内蒙古某中学线上线下混合式教学模式现状分析——以化学课程为例

因当今社会处于数字化大环境以及互联网的普遍应用和科技的快速发展,正在深刻的影响着教育的方式,带来教育走向数字化、网络化和智能化的结果,因此使用线上线下混合式教学模式,提高教学效果,已经成为当前教育改革的重点。内蒙古某中学正结合教育现状,紧紧跟随教育的新趋向,改变了固有的教学模式。现以化学课程为例对内蒙古某中学运用线上线下混合教学模式的情况展开调查,分析线上教学叠加传统线下教学的混合式教学模式,探索更适合当下、更有效的教学方式。

一次环境化学开放实验探索:二氧化硅纳米材料的制备及对铅离子的吸附动力学探究

环境化学开放实验是通过学生自主设计和参与实验为特点的实验教学方式,对于知识与实验技能掌握的综合能力有一定的要求。开发环境化学开放实验,进行实验教学改革,具有一定现实意义。因此,介绍一种基于二氧化硅纳米材料吸附性能研究的综合实验方案。双模版法制备二氧化硅纳米粒子合成方法简单,通过吸附模拟废水中的铅离子,设计了一个包含纳米吸附剂的制备和吸附动力学研究的环境化学开放实验。此类实验可以利用实验方案的设计和动手探究,培养学生思维的严密性和发散性,同时有利于创新能力的培养。

CaMoO_4:Tb^(3+)发光材料的制备与发光性能研究

本文通过燃烧法在700~850℃制备了CaMoO4∶Tb3+固溶体发光材料。研究了反应温度与粉末的结构、粒径以及发光性质之间的关系。同时也探讨了材料的优化工艺条件,即最佳燃烧温度为800℃,燃烧5 min,最佳Ca2+与Tb3+的物质的量比为1∶0.05左右。所得CaMoO4∶Tb3+材料在295 nm处近紫外光激发下发射出较强的544 nm处的绿色光,对应于Tb3+的5D4-7F5跃迁。由于配位场对Tb3+的微扰导致544 nm处的发射峰产生了Stark分裂。

Eu^(3+)与V共掺杂SiO_2材料的制备及其发光性质

利用溶胶-凝胶技术制备Eu3+、V共掺杂的SiO2材料,通过差热-热重分析、傅立叶红外光谱、X射线衍射、激发光谱与发射光谱等测试手段对粉末的晶型、结构、发光性质进行研究.结果表明:材料属于非晶态,800℃退火后Eu3+、V共掺杂的SiO2样品的结构基本稳定,只存在SiO2的网状结构;激发光谱显示,Eu-O电荷迁移带随着V掺杂量的增加而消失,产生强度较大的320 nm处的7F0→5H3跃迁;发射光谱显示,随着V的掺入,最佳激发波长由393 nm向320 nm转移,同时出现了467 nm,577 nm,588 nm,612 nm处的发射峰,它们分别归属于Eu3+的5D2→7F0跃迁与VO43-的蓝色发射的叠加跃迁、Eu3+的5D0→7F0跃迁5、D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁,实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光.同时发现,VO43-对Eu3+的发光有较好的敏化作用,并通过所得的能级图对样品的跃迁机理进行了分析.

EuVO_4的制备与发光性能的研究

利用固相反应法制备了EuVO4样品,利用X射线衍射,傅里叶红外光谱,激发光谱与发射光谱等测试手段对其粉末的晶型、结构、发光性质进行了研究。XRD结果表明,随着反应温度的升高,V2O5和Eu2O3在600℃左右开始反应,700℃左右反应基本完成,生成物属四方晶系,与EuVO4标准图谱一致,说明固相反应主产物是EuVO4;红外光谱证明,VO键的伸缩振动变弱,并向低波数移动,O—V—O的反对称伸缩振动明显增强;激发光谱的主要变化是Eu—O电荷迁移带随着反应温度的升高而消失,产生出强度很强的323nm处的7F0—5H3跃迁;发射光谱结果表明,随着V2O5和Eu2O3向EuVO4转变,最佳激发波长也由275nm逐渐向323nm移动,同时出现了467,592和616nm处的发射峰。它们分别归属于VO43-的蓝色发射、Eu3+的磁偶极跃迁和电偶极跃迁,实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光,而且VO43--对Eu3+的发光有较好的促进作用。

ZnMoO_4∶Tb^(3+)发光材料的制备与发光性能研究

采用燃烧法制备了ZnMoO4∶Tb3+绿色荧光粉。XRD实验结果表明,样品在700℃基本形成单一的ZnMoO4相,属三斜晶系,而Tb3+的掺入基本不影响ZnMoO4的结构;TG-DTA研究结果表明,样品在680℃基本形成ZnMoO4相;IR结果表明,在700℃燃烧后,没有出现其他有机物的峰,说明柠檬酸已完全分解,掺杂的少量Tb3+已完全溶入了ZnMoO4的晶格中,形成ZnMoO4∶Tb3+固溶体;SEM结果表明,700,750,800℃制备的样品随温度的提高颗粒的分散度逐渐提高;激发光谱的主要变化是随着ZnMoO4∶Tb3+的生成而产生出主峰为488nm处的强峰;发射光谱结果表明,随着ZnMoO4∶Tb3+的形成,最佳激发波长488nm下,出现了很强的544nm处的发射峰,对应于Tb3+的5 D4→7 F5跃迁。通过ZnMoO4中掺杂Tb3+,获得了一种有潜在应用价值的绿色荧光粉。

MOOC对高校教育带来的机遇与挑战

MOOC给人们提供了一种崭新的教学模式和教育环境以及丰富的教育资源,这对于高校教育现状的改革及优化,全面贯彻落实素质教育方针,实行高校教育的普及都有着极其重要的意义。大型的MOOC成为了一种知识交换平台,这对高校教育的进一步发展带来了很多机遇,同时也给高校教育带来了一定的挑战。

CaMoO_4:Tb^(3+)的制备与发光性能研究

运用柠檬酸溶胶-凝胶燃烧法制备了CaMoO4:Tb3+绿色荧光粉,通过傅立叶变换红外光谱、激发光谱与发射光谱等技术研究了粉末的结构和发光性质.IR结果显示,在800℃退火处理后,没有出现其他有机物的峰,说明柠檬酸已经完全分解,掺杂的少量Tb3+已完全溶入CaMoO4的晶格中,形成了CaMoO4:Tb3+固溶体;激发与发射光谱测试结果表明,在295nm近紫外光激发下,出现了很强的544nm处的发射峰,对应于Tb3+的5 D4-7F5跃迁,同时观察到此发射峰发生了分裂,这是配位场对Tb3+的微扰导致Stark分裂所致.

CaMoO_4∶Eu^(3+)发光材料的制备和发光性质的研究

用共沉淀法与高温焙烧法制备了样品CaMoO4∶Eu3+。TG-DTA谱图表明:800℃时,样品吸收的能量最大,即形成稳定的CaMoO4∶Eu3+结构。用XRD谱图进一步分析表明:800℃时,样品CaMoO4∶Eu3+已形成CaMoO4的白钨矿结构。由于2个Eu3+取代3个Ca2+,导致了晶体产生微小的晶体缺陷,从而形成具有p-n结的半导体。经过激发和发射谱图的测试发现:这种缺陷结构不但可以使Eu3+禁戒的4f电子发生跃迁,而且可以使MoO42-的能量高效地传递给Eu3+,尤其使与MoO42-的发射特征峰(488nm)部分重叠的Eu3+(465nm)的7F0→5D2电子跃迁得到了极大的加强,进而在λex=465nm的发射谱图中,自激活荧光体MoO42-的发射强度被大大减弱甚至猝灭,而Eu3+的5D0→7F2(612nm)跃迁的红光发光强度被大大增强,使该材料成为有潜在应用价值的发光材料。

稀土Eu^3＋掺杂纳米TiO2-SiO2发光材料的制备和发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土Eu3+掺杂于不同比例的纳米TiO2—SiO2复合体系,研究了基质中钛、硅摩尔配比对发光性能的影响。样品的FTIR谱图显示:纳米复合氧化物SiO2—TiO2之间发生了键合作用,形成了Ti—O—Si键;TEM显示样品的颗粒大小约为35 nm,是具有一定的单分散性的球形颗粒;XRD和SAED结果表明,样品退火至700℃后仍为单一的锐钛矿相,这说明微量硅的加入对二氧化钛的锐钛矿相有热稳定的作用。当微量的Si4+进入TiO2的晶格,取代部分Ti4+的位置时,形成了结构等电子陷阱。通过对样品的激发光谱、发射光谱分析,发现这种结构有利于将基质吸收的能量传递到发光中心,使Eu3+的465nm处7F0→5D2激发效率最高,成为最灵敏的激发线。

CaMoO4∶Tb^3＋发光材料的制备和发光性质的研究

用共沉淀法制备了样品CaMoO_4:Tb^(3+)的前驱物,经TG-DTA测试表明:样品在850℃时有能量吸收峰,即达到样品反应的活化点。XRD谱图分析显示,焙烧后样品CaMoO_4:Tb^(3+)为CaMoO_4的白钨矿结构,但峰位发生了右移,说明晶体内部产生了微小的晶体缺陷,推测该缺陷可能是由晶胞内2个Tb^(3+)取代了3个Ca^(2+)形成空穴而引发的。通过对激发谱图的测试发现,此种缺陷结构有利于使MoO_4^(2-)发射特征峰(488 nm)的能量有效地传递给Tb^(3+),使Tb^(3+)的4f电子发生跃迁,特别使Tb^(3+)的~7F_6→~5D_4(488 nm)电子跃迁大大加强,因而在样品CaMoO_4:Tb^(3+)的发射谱图(λ_(ex)=488 nm)中,自激活荧光体MoO_4^(2-)的发射强度被大大减弱,而Tb^(3+)的~5D_4→~7F_5(544 nm)跃迁的绿光发光强度被大大增强,使该材料成为有潜在应用价值的发光材料。

Eu^(3+)、Ga^(3+)共掺杂SiO_2基质材料的制备及其发光性质

通过溶胶-凝胶方法制备了稀土离子Eu3+和Ga3+共掺杂的SiO2材料;利用IR、XRD等研究了材料的结构,结果表明材料属于非晶态,800℃退火后样品的主要结构仍为SiO2的网状结构。400℃退火的样品在393nm激发下发射光谱显示了Eu3+的特征发射光谱,产生3条明显谱带,分别是576nm(5D0-7F0),588nm(5D0-7F1),612nm(5D0-7F2)。588nm(5D0-7F1)处的跃迁在800℃退火后发生猝灭,这是因为发光中心Eu3+的化学环境由于掺入Ga3+离子而发生了改变。Ga3+的共掺杂使材料在460nm处发射较强蓝光,在同一材料中实现了蓝色和红色的共发射。材料在460nm处蓝色荧光的强度随激发波长的增大而先增强后减弱。Ga3+或Eu3+的掺入量不同时,除发射强度不同外,材料的发射谱图基本相同。通过实验还确定800℃的退火温度为最佳退火温度。

铽-樟脑酸-α,α′联吡啶配合物的合成及荧光性能研究

合成了稀土铽-α,α′联吡啶三元配合物,通过元素分析、红外光谱分析,确定了配合物的组成为Tb2(CA)3(dipy)2(CA:樟脑酸根,dipy:α,α′联吡啶),另外,又合成了不同比例铽、钇异核混配三元配合物。在室温下测定了配合物的荧光激发光谱,最佳波长为313 nm,即在313.0 nm光的激发下,测定了四种稀土配合物的发射光谱,发射光谱图显示了Tb3+离子的特征光谱,产生四条谱线,分别是5D4-7F6(490.0 nm),5D4-7F5(544.0 nm),5D4-7F4(584.0 nm),5D4-7F3(620.0nm),最强峰为544 nm处Tb3+离子绿色荧光发射峰。对四种配合物荧光发射峰强度变化的研究表明,钇的掺入并没有降低铽离子的荧光强度,说明不发光稀土离子钇对铽离子的荧光发射有敏化作用。

以单分散纳米二氧化硅颗粒为基质稀土掺杂Tb^(3+)的发光材料的制备与性质研究

通过Stober溶胶-凝胶法合成了大小约为80~100 nm的纳米二氧化硅微球及Tb3+掺杂的单分散纳米二氧化硅微球,利用IR、SEM对样品的结构、形貌进行表征.结果表明,经过600℃退火处理后的材料,其红外光谱显示样品中只存在Si-O-Si的网状结构,其他有机物基本被除净;SEM显示样品为球形颗粒,具有一定的分散性,并达到了纳米级.用激发光谱、发射光谱及三维光谱对样品的发光性质进行分析,样品能够发射出Tb3+的特征发射峰,分别是469 nm(5D3-7F3)、488 nm(5D4-7F6)、544 nm(5D4-7F5)、584 nm(5D4-7F4)跃迁发射.与体相材料相比,虽然纳米发光材料由于表面效应产生的表面缺陷影响了Tb3+的发光效率,但稀土离子掺杂量的猝灭浓度界限得到了提高,且通过该方法合成的样品粒度较均匀,团聚性小,无需研磨,化学性质稳定,透明性好.这些性质有望使该材料成为有潜在应用价值的发光材料.

铽-樟脑酸-1,10-菲咯啉配合物的合成及荧光性质研究

实验合成了标题化合物,通过元素分析、红外光谱分析,确定了配合物的组成为Tb2(CA)3(phen)2(CA:樟脑酸根,phen:1,10-菲咯啉)。另外,又合成了不同比例掺杂镧和钇的铽异核混配三元配合物,并在室温下测定了配合物的荧光激发光谱,镧掺杂铽的异核混配三元配合物和钇掺杂铽的异核混配三元配合物最佳激发波长分别为344.03、29.0 nm;分别以最佳激发波长测定了配合物的发射光谱,均产生了4条谱带,分别归属Tb3+离子5D4→7F6(490.0 nm)5、D4→7F5(545.0nm)5、D4→7F4(584.0 nm)5、D4→7F3(619.0 nm)能级跃迁。不同比例掺杂镧和钇的铽异核混配三元配合物发射光谱荧光强度变化的研究表明,不发光稀土镧和钇的掺入增强了铽的荧光强度,说明不发光稀土离子镧和钇对铕的荧光发射有敏化作用并且镧的敏化作用强于钇。

双稀土共掺杂TiO_2纳米材料的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了系列Eu3+和La3+双稀土离子共掺杂的TiO2纳米材料,通过X射线衍射、扫描投射电镜和荧光光谱分析对样品进行表征.结果表明,Eu3+和La3+双稀土离子共掺杂比Eu3+或La3+单组分掺杂能够更加有效地抑制TiO2纳米晶体的晶相转变,得到的球形纳米粉体颗粒尺寸为10～20nm;Eu3+和La3+双稀土离子共掺杂的TiO2纳米体系均能得到Eu3+的特征发射光谱,并且在稀土总含量不变的情况下,以少量La3+替代Eu3+时,Eu3+的发光性能变得更强,即TiO2纳米体系中La3+对Eu3+的发光具有一定的敏化作用;以甲基兰溶液为目标污染物,考察Eu3+和La3+双稀土离子共掺杂的TiO2纳米材料的光催化活性,结果表明Eu3+和La3+双稀土离子共掺杂比单组分掺杂能更有效地提高TiO2纳米材料的光催化活性,在该体系中Eu3+和La3+的最佳比例为1∶4.

钛酸钠纳米线制备TiO_2纳米线的反应条件

结合离子交换-高温烧结法,由钛酸钠纳米线制备了TiO_2纳米线。通过XRD、Uv-vis漫反射和SEM等测试手段,探讨离子交换时间和高温烧结温度对制备TiO_2纳米线的影响,并以甲基橙为目标污染物测试其光催化性能。结果表明:离子交换时间越长越有利于钛酸纳米线的形成,离子交换48h时钛酸钠纳米线基本转换成为钛酸纳米线;过低的烧结温度不利于TiO_2纳米线的形成,烧结温度650℃时钛酸纳米线基本分解成为TiO_2纳米线;钛酸钠纳米线几乎没有光催化性能,而TiO_2纳米线具有很强的光催化性能。

Tb^(3+)和Ga^(3+)共掺杂的SiO_2发光材料的制备、表征及发光性质的研究

通过溶胶-凝胶法制备了Tb3+、Ga3+共掺杂的Si O2发光材料,利用红外光谱、X射线衍射仪对其结构进行表征,通过三维、激发光谱和发射光谱对其发光性质进行分析.结果表明:经过700℃退火处理后的材料,其红外光谱只显示O-Si-O键的存在,表明水和有机物已完全除去;用544 nm作为监测波长测得的激发光谱符合三价稀土离子的激发规律;在230 nm光激发下得到4条Tb3+的特征发射谱带,分别是467 nm(5D3-7F6),492 nm(5D4-7F6),544 nm(5D4-7F5),583 nm(5D4-7F4),且来自5D3的跃迁在高温时由于交叉弛豫而猝灭;只掺杂Ga3+的材料在460 nm处发出强烈蓝光,Tb3+、Ga3+共掺杂Si O2材料在460 nm处蓝光急剧减弱,而对发光中心Tb3+544 nm处的5D4-7F5跃迁和492 nm处的5D4-7F6跃迁均有促进作用.此外,还分别研究了不同Ga3+或Tb3+的掺入量、退火温度对材料发光性质的影响.

新型链状化合物Mn_3(dap)_2(AsS_3)_2的溶剂热合成与表征

用溶剂热方法合成了一种新型链状化合物Mn3(dap)2(AsS3)2(dap=1,2-丙二胺),通过单晶X-射线衍射技术对其进行了晶体结构分析,该化合物属于单斜晶系,空间群C2/c。晶胞参数a=2.0869(14)nm,b=0.8745(6)nm,c=1.2496(8)nm,β=121.141(10)°,Z=4。标题化合物由两个相对称的[AsS3]3-三角锥与两个对称的过渡金属胺螯合物[Mn(dap)]2+通过共用S原子连接形成{[Mn(dap)]2(AsS3)2}2-原子簇,这些原子簇之间由四配位的Mn1进一步连接,形成沿c轴延伸的{Mn3(dap)2(AsS3)2}n一维链。紫外-可见漫反射光谱研究表明,化合物为宽带半导体,带隙Eg=2.5 eV。同时对该化合物进行了IR、XRD、XPS等表征。

酸碱制备条件对B_2O_3-SiO_2∶Tb^(3+)发光材料性能的影响

为了研究不同水解条件下制备掺杂稀土离子发光材料的发光差异,通过溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯和硼酸三甲酯为原料,制备了稀土离子Tb^(3+)掺杂的以B_2O_3-SiO_2为基质的发光材料。通过荧光激发光谱和发射光谱分析了不同酸碱催化条件下制备材料的发光情况,结果显示酸碱二步催化下制备的材料发光性能最好。利用FT-IR、XRD等对其结构进行分析,发现在300℃退火处理后有B_2O_3晶体生成,此时激发光谱蓝移;600℃退火处理后有Si—O—B键存在,此时发光性能最好,表明B掺杂SiO_2的网络有利于材料的发光。结合结构分析在酸碱条件下的水解机理,认为酸碱二步催化法能调节正硅酸乙酯和硼酸三甲酯的水解速率,更有利于B掺杂进SiO_2结构中,使制备的材料发光性能增强。