MoS_2/Si异质薄膜综合实验研究

为了让学生更好地了解研究前沿和激发学生对科研探索的兴趣,在大量科学研究工作基础上,设计了MoS_2/Si异质薄膜的制备、微结构表征和气敏性能测量综合实验。该实验选题新颖,涵盖知识点丰富,实验各环节联系紧密,有利于深化学生对理论知识的理解和培养学生的创新思想,有利于培养学生综合运用所学知识独立进行科学研究的素质能力。     

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。     

中空ZnO/Co3O4半导体异质结的制备及其光催化性能

半导体异质结是当前光催化材料的研究热点之一,在环境领域有着广泛的应用前景.首先以六水合硝酸钴、六水合硝酸锌和2-甲基咪唑等为原料,室温合成了ZIF-8/ZIF-67复合材料,然后以其为前驱体,采用自牺牲模板法制备了中空ZnO/Co3 O4半导体异质结材料.利用XRD、SEM和N2吸-脱附等对样品进行表征.最后,以亚甲基...     

In2O3/Zn0.5Cd0.5Se异质结材料创新实验设计及二氧化碳还原性能的研究

运用太阳能进行可见光催化二氧化碳还原是实现碳中和目标的有效途径.如何培养具有专业素养的环境治理人才是本科院校重要研究方向.本文以In2O3/Zn0.5Cd0.5Se异质结材料的合成为媒介,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及二氧化碳光催化还原测试等方法研究In2O3/Zn0.5Cd0.5Se复合材料的合成方法、物相成分、...     

沉积顺序对La0.8Sr0.2MnO3/TiO2异质PN结整流特性的影响

采用磁控溅射法在Si衬底上通过改变沉积顺序制备两类异质PN结:La0.8Sr0.2MnO3/TiO2和TiO2/La0.8Sr0.2MnO3,并时其进行电学性能研究.结果显示Si/La0.8Sr0.2MnO3/TiO2异质PN结中的Ⅰ-Ⅴ特性曲线呈现线性特征.这可能是TiO2薄膜区内垂直于生长界面的缺陷使得在垂直于衬底方向上产生载流子"通道",从而导致没有整流特性.而在Si/TiO2/La0.8Sr0.2MnO3异质PN结中的Ⅰ-Ⅴ特性曲线却呈现良好的整流特性.这可能是La0.8Sr0.2MnO3和TiO2生长的均很致密,没有给电流提供导通通道,使得呈现明显整流特性.变温电流电压特性曲线显示整流特性出现在一个50 K到350 K广泛温区,与此同时,随着测量温度的降低,扩散电压增大,这可能由于随着测量温度的变化导致了界面电子结构的变化.     

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。     

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。     

Fe_3O_4/NSTO不同取向异质结的输运特性

利用脉冲激光沉积法,在3种不同取向的NSTO基片上,生长得到3种不同取向的Fe3O4外延薄膜。制备了Fe3O4（100）/NSTO（100）、Fe3O4（110）/NSTO（110）、Fe3O4（111）/NSTO（111）3种不同异质结。3种异质结的I-V曲线都具有很好的整流特性。利用肖特基结（Schottky junction）二极管I-V关系的热激活模型对实验数据进行处理,得到了这3种异质结的势垒高度ΦB随温度的变化关系。对这3种Fe3O4/NSTO异质结的磁阻进行了测量,分析指出Fe3O4的磁各向异性和不同取向异质结的势垒高度差,是造成3种异质结磁阻差异的主要原因。发现3种异质结的磁阻都与Fe3O4的Verwey转变温度（Tv）相关,在120 K处负磁阻最大。     

光响应超分子凝胶的制备与性能

设计了光响应超分子凝胶制备与性能研究的综合化学实验。通过螺吡喃与胶凝剂分子进行二组分共组装构筑了光响应凝胶,并对其性质进行了表征。结果表明,在不同波长的光下该体系表现了很好的光响应性质,螺吡喃分子结构的变化引起了光致变色现象,而且具有很好的可逆性,其对应的紫外可见光谱和扫描电子显微镜图像也都发生了相应的变化。通过实验,可以有效地激发学生的科研兴趣,有助于提高学生的创新思维和综合素质。     

研究型综合实验设计与实践教学模式探究

由于涉及的实验环节多样、涵盖的知识面丰富,材料综合实验已成为培养材料类专业学生创新能力与科研探索能力的重要方式。选取国际研究热点材料二硫化钼(MoS_2)作为实验对象,设计了MoS_2薄膜的气体敏感性能综合实验,包括薄膜的制备、微结构表征以及气体敏感性测试等实验环节,对学生综合知识的运用、实验技术操作、探索研究思维及协同配合等方面的素质能力进行全面的锻炼与提高。实践证明,通过一系列的创新研究型综合实验项目的开展,学生的实验方案设计、实验研究组织和实验结果分析的能力得到了显著提高,在大学生创新项目申请和学术论文发表等方面取得了突出成绩。     

文氏桥振荡器研究性实验设计

针对低年级本科生专业知识尚不完整而开设研究性实验较为困难的问题,以文氏桥振荡器实验为例,提出增加原有基础性实验内涵,设计了以实验问题与实验现象探究为核心的研究性实验。详细分析了文氏桥振荡器的工作原理、频率偏差及频率上限等问题,并给出了具体的实验设计。     

冲激响应研究性实验设计

在RC电路中,采用单脉冲近似冲激激励和强迫跃变、以微分信号为冲激激励和用RC微分电路对阶跃响应进行微分3种方法对冲激响应进行研究,对所测量的各响应波形进行理论分析以判断是否为冲激响应,并提出得到冲激响应的近似方法。介绍了这一创新的研究性自主性实验的实验设计思想。     

晶体生长研究型实验设计与实践

依据材料科学发展前沿,设计"研究型晶体生长实验设计与实践"的材料制备及生长机理分析实验。实验设计包括实验过程、结构表征及结果分析分析3部分。在此实验基础上,可以对实验内容进行拓展,以满足学生培养中不同层次的需求。教学实践证明,综合型研究型晶体生长实验有助于学生熟悉晶体生长的基本理论和掌握基本的实验技能,了解学科发展最新动态,从而提升学生的科研能力和综合素质。     

研究型生物化学实验设计与实践

以"鲫鱼脑乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性测定及影响因素"为内容设计了一个研究型生物化学教学实验.要求学生课前查阅文献了解乙酰胆碱酯酶活性测定的应用,拟定实验方案,课上通过实验讨论底物浓度、缓冲液pH值、反应温度对酶活力的影响,课后以科研论文的形式写出实验报告.教学效果调查显示,学生对相关知识点的理解和掌握程度、学习主动性、分析问题解决问题的能力及创新能力都有了显著提高.     

MoS_2薄膜制备和表征及光伏器件应用综合研究型实验设计

为了让学生更好地认识二维层状半导体的特性,设计了二硫化钼(MoS_2)薄膜制备、表征及光伏器件应用综合研究型实验。该实验包括磁控溅射技术制备MoS_2薄膜、薄膜太阳能电池器件制作、晶格结构和表面形貌分析、电光性能测量等实验内容,形象展示了MoS_2薄膜生长、独特结构和优异器件性能之间的内在联系,让学生对MoS_2新材料特征有整体的认知。该实验选题新颖,实验内容涵盖材料学、半导体物理、电子器件等知识点。教学实践表明,该综合研究实验全面培养了学生的综合素质和创新研究能力。     

基于振动监测数控加工过程的研究型实验设计

利用科研项目实验设施,针对数控加工振动这一主要特性,设计了基于振动监测数控加工过程的研究型实验。此实验围绕振动特性,能很好地反映数控加工过程,将前期的切削用量与振动关系的设计和后期数据处理结论分析设置为研究型环节,打破了传统的验证型实验,给学生提供了自由发挥的空间,锻炼了学生的学术研究思维、创新思维和创新能力。     

对偶原理的研究性实验设计

介绍了新开发的研究性、自主性实验--"对偶原理研究"的实验设计思想和方法.从教学效果看,将验证性实验研究性化是电路原理实验改革与创新的方向.     

自适应滤波器综合实验设计

为了更好传授现代数字信号处理中自适应滤波器的知识,设计了自适应滤波器的综合实验。利用Matlab语言实现了最小均方自适应横向滤波器和图形用户界面,可以在界面上方便地调节信噪比、滤波器的阶数、步长等参数,并从时域和频域两方面显示滤波效果。该实验不仅可以使学生更好地理解自适应滤波器的原理,而且可以促使学生探究影响自适应滤波器性能的因素。     

电化学气体传感器综合实验设计

结合科研成果,基于电化学传感器的基本原理设计了电极制备、电化学性能测试及氧气检测的综合性电化学氧气传感器实验。通过该实验使学生了解电化学传感器的基本原理。该实验涵盖了物理化学和分析化学的理论知识,涉及多项单元操作,并将实验教学与生活密切结合,对于丰富教学实验项目、激发学生好奇心、提高学生科研兴趣具有重要的意义。