基于氧化石墨烯复合材料的实验设计

通过超声处理将Fe_3O_4微球颗粒负载在具有大比表面积的氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)表面,成功合成了Fe_3O_4微球/氧化石墨烯复合物(Fe_3O_4-GO),并将该复合物应用于有机酚类化合物的测定分析。首先根据Hummers法制备了GO;然后使用溶剂热法制备了粒径200 nm左右的Fe_3O_4微球;最后用扫描电子显微镜对材料的形貌结构进行探索。结果表明,该合成方法简单有效,制备的复合物能够有效地应用于电化学传感器的构建,并对有机酚类化合物进行检测分析。     

羧基化氧化石墨烯对Cu(Ⅱ)的吸附综合实验

依托科研项目,设计了羧基化氧化石墨烯对Cu(Ⅱ)的吸附的研究性综合实验。该实验包括羧基化氧化石墨烯材料的制备和其对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究,涉及红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪、元素分析仪以及原子吸收分光光度计的使用。通过实验,使学生了解石墨烯材料的制备过程和表征技术,提高学生学习兴趣,培养学生创新思维,锻炼学生实践能力,提高学生的综合素质和科研创新能力。     

石墨烯/聚苯胺合成及应用综合型实验设计北大核心

把科研成果与基础化学实验教学相结合,设计了石墨烯/聚苯胺合成及应用的综合型实验。采用鳞片石墨制备氧化石墨烯,通过水合肼还原得到石墨烯,并用原位聚合法制备出不同质量分数的石墨烯/聚苯胺杂化材料。采用透射电镜、拉曼光谱、红外光谱、X衍射对所制备的杂化材料进行表征。通过测试裸露碳钢片、聚苯胺以及不同质量分数杂化材料的塔菲尔腐蚀极化曲线来衡量不同材料在涂料中的防腐性能差异。该综合性实验有利于培养综合性、创新性人才。     

石墨烯/聚苯胺合成及应用综合型实验设计

把科研成果与基础化学实验教学相结合,设计了石墨烯/聚苯胺合成及应用的综合型实验。采用鳞片石墨制备氧化石墨烯,通过水合肼还原得到石墨烯,并用原位聚合法制备出不同质量分数的石墨烯/聚苯胺杂化材料。采用透射电镜、拉曼光谱、红外光谱、X衍射对所制备的杂化材料进行表征。通过测试裸露碳钢片、聚苯胺以及不同质量分数杂化材料的塔菲尔腐蚀极化曲线来衡量不同材料在涂料中的防腐性能差异。该综合性实验有利于培养综合性、创新性人才。     

氧化还原法制备石墨烯及其表征

采用氧化还原法制备石墨烯,首先以石墨粉为原料,利用Hummers法先制备了氧化石墨,再使用水合肼还原氧化石墨获得石墨烯.通过SEM和TEM对制备的石墨烯进行表面形貌和结构观察,利用X射线衍射和热重分析进一步确认所制为石墨烯.分析表明,所得石墨烯层数较少,热稳定性比氧化石墨更高.     

铁钒体系氧化还原反应综合实验设计

为了更好地培养大学生的实践动手能力和科学研究能力,将钒钛材料制备与利用的研究成果引入实验教学中,设计了铁钒体系氧化还原反应综合实验。该实验将科研与教学结合,简单易行,通过实验可让学生学习了解钒钛新材料的制备技术,同时增强学生综合运用知识进行科学研究的能力。     

科教融合的基础化学综合实验项目设计

针对新能源材料的研究热点,设计了一个融入科研课题的基础化学综合实验项目——席夫碱的电化学氧化还原研究,探索了有机小分子光伏材料——席夫碱的性质、结构与电极电势的关系,体现了无机、有机、分析、电化学等多种化学学科知识的融合和交叉。该实验项目涵盖了学生自主研究的实验内容。通过该项目实验研究,学生可掌握有机化合物制备方法和表征技术,红外、紫外光谱仪和核磁共振仪的工作原理和使用技术,以及谱图解析方法、数据分析方法和origin作图技巧等多个知识点及实验技能,提高自主学习积极性和创新思维能力,从而达到培养学生综合能力和素质,提高教学质量的目的。该实验项目贴近真实科研且成本低,所需实验设备和实验条件要求不高,不受专业设置和研究方向限制,可在不同的化学及化工类专业开设,普适性高,可作为综合化学实验开设。     

碳纳米管基复合膜的气体分离性能实验设计

设计了碳纳米管基复合膜气体分离性能的研究性实验。该实验采用化学氧化法、水热法及溶液浇铸法和溶剂蒸发法等多样化学方法制备复合膜材料,利用透射电子显微镜、X-射线衍射仪和X-光电能谱仪对材料进行表征,最后研究复合膜的气体渗透实验并对结果进行分析。该实验能扩大和丰富学生们的学术视野和科研思维,提高学生的实践能力,加深对已掌握的专业知识的理解及对知识的融会贯通,培养了学生的科研素养。     

掺磷石墨烯的制备及其电化学性能研究

石墨烯以其优异的导电性、较大的比表面积，在超级电容器领域得到广泛关注。本研究以氧化石墨烯为原料，通过磷酸浸溃，然后经高温还原处理制备掺磷石墨烯电极材料，通过XRD、SEM等手段表征其结构，并应用恒流充放电、循环伏安等技术考察其电化学性能。结果显示，氧化石墨烯经处理后得到还原的同时掺杂了磷元素。掺磷石墨烯的比电容提高接近2倍，显现了较好的电容特性。     

锂离子电池石墨烯负极材料的制备与电化学性能

以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯,在硼氢化钠为还原剂制备石墨烯材料。采用XRD、电化学阻抗谱技术（EIS）、电化学充放电测试和红外分析等方法表征了石墨烯的结构和电化学性能。结果表明,石墨烯首次放电容量为866．4mAhg^-1,首次充电容量为305．2mAhg^-1,库仑效率为35．2％。