Ni基催化剂用于制备生物燃料的综合实验设计

设计了不同晶粒尺寸的Ni纳米粒子催化剂及其制备生物燃料的综合化学实验。通过常规浸渍法制备了Ni/CeO_(2)、Ni/CeO_(2)-SiO_(2)和Ni/SiO_(2)三种纳米催化材料,借助X射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)等对其进行了物理化学性质表征。通过参与催化剂合成、结构表征及其性能评价的全链条科研基本训练过程,不仅能够培养学生的综合实验技能,还能提升其科研素养,启发学生发现物质结构与性能之间内在规律,激发学生对探索未知科学领域的兴趣。该实验以“能源危机”为话题开展课程思政,加强学生对我国能源与环境危机现状的认识,引导学生从自我做起爱护环境。

NaOH溶液中CdS纳米棒的水热合成

在NaOH溶液中水热合成了CdS纳米棒,并探讨了NaOH溶液浓度和反应时间对CdS纳米棒形貌及晶体结构的影响及其可能的生长机理和母液循环可行性.用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)对CdS纳米棒进行了表征,并考察了其在可见光照射下光催化降解亚甲基蓝的活性.结果表明,NaOH溶液是形成棒状形貌的关键因素.在最优实验条件下,可获得六方纤锌矿结构CdS纳米棒,直径约200 nm,长度可达4μm.该纳米棒具有良好的可见光光催化活性.

化学实验室安全“三防体系”建设探究

实验室安全是高校教学、科研顺利进行的前提和保障。化学实验室危险源种类繁多,实验室安全问题尤为突出。结合化学实验教学中心的实际情况,综合分析实验室安全在人防、物防、技防建设方面的必要性,并从三防建设方面进行了实践探索,旨在提升高校实验室安全管理水平,营造安全、和谐的实验环境,保障高校各项活动的顺利开展。

在化学综合创新实验教学中引入科学研究的探索

从培养学生综合素质角度出发,结合科研与实验教学工作,设计了兼具综合性与设计性的大学化学创新实验“挥发性有机化合物催化发光气体传感器及分析方法”。本实验涉及化学、材料和环境等多个学科的相关知识点,内容相互交叉渗透,既更新了现有的教学内容,又有利于提高学生实验动手、科学思维、创新和解决实际问题等方面的能力。

金属有机骨架固化杂多酸的综合性教学实验设计

鉴于目前本科实验教学内容滞后于实际科研发展水平的情况,设计了兼具设计性和综合性的大学化学实验——金属有机骨架固化杂多酸实验。该实验通过“船外造瓶”的设计思路完成了金属有机骨架材料MIL-101(Cr)对Keggin型杂多酸——磷钼酸在液相中的固化,并用XRD、红外光谱和氮气吸脱附方法对所得产品进行了表征,最后以环辛烯的环氧化为模型反应考查了其在液相中的催化性能。实验从设计思路、合成表征和性能考查几个方面向学生展示了如何从需求端出发解决科研问题的方法,旨在全方位提升学生的综合科研素质。

面向创新型人才培养的仪器分析教学实验探索

将分析化学领域前沿科研成果进行转化并设计成探究型教学实验项目是近年来仪器分析实验教学改革一个重要研究方向。通过对科研成果进行转化,设计了教学实验—纳米银团簇的绿色合成及其手性荧光传感应用研究,旨在丰富仪器分析实验课程体系,推动仪器分析实验教学改革。该实验涵盖了多个学科的交叉与渗透,具有创新性和可扩展性,有利于培养学生的创新能力和综合素质。

二草酸二水合铬(Ⅲ)酸钾异构体的制备与教学

通过顺式和反式二草酸二水合铬(Ⅲ)酸钾溶解度的差异制备异构体,实验从产品结晶方式、溶解反应原料的用水量两方面进行合成条件的优化,对制备出的顺、反异构体产品进行溶解度、吸收光谱等多项表征。并进一步通过光度法测定顺式和反式二草酸二水合铬(Ⅲ)酸钾异构化的速率常数及活化能。通过制备结合测定的多项实验实践,学生对配合物异构体的相关理论知识理解与学习更加深入与透彻。

线上线下结合的探索型无机化学实验教学研究

结合个人科研经历,取材生活,从如何对实际生活中的废弃物—废铝制饮料罐进行合理利用出发,设计了题为“废铝制饮料罐的综合利用”的学生自主探索型无机化学实验。在该实验中,学生以小组为单位按照设计实验—实施实验—总结实验的框架用废铝制饮料罐制备出明矾、硫酸铝等晶体,甚至完成了对所得产品的铝含量测定。整个探索过程模拟科研实验过程,并根据实验课程有学时限制的实际情况,采用了线上线下结合的形式,线上完成实验方案的设计和完善,线下完成实验方案的实施和总结,增加学生主动参与度,以实现在培养学生基础实验技能的同时,激发学生的科研兴趣,培养学生的创新思维、探索精神、团队合作和环境保护意识的教学目标。

离子掺杂型二氧化锰催化性能的综合实验

设计了探究离子掺杂对隧道状二氧化锰催化发光性能影响的综合化学实验。通过水热合成法制备了铈离子和镧离子稀土离子掺杂的二氧化锰纳米材料,用XRD、SEM等对合成的材料进行了表征,并利用挥发性有机化合物可在二氧化锰表面产生催化发光的性质考察了不同离子掺杂的二氧化锰的催化发光性能。结果表明,掺杂铈离子或镧离子均可增强二氧化锰的催化发光效率,其中掺杂铈离子的材料催化发光效率更强,对气体的选择性也更好。通过参与材料制备、材料表征和材料应用整个科研基本过程,不仅可以培养学生的实验技能,还可以建立学生的科研思维,增强其探索未知的科学兴趣。

TBL教学模式在大学化学实验教学中的应用

在创新创业教育发展的新形势下,以全方位人才培养理念为指导,“以团队为基础的学习(TBL)”模式被引入实验教学之中。该文基于大学化学实验教材中的综合性实验,以学生团队为核心,在实验方案的设计、实验实践、实验方案的评价与总结等过程中,团队主导,教师辅导,进而全面提升了学生的组织、协调、合作及创新实践能力。