RuO_2/石墨烯纳米复合材料的合成及其电化学性能

通过水热反应和高温焙烧方法制备了负载RuO_2纳米粒子的石墨烯纳米复合材料(RuO_2/G)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)对材料的结构和形貌进行了表征。结果表明,在复合材料中,平均粒径为3.6nm的RuO_2纳米粒子均匀地负载在石墨烯片层上。该材料作为超级电容器的电极材料,表现出了良好的电容性能。当RuO_2的质量分数为35%时,在6mol/L KOH电解液中,复合材料的比电容为402.5F/g,且表现出了较高的能量密度(14 Wh/kg)和功率密度(50 W/kg)。该复合材料体现了石墨烯双电层电容和RuO_2赝电容的性质,为性能优异的储能材料。

依托化学实验科普活动培养师范生实验教学能力的实践探析

借助化学实验科普活动,进行师范生实验教学能力培养的实践探析。结果表明,基于项目化学习组织实施的科普活动能极大地激发师范生参与活动的主动性、能动性和创造性。化学实验科普活动的实施过程与师范生实验教学能力培养的过程完全吻合,通过参与科普活动的全过程能够实现培养师范生实验教学能力的目的。

基于“植物转化制备活性炭材料及其电化学性能研究”的大学生创新训练的实践

开展了以玉米秸秆为原料制备活性炭电极材料及其电化学性能研究为内容的大学生创新训练的实践。从项目方案的设计、申请书的撰写到实验过程材料的制备、表征,再到材料的电化学性能研究、数据的分析,实现对学生创新能力的系统训练。大创实践依托于教师的科研平台,将教师科研与学生创新训练有效结合,将学科理论知识与实践探讨相结合,有效地激发了学生对科学研究的兴趣,促进了学生创新能力的培养。

化学材料的表面处理研究

化学表面处理技术就是用技术方法把要改变的物体表面实行化学特性的转变,比如利用物体表面涂层、电解或者是实行化学反应的形式转变物体表面化学构成等办法实行物体的表面处理。作为化学的分支学科,化学材料的表面处置长期以来都是有关研究人员不停探究与钻研的领域,伴随科学技术的持续进展和化学科目不断进步,有关化学材料表面处置有关研究理论愈来愈繁多。文章说明了化学材料表面处置的进展背景,而且就化学材料表面处置当中的几种重点技术实行了简单的比较,并且对其特征进行了阐述。

物理化学课程思政教学探索与实践——以“表面张力和表面Gibbs自由能”为例

在物理化学课程中引入思维导图和探究实验,搭建思政元素与物理化学教学内容的桥梁,培养了学生的创新思维能力和科学探究精神,提升了学生的社会责任感和自豪感。以物理化学课程中“表面张力和表面Gibbs自由能”部分内容作为教学案例,阐述了课程思政融入教学的实施过程。

促进化学师范生教材分析能力发展的策略研究

教材是开展教学活动的重要依据,它是教师教与学生学的重要工具与资源,那么对教材的分析则是进行教学设计的首要工作,因此教师教育要注重对师范生教材分析能力的培养。本文以2017版化学新课标为指引,提出了"分析课程标准—建立分析模式—挖掘教学线索"的教材分析策略,以促进化学专业师范生教材分析能力提升,为其成为首岗胜任的教师打下良好的基础。

化学与材料专业基础实验教学探索

新工科背景下,高校理工科专业的基础实验课程改革受到越来越多的重视。传统实验课程,学生往往被动学习,“以学生为中心”教育被越来越多地当作“黄金标准”。针对传统实验课堂存在的主要问题,进行了多项改革,系统评价证明了大学基础实验课堂适于开展“以学生为中心”的学习,并提供了有效促进学生知识构建的具体改革方案。

锂离子电池绿色回收在物理化学教学中的应用

随着锂离子电池的日益普及,废旧锂离子电池的数量越来越多;锂离子电池绿色回收对固体废物治理和资源的可持续利用具有重要意义。物理化学是化学、化工相关专业的一门重要基础课程。物理化学中的热力学第一定律、热力学第二定律、多组分热力学、相平衡、化学平衡、电解质溶液、可逆电池的电动势、电解池与极化、动力学、胶体界面等章节融入锂离子电池绿色回收对物理化学课程的建设、环境治理和绿色高质量发展提供科学依据和理论指导。

MXene-CMP复合材料吸附染料、低共熔溶剂和浸出液试验研究

制备了一种由MXene与CMP复合而成的MXene-CMP复合材料。试验结果表明,在25℃条件下,MXene-CMP对染料和低共熔溶剂溶解钴酸锂后的浸出液具有较好的吸附效率,为废液的处理回收提供了温和、便捷的方法。

基于学生创新能力培养的综合型实验设计——以“Ag系负载型薄膜催化剂的制备及性能研究”为例

依托化学与材料科学学院实验室综合训练教学平台的大型仪器资源和科研优势,以Ag系负载型薄膜催化降解有机污染物的反应为基础,提炼设计了薄膜催化剂的设计与制备、表征与分析、性能测试、机理探究等系列实验模块,通过科研问题导向和合作探究实践完成基于创新育人的综合型实验教学。综合型实验不仅使学生掌握电化学制备的基本实验技能和催化性能测试的综合应用能力,激发学生的科研兴趣,提升学生的创新思维和团队合作能力,同时有助于探索以科学研究带动创新人才培养的重要实施路径。

TiO_2/石墨烯复合材料的合成及其光催化性能

以氧化石墨(GO)和钛酸丁酯为原料,利用水热法制备了TiO2/石墨烯复合材料,研究了氧化石墨用量对TiO2/石墨烯复合材料光催化性能的影响.采用XRD、SEM和氮气吸附-脱附实验(BET)对复合光催化材料的晶相结构、形貌和比表面积进行了表征.复合材料中的TiO2为锐钛矿晶型,其平均粒径约为12nm,复合材料的比表面积为57.8m2/g.光催化实验表明,以氧化石墨用量为2mg所制得的TiO2/石墨烯催化效果最好,在紫外光(365nm)照射下降解有机染料亚甲基蓝(MB)反应中,其催化活性高于相同条件下制备的TiO2的活性.

铝合金无铬化学转化膜工艺研究

以单宁酸和氟钛酸盐为主体原料,加入硝酸铜,在铝合金表面形成化学转化膜,以硫酸铜点滴试验为依据,通过单因素实验优化了铝合金非铬转化膜工艺条件：乙二胺四乙酸二钠0.5 g/L,氟钛酸钾1.0 g/L,氟硼酸铵0.25 g/L,单宁酸0.8 g/L,马日夫盐0.5 g/L,A液（含Cu（NO3）2·3H2O和氟钛酸）25 m L/L,化学转化液的p H 2.5~3.5,温度35°C,浸渍时间15 min。该工艺可在铝合金表面形成完整致密的金黄色非晶态化学转化膜,硫酸铜点滴时间达到6 min,具有较好的抗蚀性能。

铝表面非铬化学转化膜的成膜工艺

为了开发一种无铬环保型铝材表面处理技术,在铝材表面处理液中引入了锆离子和铈离子,并加入氟离子、铝盐和双氧水等,通过正交试验优化出了一种环保型铝材非铬酸盐成膜工艺。所得最佳工艺参数:硫酸34mL/L(1∶2),12g/L硫酸铈,6g/L明矾,15g/L四氟化锆,6g/L氟硼酸钾,15mL/L双氧水(1∶2),处理温度40℃,时间20min。结果表明,新工艺可于40℃、20min内在铝材表面形成均匀、致密、抗腐蚀性强的化学转化膜。静电喷涂后的涂层附着力达0级或5B级,抗冲击试验达500N.cm,可用以代替传统的、毒性较大的铬酸盐转化膜。

基于线上线下的混合教学模式在《物理化学》课程教学中的应用

《物理化学》是化工类专业的核心课程,课程理论性强、内容抽象、学时紧张。针对这种现状,应用线上教学软件Blackboard和学习通提前预习、提出问题,课上集中解决共性问题,线上解决个性问题,师生讨论,学生小组讨论等多种形式,构成线上线下结合的教学模式,取得了很好的教学效果,值得在教学中大力推广。

光谱及电化学方法研究头孢哌酮钠和盐酸环丙沙星与人血清白蛋白的拮抗作用

在模拟生理条件下,用荧光光谱、紫外吸收光谱并结合电化学方法,研究了头孢哌酮钠(CPZ)和盐酸环丙沙星(CPFX)单独存在与同时存在时与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。结果表明:药物与HSA的作用力主要为静电力,HSA的荧光猝灭为静态猝灭;药物与HSA结合位点数约为1;CPZ与CPFX间存在拮抗作用;拮抗作用使药物与HSA间的结合距离r值降低。电化学方法研究表明药物与蛋白相互作用形成了非电活性的的超分子化合物,使得溶液中游离的药物浓度降低。

花椒籽黑色素化学结构的初步研究

通过紫外光谱、高效液相色谱、红外光谱、气相色谱-质谱等表征手段对花椒籽黑色素结构进行研究。采用碱提酸沉、萃取方法提取、分离纯化花椒籽黑色素,用过氧化氢和联二亚硫酸钠对黑色素碱溶降解,分析其降解产物。实验结果显示黑色素含有苯环、烷烃C-H、羟基、羧基、氨基等官能团,是一种复杂大分子结构,其降解产物含有N-乙基异丙胺、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和丙氨酸丁氨酸硫醚。结果表明:花椒籽黑色素没有植物性黑色素的儿茶酚结构,是一种新的大分子黑色素,大红袍和白沙椒的花椒籽黑色素为同一物质。

铝材表面制备钼锰钛系化学转化膜的研究

通过正交试验优选出一种在铝材表面形成金黄色化学转化膜的钼锰钛系表面处理工艺:钼酸铵12 g/L,高锰酸钾0.8 g/L,45%(质量分数)氟钛酸3.2 g/L,氯化钠0.6 g/L,氟化铵1.2 g/L,温度25°C,成膜时间10 min。以该处理工艺得到的转化膜在抗蚀性、与涂层的附着力和冲击强度方面达到或优于传统含铬钝化膜,可与各种涂装工艺配合使用。

电化学共沉积制备可见光高催化活性Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜

采用电化学共沉积法制备了Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其进行了形貌和结构特性的分析,在可见光下分别考察了复合薄膜光催化降解罗丹明B和刚果红的性能。结果表明,最佳工艺制备的Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜最外层为大小均匀的Ag_3PO_4球形颗粒,平均粒径为20～30 nm,而在其内层则为Ag_3PO_4和CNTs交错的网状结构。Ag_3PO_4/CNTs/Ni复合薄膜的光催化活性和稳定性均明显优于纯Ag_3PO_4/Ni薄膜,且光催化降解罗丹明B的速率常数是纯Ag_3PO_4/Ni薄膜的2.14倍。这都归因于CNTs的高导电性及其与Ag_3PO_4良好的协同效应,有效地促进了光生电子与空穴的分离。

微纳米结构Co_3O_4陶瓷材料的合成及介电性能研究

本文采用液相和煅烧相结合的方法合成了微纳米结构Co_3O_4陶瓷材料,并对其微观结构和介电性能进行了研究。通过X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征手段,对产品的微观结构进行了表征。并进一步对两种微纳米结构Co_3O_4的介电性能进行了研究,研究结果表明多孔花状结构Co_3O_4材料具有良好的介电性能。

铝材表面制备钼锰钛系化学转化膜的影响因素分析

分析了钼酸铵、高锰酸钾、氟钛酸、氯化钠和氟化铵等因素对铝材表面制备钼锰钛系化学转化膜的影响。最佳的成膜工艺条件为:钼酸铵10g/L,高锰酸钾1.0g/L,氟钛酸(45%)3.0g/L,氯化钠0.6g/L,氟化铵1.0g/L,室温,15min。形成的转化膜致密、均匀,耐蚀性良好。