微米花状NiFe-LDH的制备及其析氧性能研究

以层状双金属氢氧化物为基础,采用简单的水热合成法制备一系列二元NiFe-LDH催化剂。利用XRD、SEM和极化曲线等测试了系列催化剂的晶体结构、形貌和析氧活性。相比于单一的Ni(OH)_(2)催化剂,优化制备的NiFe-LDH-1具有最佳的OER活性,达到10 mA·cm^(-2)和100 mA·cm^(-2)的电流密度时,NiFe-LDH-1所需的过电位为218 mV和264 mV,Tafel斜率为36.3 mV·dec^(-1),同时该催化剂拥有优异的催化稳定性。

SiC/Al基复合材料界面调控

界面润湿性和界面反应极大地限制了SiC/Al基复合材料的制备和性能提升。虽然通过实验、计算机模拟计算等研究揭示了Al-SiC的高温润湿行为和界面反应机理,得到了界面润湿和界面反应的理论模型,但调控润湿性的因素多且复杂,一些因素相互影响,尚未系统地提出SiC/Al基复合材料界面润湿性的影响因素,调控界面润湿性和界面反应的关键因素仍不明确,SiC/Al基复合材界面的相关研究仍存在争议。为了探索控制界面润湿性的关键因素,本文归纳了影响界面润湿性的实验因素:(1)SiC基体(纯度、表面粗糙度、气孔率、游离Si含量等)及表面极性(C端、Si端);(2)合金和基体的氧化层及其厚度(氧分压);(3)合金元素种类及含量;(4)接触温度和时间;(5)界面反应;(6)测试方法(座滴、挤出等);(7)液滴重量或尺寸及蒸发速率等。其中,除了(6)和(7)外,其他因素对调控SiC/Al基复合材料的界面润湿性具有重要意义,对复合材料的制备、性能提升和应用有重要指导价值。纯Al和SiC在650℃就能发生界面反应,其产物Al_(4)C_(3)在室温下与H_(2)O发生反应,该反应会破坏界面结合,使得复合材料性能急剧降低。根据密度泛函理论和热力学计算建立了界面反应的热力学、动力学模型,通过大量实验验证和显微结构分析,阐明了温度、反应时间、合金元素、SiC表面极性等因素对界面反应的影响,建立了抑制或消除有害界面反应的边界条件。与润湿性相比,界面反应严重制约了SiC/Al复合材料的性能提升及使用寿命的延长。但可通过简单工艺调控,通过向熔体中引入合金元素、改性SiC及过渡层和特殊制备工艺等能有效抑制界面反应,实现与润湿性协同调控。本文分析了界面反应和界面润湿性的研究进展,归纳了SiC/Al基复合材料的界面调控的三个途径。一是添加合金元素进行有限的调控,在特定工艺中,添加一定量的合金元素能够提高润湿性,减弱或消除界面反应;二是设计界面反应和界面过渡层,获得预期的界面组成和结构,提高润湿性的同时消除有害界面反应;三是采用新制备工艺,利用现有的界面研究成果和模型,调控界面反应温度和时间直接获得性能优异的体材料,如累积辊压、喷射沉积、原位自生等。虽然上述途径能够调控SiC/Al基复合材料的界面,但仍存在各自的局限性,所得复合材料的性能和预期性能还有较大的差距。因而,对SiC/Al基复合材料的界面设计和调控仍然需要在理论计算的基础上,深入地研究和探索其界面反应、组成和结构,减小接触角,缩短达到平衡接触角的时间,从而降低制备工艺难度,提升材料性能。

SiC/SiC复合材料的原位合成与表征

采用常压烧结原位反应合成的方法制备了SiC/SiC复合材料,碳和硅是以滤纸和酚醛树脂为C源,采取滤纸表面涂覆Si粉树脂悬浮液的方法引入。采用XRD,SEM以及EDAX分别分析了材料的组成和微观机构,并重点分析了复合材料中SiC纳米线的生成与生长机理。结果表明,在温度为1430℃时,制备的SiC纳米线表面光滑,尺寸均一,长径比大于103,其生长机制为VS机制,由此开发了一种一步法制备SiC/SiC复合材料的新方法。

耀州窑青瓷断代特征比较研究

耀州窑是历经唐至元五个朝代,以青瓷著称的窑场,研究它历代不同地址出土的青瓷,有助于揭示它的烧造历史和工艺发展轨迹。利用白度仪测量所有样品的L*a*b*色度值,使用手持显微镜测量样本气泡大小并计算出方差,采用能量色散X射线荧光法(EDXRF)测定耀州窑不同朝代青瓷胎和釉的化学组成并进行多元统计分析。结果表明,耀州窑青瓷属于典型的北方"高铝低硅"钙釉青瓷,各个朝代青瓷样本的胎釉特征相互之间基本上都具有继承性,西安市西大街出土的"唐代"青瓷片更符合五代青瓷特征。

校企深度合作构建多层次、全方位实践教学体系探讨

校企深度合作是地方性应用型本科院校培养应用型人才的重要途径,对于提高学生实践能力、促进实验室建设、提高师资队伍水平、促进学生实习就业等具有重要意义。本文以无机非金属材料工程专业为例,从实践教学体系构建、实践教学基地建设、校企共建实验室、校企合作培养应用型人才等方面进行校企的深度合作研究,探寻校企深度合作的途径与方式,构建多层次全方位的无机非金属材料工程专业实践体系。

新建院校化学实验室安全问题分析及对策

通过对新建院校化学实验室安全现状分析,从安全管理制度,安全教育,安全技术三个方面对化学实验室安全进行了探究。发现通过完善实验室安全管理制度体系,不断学习更新以适应学校发展需求,通过制度革新不断强化安全责任意识,保障实验室安全。拓展安全教育方式,保障实验室安全教育效果,完善实验室准入制度,培训制度和安全教育考核方式,提升安全意识。加大实验室安全技术投入力度,全面统筹规划实验室安全技术的建设,从技术层面保障实验室安全。

校企深度合作模式下“粉体工程与设备”课程教学改革与实践

"粉体工程与设备"是无机非金属材料专业重要的基础课。本文探讨校企合作模式下该课程的教学改革,详细阐述了依据实验教学仪器促进理论教学、依据企业设备促进理论教学、动画演示和工厂实践相结合、校企合作项目引入教学实践、改善课程考核方式等具体教学改革措施。

高校工科专业课程思政教学建设方法路径探究——以“无机材料现代测试方法”课程中X射线衍射分析为例

为了完成“立德树人”的根本任务,将高校工科类学生培养成为具有家国情怀、服务意识和勇攀科学高峰的全面发展的人才,以专业课为依托的课程思政教学改革势在必行.以无机材料现代测试方法课程中X射线衍射分析内容为例,依次从课程思政目标的设定、思政元素挖掘思路、融入课程思政的教学设计和课堂评价方法等几个方面阐述了工科专业课程思政建设方法路径,将课程思政教育贯穿教学全过程,为其它工科专业课程实施课程思政教育提供一定的借鉴和启示.

二氧化锰形貌对Ti3C2Tx@MnO2复合材料电化学性能的影响

以聚多巴胺(PDA)修饰的Ti3C2Tx为基体,高锰酸钾(KMnO4)为锰源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,采用液相共沉淀法及水热法,制备出四种不同形貌的Ti3C2Tx@MnO2复合材料。通过FE-SEM、XRD、Raman、FT-IR、BET及电化学测试,系统研究了纳米碎片状(δ-MnO2)、米粒状(α-MnO2)、纳米花球状(α-MnO2)以及纳米线状二氧化锰(α-MnO2)对Ti3C2Tx物相结构、电化学活性和电荷存储机理的影响。结果表明:纳米线状MnO2复合改性的Ti3C2Tx比表面积最大、电荷转移阻抗最小且循环稳定性最优,在扫描速率为2 mV·s^-1时的比容量达340.9 F·g^-1,比使用CTAB时高出近2.5倍。

镍掺杂MIL-100(Fe)的析氧性能研究

单一金属节点的金属有机骨架材料(MOFs)活性位点较少、导电性差,导致析氧(OER)活性较差,常需要通过掺杂、复合等方式对其进行结构调控,进而增强其OER活性。以均苯三甲酸为配体,通过改变铁盐和镍盐的比例,制备系列具有MIL-100(FeNi)结构的催化剂。相比于Fe-BTC和Ni-BTC,镍掺杂的Fe_(10)Ni-BTC的析氧活性最佳。达到10 mA·cm^(-2)和100 mA·cm^(-2)的电流密度时,Fe_(10)Ni-BTC所需的过电位为250 mV和293 mV,Tafel斜率为31.8 mV·dec^(-1)。同时该催化剂拥有优异的催化稳定性。

SiC/Al-Mg合金复合粉体制备及表征

以Si粉、酚醛树脂和Al-Mg为原料,采用原位自生工艺制备了SiC/Al-Mg复合粉体。用X射线衍射(XRD)、激光粒度分析、扫描电子显微镜(SEM)等手段,分析了粉体的组成、粒度分布和显微结构,结果表明:合金含量为30%,制备温度在800℃,球磨时间2h时,能够得到颗粒尺寸小于10μm,SiC为主相的复合粉体。影响粉体颗粒尺寸的主要原因是合金的含量,其次是球磨工艺和制备温度等工艺因素。所生成的SiC尺寸在200~400nm,与基体具有较好的润湿性,经过研磨后,很少有颗粒从基体中脱落。该工艺为解决SiC与基体合金之间的润湿性和界面反应的问题提供了新方法。

校企合作模式下实验教学体系优化与改革研究——以无机非金属材料工程专业为例

校企合作是提高应用型人才培养质量的重要途径.针对我院无机非金属材料工程专业实验教学体系中存在的不足,我们在校企合作模式下探讨了实验教学体系的优化和改革.同时,对校企合作模式下的师资队伍建设、实习基地建设、共建实验室建设进行了探讨.

地方本科院校提高工程实践教学质量途径探索

地方性本科院校着力培养与当地工业经济紧密相连的应用能力强、适应面宽的应用型人才。应用型人才的培养必须提高实验实践动手能力,注重理论和实践有机结合,强化实验实践过程训练。工程实验实践教学质量的提高,对于培养应用型人才具有重要的意义。论文以蚌埠学院应用化学与环境工程系实验实践教学为例,从转变实验教学方式、优化实验教学项目、加强综合型设计性实验、开放实验室、加大工程实验教学等方面阐述了提高实验实践教学质量的途径。这些途径的实施,有效提升了教学质量,实现了教学目标。

订单式人才培养模式下的实践教学改革探索

分析了蚌埠学院"订单式"人才培养模式下的实践教学环节面临的问题,探索思考了对应的解决办法.通过优化实验课程体系和内容增强实验教学效果;以"引进来,走出去"的方式强化师资队伍建设,促进产学研合作深入化;在企业指导下完成学生的职业规划课程,加强学生的思想建设和企业文化的融入;完善考核制度,健全激励机制,激发学生实习的主动性和积极性,认识到实习环节的重要意义."订单式"人才培养模式应当发挥企业在实践教学环节作中的重要作用,探索协同育人机制下应用型人才培养的新模式.

地方性应用型无机非金属材料工程专业建设

硅基新材料是蚌埠市战略新兴产业之一,依托地方资源及产业优势,开展具有地方特色的无机非金属材料工程专业应用型人才培养具有重要意义.我校无机非金属材料工程专业建设主要采取了凝练专业培养方向、拓宽校企合作范围、开展面向职场实践情景专业工程教育、加强创新实践教育等措施,提升了专业人才培养质量,取得了较好的实践教学效果.