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。     

电纺AAI/PAN复合碳纳米纤维预氧化行为研究

利用静电纺丝法制备一系列纤维形貌良好、平均直径为410nm的AAI/PAN前驱体纳米纤维,经不同温度预氧化后得到纤维平均直径约为240nm的预氧丝。通过FTIR、TG-DTA和XRD等表征手段分别计算了各预氧丝的预氧化程度。结果显示,随预氧化温度的升高,PAN分子的预氧化程度不断增强,各表征手段最后所得预氧化度分别为80.4%、84.4%和61.3%。另外,AAI的加入不仅增强了复合纳米纤维的磁性能,而且还在一定程度上降低了预氧化反应的起始和终止温度,节约了能源,减缓了放热反应的速率。在综合各项测试的基础上确定了AAI/PAN纳米纤维的最佳预氧化温度为240℃。     

基于复合抗菌材料制备与性能综合实验教学设计

结合制药工程专业实践教学要求和学科前沿方向,该文设计了"复合抗菌材料制备与性能"综合实验。分别以生物炭(BC)和聚丙烯腈(PAN)为载体,以复合季鏻盐为抗菌药物,制备了2种复合抗菌材料,利用平板法测定了它们对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。该实验项目包括复合季鏻盐、生物炭和纤维薄膜材料的制备与结构的表征,吸附性能和抗菌性能测试等内容,涉及高压静电纺丝仪、紫外-可见光谱仪、红外光谱仪、电喷雾质谱仪和X-粉末衍射仪等应用,有利于激发学生学习和研究兴趣,提高学生的综合实验技能和解决实际问题的能力。     

静电纺丝法制备季铵盐抗菌薄膜材料综合实验设计

以苄基溴和4-二甲氨基吡啶为原料,在超声下合成了溴化苄基-4-二甲氨基吡啶季盐,采用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱和电子喷雾质谱等方法对其进行了组成分析和结构表征;采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纤维为载体的复合抗菌薄膜材料,利用平板法测定了所制备的复合抗菌薄膜材料对金葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能。该实验项目综合性强,操作简便,条件温和,涵盖多个知识点,有利于激发学生实验兴趣,有利于培养学生的综合素质和创新能力。可以作为制药工程等本科专业的综合实验项目。     

电纺PLLA/PCL复合纤维及其性能研究综合实验设计

电纺左旋聚乳酸（PLLA）/聚己内酯（PCL）复合纤维综合实验的设计是教研结合初探的产物。该文通过静电纺丝法制备了PLLA/PCL复合纤维,对纤维的形貌、化学结构、结晶和体外降解性能进行了一系列表征测试及胆管上皮细胞的相容性实验,讨论了组分配比对复合纤维形貌和结晶性能的影响,分析了复合纤维的降解趋势。细胞相容性实验证实了PLLA/PCL复合纤维适合胆管上皮细胞的生长,并初步探讨了PLLA/PCL复合纤维在组织工程人工胆管支架材料领域的应用前景。该综合实验可以培养学生的创新意识,激发学生的科研兴趣,提升学生的科学研究和实践能力。     

有机发光小分子制备及性能表征综合实验

将有机光电领域的最新科研成果引入实验教学,设计了有机发光小分子制备及性能表征综合实验。利用核磁共振波谱仪分析表征了其化学结构,利用热重分析仪对其热性能进行了表征及分析,最后通过紫外可见吸收光谱仪、荧光光谱仪、电化学工作站等现代分析测试手段对样品的光物理和电化学性能进行了表征与分析。结果表明,所制备的发光分子显示了较好的热稳定性和光物理性能。该实验涵盖知识点多且简单易行,有利于提高学生的动手操作能力、综合分析能力和科研能力。     

锌卟啉功能化薄膜材料的制备与性能综合实验设计

以吡咯、4-氯苯甲醛和醋酸锌等为原料,合成了一种取代四苯基卟啉锌的配合物,用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱和电喷雾质谱等手段表征了其组成和结构。采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纤维为载体的含四苯基卟啉锌的配合物复合薄膜材料,研究了其荧光性能。该实验项目涵盖大环化合物的合成、柱色谱分离技术、静电纺丝技术和现代仪器分析技术等诸多知识点,具有综合性和可操作性,用于"现代化学化工实验技术"研究生课程的教学,可以培养研究生的综合实验技能和创新能力。     

基于溶解扩散机理的新型渗透汽化分离膜实验设计

为了增加学生对功能高分子材料的学习兴趣,让学生进一步了解材料结构与性能之间的关系,设计了以水解聚丙烯腈底膜为支撑层、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与聚乙烯亚胺(PEI)为功能单体,采用层层界面聚合法制备聚脲型渗透汽化膜。基于渗透汽化膜的溶解扩散机理,通过改变油相单体TDI浓度,获得了具有阶梯交联度的新型结构,用于无水乙醇的有效制备。该实验涵盖膜材料的制备、结构表征及性能测试等多个知识点,有利于提高学生的综合能力和素质。     

介绍一个材料化学专业综合性实验——二氧化铈基电解质材料的制备及其性能表征

专业实验目的是训练学生的专业技能,提高学生的综合素质.采用化学共沉淀法制备Ce0.8Sm0.2O1.9粉体,采用干压法压制成5×5×50 mm长条形样品和直径15 mm样片.用XRD对其结构进行表征,用阿基米德排水法和热膨胀仪对其致密度和烧结性能进行表征,用交流阻抗谱对其电学性能进行表征.通过实验,学生基本了解化学共沉淀方法的原理、致密度的测试方法以及电学性能的表征方法.     

二硫化钼纳米片的制备和光催化性能测试研究型实验

设计了二硫化钼纳米片的合成、表征及光催化性能的研究型实验。以钼酸钠和硫脲为原料,硅钨酸、四丁基溴化铵、草酸为添加剂,采用水热法制备了光催化剂二硫化钼纳米片。运用扫描电镜、X射线衍射仪等方法对制备的样品进行了表征和分析,通过光催化性能测试研究制备条件对催化性能的影响。设计实验将材料合成技术、材料表征、催化性能测试等专业知识贯穿起来,培养材料化学专业学生的科研探索精神与创新思维,促进学生专业能力的提高。     

聚苯胺的合成及其对六价铬吸附实验研究

用化学氧化聚合法合成聚苯胺并对产品进行表征,采用氧化还原滴定法研究了聚苯胺对Cr(VI)的吸附性能,分析了聚苯胺粒径、加入量、吸附时间以及初始铬浓度对吸附的影响,构成了一个集合成、表征与应用于一体的综合实验。该实验涉及到有机高分子合成及表征、分析化学和表面吸附等理论知识,包含合成操作、滴定分析、数据处理等化学实验基本技能,可作为化学专业学生的综合实验,有利于巩固学生的理论知识,提高学生独立自主分析问题和解决问题的能力。     

富氢气氛下CO选择性氧化综合实验

结合化工专业特色设计了富氢气氛下CO选择性氧化综合实验。该实验涵盖催化剂合成、结构表征及催化性能测试等知识点。通过水热合成法制备CeO_2-NiO催化剂,采用XRD和TEM对催化剂的形貌、结构进行表征并用固定床反应器对其催化性能进行测试。重点考察了CeO_2-NiO催化剂的形貌对其催化性能的影响。该综合实验内容丰富、覆盖面广、可操作性强,具有显著的科研性特征。对培养学生的应用能力、动手能力、创新能力和科研素养有很好的促进作用。     

以实验为基础的“硫酸的氧化性”教学设计

本节课将从学生原有的基础(浓、稀硫酸的物理性质及浓硫酸的吸水性)出发,通过"实验→观察→分析"的教学方法来学习浓硫酸的氧化性,给学生一个"实验是研究化学的基础"、"实验是最     

材料科学基础实验内容的优化设计

材料科学基础实验是材料类本科生的专业入门课程,同时也是材料设计的基础课程。课程内容的设置通常遵循材料加工和处理影响材料结构和性质、进一步决定材料性能的规律。通过多年的实验教学,材料科学基础实验内容从实验材料选择、操作简易化、实验现象明显生动等方面进行了逐步优化设计。学生评教结果显示,优化后的实验内容强化了学生对"加工处理→结构→性能"规律的理解,而且有些学生能基于实验数据独立地做出材料设计的决策。     

静电纺丝法制备Co0.5Ni0.5Fe2O4纳米纤维及影响因素研究

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Co(NO3)3+Ni(CH3COO)2+Fe(NO3)3]复合纤维,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对复合纤维及其焙烧产物进行了表征,较为系统地考察了制备参数,如PVP含量、醇/水比例、电场强度以及无机盐含量对复合纤维形貌和直径的影响,获得了最佳制备条件。将所得复合纤维在550℃焙烧2h可以制得单相尖晶石结构的晶态Co0.5Ni0.5Fe2O4纳米纤维,其平均直径约为80nm,在室温下具有良好的磁性,比饱和磁化强度和矫顽力分别为52.3A.m2/kg和81.0kA/m。     

TiO_2纳米棒阵列光电化学性能的综合实验设计

运用水热合成路线制备出一种准直有序的TiO_2纳米棒阵列材料,采用XRD、SEM等手段对材料的形貌、结构进行表征,重点考察了TiCl_4预处理对TiO_2阵列光电化学性能的影响。结果表明,TiO_2纳米棒直径约150 nm,长度在2～3μm,整齐有序排列,其中经过60 mmol/L TiCl_4预处理的样品具有最佳的光电流密度。电化学阻抗谱结果表明,该样品的电极/电解液界面电荷转移电阻最小,这与该条件下得到的TiO_2纳米阵列的结晶质量增强有关。本实验原料廉价、操作简单,且涵盖多个知识点,不仅有利于培养本科生收集、整理、分析实验数据的技能,还可以培养他们发现问题和解决问题的综合创新能力。     

用XRD对聚丙烯腈预氧化环化反应动力学的研究

在空气气氛下模拟预氧化过程制得了不同温度不同时间下的预氧化聚丙烯腈产物;测得了预氧化物的XRD谱图,并对XRD图谱进行了分峰计算,求得了2Θ=16.5°峰面积在不同温度下随时间的变化值,并用一级和二级动力学方程考察了PAN在预氧化过程,证实环化反应动力学遵循一级反应的规律。求得了各温度下的环化反应的速率和活化能参数。     

镀TiC石墨纤维/Al基复合材料制备与性能研究综合实验设计

结合学科研究热点,设计了镀TiC石墨纤维/Al基复合材料制备与性能研究综合性实验。实验通过盐浴镀覆TiC对石墨纤维进行表面改性,在纤维表面形成均匀的TiC镀层,以改善石墨纤维与Al基体的界面结合状况,从而提高复合材料的各项性能。采用真空热压工艺制备石墨纤维/Al基复合材料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光热物理性能仪、热膨胀仪、电子万能试验机等,对石墨纤维及其复合材料的显微组织结构、界面结合特性、热物理性能与抗弯强度进行检测和分析。实验能够加深学生对复合材料界面组织结构与性能之间关系的理解,并且有助于培养学生综合实践能力及科研创新意识。     

溶液燃烧法制备Nb2O5及其快速储锂性能综合实验设计

该文设计了基于溶液燃烧法制备具有快速储锂性能的五氧化二铌(Nb₂O₅)电极的综合实验。使用XRD和SEM分析样品物相和形貌,采用恒流充放电测试研究不同晶相Nb₂O₅的电化学性质,并使用恒电流间歇滴定技术研究Li⁺扩散动力学,同时以循环伏安(cyclic voltammetry,CV)测试考察赝电容行为。结果表明：经950℃煅烧得到的H-Nb₂O₅具有最优储锂性能,在100 C的超大电流密度下可逆比容量达104 mAh/g。该综合实验设计简单,涵盖了材料的合成、结构表征和电化学测试等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。     

钛网表面TiO2纳米管阵列的制备及光催化性能研究型实验设计

采用阳极氧化法在钛网表面制备了TiO2纳米管阵列,研究氧化电压对TiO2纳米管形貌和光催化性能的影响.采用XRD、SEM对样品的物相和形貌进行表征,利用紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪分析样品的光学性能,以罗丹明B作为降解对象研究样品的可见光催化活性.结果 表明,不同电压条件下制备的TiO2纳米管均为无定形态,电压为2...