石灰基脱硫剂中Al₂O₃含量从0%增加到30%时,脱硫剂的脱硫率先增大后减小。添加10%Al₂O₃含量的脱硫剂,脱硫率为58.25%,脱硫效果最好。Al₂O₃含量增加,石灰基脱硫剂中液相比例先增大再减小,且都高于原始石灰基脱硫剂,使用Al₂O₃作为脱硫剂原料可减少助熔剂氟化钙的使用量。增加脱硫剂中Al₂O₃含量,平衡渣中CaO饱和溶解度也增加,15%Al₂O₃含量的脱硫剂中CaO的利用率最大。脱硫反应的限制性环节是生成物在液态脱硫剂中的扩散,添加10%Al₂O₃时脱硫反应速率常数K最大。该铁水脱硫综合研究型实验将铁水预...     

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     

呼伦贝尔地区煤矸石制备聚合氯化铝实验研究

以内蒙古呼伦贝尔地区煤矸石为原料,采用高温煅烧活化,盐酸酸浸法溶出Al₂O₃,以Na₂CO₃作为碱化剂制备聚合氯化铝(PAC),研究酸浸条件、聚合条件对制备PAC的影响。实验结果表明：酸浸最佳条件为每10g粒径200目煤矸石样品,在750℃高温活化2h,用3.5mol/L盐酸35mL酸浸2h,扎赉诺尔矿区煤矸石在80℃酸浸条件下Al₂O₃溶出率最高达到24.41%,而伊敏矿区和大雁矿区煤矸石样品则在85℃时酸浸,Al₂O₃溶出率分别达到最高值22.4%和21.6%。以扎赉诺尔矿区煤矸石为研究对象,在酸浸液中加入3.0g Na₂CO₃,80℃时聚合2h,可得到淡黄色液体聚合氯化铝,通过红外光谱分析,在1008cm^-1和1071cm^-1处出现Al-O-Al弯曲振动产生的特征吸收峰,说明氯化铝转变为聚合氯化铝。在自来水中加入体积比5...     

利用Ce-Mn/Al2O3复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验设计

针对燃煤电厂SO₂排放法规日趋严格，而传统固硫剂高温固硫性能差的问题，设计了Ce-Mn/Al₂O₃复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验。以纳米Al₂O₃为载体，采用共沉淀法制备了Ce-Mn负载型燃煤催化剂，在管式炉中进行高温固硫性能评价实验，采用热重法分析煤粉的燃烧性能，得到反应动力学参数。采用FESEM-EDS、TEM、XRD、XPS对催化剂进行表征。实验结果表明，Ce-Mn催化剂可以显著提高燃煤固硫效果，改善煤粉燃烧性能。该实验不仅能加深学生对脱硫工艺原理和应用的理解，掌握仪器使用、软件绘图和催化剂表征手段，还能增强学生对燃料清洁利用的认识，培养科研思维和创新能力。     

铁的冶炼实验突破

<正>实验要点1.铁矿石选择：常见铁矿石有赤铁矿(主要成分为Fe₂O₃)、磁铁矿(主要成分为Fe₃O₄)、黄铁矿(主要成分为FeS₂)、菱铁矿(主要成分为FeCO₃)等。比较适合炼铁的铁矿石为赤铁矿和磁铁矿,因为它们含铁量高,且不含有污染空气的硫元素。2.实验室模拟炼铁装置图(以CO还原Fe₂O₃为例)：如图1所示。     

赏析两道化工生产流程题

化学工业流程题是近年高考实验命题的新宠之一,其特点是以教材内容为基础,突出体现物质的制备与提纯过程,融合教材主干知识、基础实验及实验评价于一体,备受高考命题青睐.下面,试举两例分析:例1（2010年山东模拟）某实验室对煤矸石（主要含A1₂O₃、SiO₂及Fe₂O₃）制备聚合氧化铝[Al₂（OH）_nCl_6-n]_m（1≤n≤5,m≤10）,简称     

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     

中考新热点——趣味化学题

例1（2014·龙岩）"接龙"是化学扑克（和普通扑克相似,牌面标注物质的化学式）的一种游戏,其规则是:当上家出牌时,下家跟出的牌所标注的物质必须能与上家的反应.某局游戏中,甲到戊五人各有一张不同的牌,牌面标注"CuSO₄"、"H₂SO₄"、"NaOH"、"Fe"、"Fe₂O₃".若甲的牌为"Fe₂O₃",且按甲→乙→丙→丁→戊依次出牌时能满足"接龙"规则,则丁的牌是（D）.A.NaOH B.Fe C.H₂SO₄ D.CuSO₄解析本题主要借助于"扑克接龙游戏"来考查单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质之间的反应关系.若甲为     

数字化设备和传统实验相结合探究酶的特性

开展“探究酶的高效性和专一性”传统实验时,存在无法定量比较酶的催化效率以及无法研究生成物的量随时间变化的趋势等不足。为提高实验教学效果,可利用数字化实验设备,获得生成物(O₂)的变化数据,从而对酶的高效性和专一性进行定量分析。传统实验和数字化实验结果都显示:过氧化氢酶对H₂O₂分解的催化效率显著高于无机催化剂FeCl₃,且H₂O₂只能被过氧化氢酶分解,不能被唾液淀粉酶分解,说明了酶具有专一性。     

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。     

球磨工艺对几种硝酸盐形貌与结构的影响

为了研究钼合金制备中球磨工艺对La(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Zr(NO₃)₄的影响,用QM-3SP2行星式球磨机对原料进行干磨、湿磨处理,使用箱式电阻炉对原料以及干磨、湿磨处理后的试样进行焙烧处理,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对试样进行形貌和物相分析,观察球磨工艺对钼掺杂的第二相物相和形貌上的影响,结果发现：(1)干磨对试样的分散效果最好;湿磨对试样的混合效果最好．(2)焙烧后的最终产物是硝酸盐对应的氧化物．(3)球磨工艺对粉体的物相影响不大．(4)对干磨、湿磨以及焙烧处理后的硝酸盐进行分析,ZrO₂作为第二相进行钼掺杂效果相对La₂O₃和Y₂O₃更好．     

Dawson型多金属氧酸盐H6P2W16Mo2O62聚乙烯吡咯烷酮复合薄膜的可见光光致变色研究

将Dawson型多金属氧酸盐H₆P₂W₁₆Mo₂O₆₂与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)形成复合溶液，以滴膜法制备了复合薄膜。该复合薄膜在可见光照射下发生光致变色现象。用红外光谱和XRD对P₂W₁₆Mo₂及P₂W₁₆Mo₂/PVP复合膜进行了表征，复合膜中仍然保留了多金属氧酸盐H₆P₂W₁₆Mo₂O₆₂的基本结构。采用紫外-可见吸收分光光度法分析了P₂W₁₆Mo₂/PVP复合膜的光致变色性能及机理。在P₂W₁₆Mo₂/PVP (50 wt%)的组分比例下，复合膜的光致变色性能最佳。同时，P₂W     

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。