结构新颖的碳气凝胶的合成及在电容器电极材料中的应用

以醋酸镁和氢氧化镁为间苯二酚与甲醛缩聚反应的催化剂,所得缩聚产物经常温干燥、高温碳化形成碳气凝胶。BET、SEM和TEM测试结果显示,以氢氧化镁为催化剂可以获得具有球状结构的碳气凝胶,其比表面积在600~700m2.g-1之间,而以醋酸镁为催化剂所得碳气凝胶比表面积在450~500m2.g-1,呈连续粒状分布。对比研究后发现,以氢氧化镁为催化剂所得碳气凝胶的电化学性能最优,比电容可达123F.g-1。

添加过渡金属元素碳气凝胶的制备及性能

以间苯二酚(R)、甲醛(F)为原料,(R/F)摩尔比为1:2,通过掺杂一定量的硝酸铁或硝酸镍以改善碳气凝胶的结构与性能.用BET,XRD和SEM对碳气凝胶结构进行表征,结果显示样品同传统碳酸钠作为催化剂所得层状形貌结构有明显不同,样品中均含有球状颗粒,且掺杂硝酸铁的样品表面更粗糙,掺杂Ni2+所得碳气凝胶的比表面积高达441.8m2/g.电化学测试结果表明,掺杂Ni2+样品的比电容数值比掺杂Fe3+样品的和传统碳酸钠为催化剂所得碳气凝胶的来得更高,可达227.3F/g,其电化学性能较优.

高校化学实验室安全教育软件系统化研究

高校实验室安全是保障全体师生人身安全和正常工作学习的重要内容。但目前国内对于实验室安全教育软件方面却仍未系统化,流于形式。具体表现为只侧重于实验室入学安全教育,而忽略了后续的再传输问题。故此,分别从学生和教师两方面着手,对两者在实验前、中、后的每个环节进行梳理、细化并给出具体措施。将学生和教师放在同一个高度考虑并紧密联系起来,对实验室安全教育"软件"进行系统化并不断完善。在强化学生自我保护意识的同时充分发挥教师的主导作用,始终将教师的安全教育工作贯穿于学生实验的全过程,使安全意识更深入人心,融入血液,以期对化学实验室安全教育指导有所帮助。

扫描电子显微镜的开放实验教学

大型仪器的开放实验教学对于培养学生学习和实验操作能力,激发学生的创新思维具有重要的作用。扫描电子显微镜作为一种有效的分析工具,可对多种材料的表面形貌进行观察,使用范围广泛。本文以大型仪器扫描电子显微镜的开放实验为案例,从举办仪器讲座、上机操作、技术培训和开展课后交流等方面详细描述了教学的过程,并对教学效果进行了总结和分析。通过开展扫描电子显微镜的开放实验教学,增加了扫描电镜开机时数,提高了教师教学积极性和学生实践动手能力。

大学化学实验教学要点之我见

化学实验是培养学生动手能力和创造性思维能力的重要环节,是培养创新型人才的重要保证。笔者根据近几年来从事化学实验教学的实践出发,对化学实验教学中的多个要点,诸如1安全重于泰山,防范必于未然;2重视对化学实验教学的建设和投入;3突出化学实验教学中教师的指导作用;4适当增加实验的趣味性和探索性——玩化学,提高学习兴趣;5要求学生认真做好实验预习,笔记和实验报告,巩固实验成果等进行总结。

化工企业安全生产关键要素探讨

企业的安全生产一直是全社会关心的议题。对于化工企业而言,安全生产是其平稳发展的关键所在,它不但是企业的领导和员工最应重视的环节,更是企业的生命线。因此,如何实现化工企业的安全生产是个值得关注的问题。对此,本文结合“技防”、“人防”以及安全生产的其他关键要素展开讨论,以期为化工企业的安全生产提供一定的参考。

染料敏化太阳能电池的组装与注意要点

染料敏化太阳能电池凭借其较高的转化效率以及简易组装与制备过程而成为目前的研究热点之一。对此,笔者结合近几年的研究经验,对其实验室制备和组装进行详细介绍并重点提出其中需要注意的关键点。文章主要由以下几个部分构成:1纳米二氧化钛薄膜的制备;2烧结过程;3敏化剂的浸染;4镀铂对电极的制备;5工作电极的清洁与组装;6电池性能测试。以上过程介绍与要点讨论可为染料敏化太阳能电池的成功组装提供帮助和参考。

介孔碳负载铂催化剂的分散性和电催化活性

以介孔硅SBA-15为模板,糠醇为碳源制备了高度有序的介孔碳(CMK-5),并用微波法合成碳负载的铂纳米粒子的催化剂.为改善铂微粒的分散性能,在微波碳载过程中添加了适量的阳离子表面活性剂(CTAB).XRD和TEM测试结果表明,CTAB的加入改善了铂催化剂的分散性,且使铂微粒的平均粒径降至2.9nm左右.循环伏安测试结果显示,加入CTAB后所得Pt/CMK-5催化剂的电化学活性面积大于未加CTAB的以及商业JohnsonMatthey公司的Pt/C催化剂的活性面积.

介孔SnO_2的结构表征及其湿敏性能

以十六烷基三甲基溴化铵、十二胺为模板剂,采用双模板法及均相沉淀法,分别制备了介孔结构的SnO2.BET测试结果表明,双模板法制备的介孔SnO2平均孔径、孔容和比表面积分别为4.9nm、0.213m3·g-1和172.9m2·g-1,而均相沉淀法合成产物孔径分布的离散程度较大,孔容和比表面积降至双模板法的66.0%和21.8%.以叉指电极为工作电极集电体,利用交流阻抗技术测定了所得SnO2的湿敏性能.结果表明,与均相沉淀法制备的SnO2相比,双模板法制得SnO2的双电层电荷传递阻抗、双电层电容及Warburg扩散系数随湿度变化的幅度更明显,表明其具有较好的湿敏性能.对介孔结构特征与湿敏性能相关性研究表明,具有较大孔容和比表面的介孔SnO2可改善材料的感湿性能.

β-氢氧化镍结构及其复合电极电催化性能研究

采用沉淀转化法制备纳米结构β-氢氧化镍,用X射线衍射(XRD)、比表面仪(BET)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)等进行结构和形貌表征.结果显示,所得β-氢氧化镍呈片状和棒状的混合纳米结构,片层厚度约为35 nm,棒长为50～80 nm,且比表面积约为68 m2/g.用线性电位扫描对β-氢氧化镍与二氧化锰复合电极的电催化性能进行研究,发现含有10%MnO2/10%Ni(OH)2的催化材料,在-0.7 V(vs.SCE)的极化电位下可获得约87 mA/cm2的电流密度,与单一的MnO2催化材料(约68 mA/cm2)相比有更佳的催化活性.

阳极氧化法制备高度有序TiO_2纳米管阵列材料的研究进展

综述了阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列(TNTs)的研究进展。主要介绍了TNTs由恒电压合成到变电压阳极氧化制备的发展历程,还介绍了电压、电流、电解液组成等因素对TNTs形貌的影响,并比较了不同电解液中TNTs的形成机理。

碳材料中多层次孔对负载铂电催化活性的影响(英文)

分别以商用碳黑XC-72、介孔碳CMK-5和含多层次孔的碳气凝胶HCA为载体,微波法负载Pt纳米粒子,在硫酸和甲醇溶液中进行循环伏安测试,考察碳材料中多层次孔对其电催化活性的影响.结果显示,Pt/HCA电极表现出较高的峰电流(7.5mA·cm-2)和电化学活性面积(128.0m2·g-1).这可能是因为碳气凝胶具有连续但非周期性的介孔结构,有利于Pt纳米粒子的分散以及反应物质的传质.

高校化学实验室节能减耗的探究

高校化学实验室能耗在全校各学科中属于较高水平,随着教学科研的任务量不断加大,实验室建设运行经费消耗逐年增加。如何在顺利完成教学任务的同时做到节能减耗已经成为各校实验室管理部门亟待解决的问题。本文介绍了我校化学实验室教学科研中的节能减耗经验,结合自身的实际情况,探索出了一系列节能减耗的管理方法和新举措,使化学实验室不良建设运行经费明显下降。

物理化学实验教育教学规范化的探究

为进一步提高物理化学实验教育教学水平,提高学生创新能力,通过对实验教学的实践和经验,探讨了物理化学实验课程的基本内容和总体教学目标、实验教学过程规范化管理方案,在总结和研究了传统教学方法的基础上研究并制定了"物理化学实验教育教学规范化实施方案"。通过学生的反馈,发现该方案有效激发了学生对化学的学习兴趣、培养了学生的动手能力、创新能力以及科研能力。

CdTe/CdS共敏化TiO2电极材料的制备与光电性能

将电沉积法和化学浴沉积法结合,分别将CdTe和CdS量子点纳米晶材料引入到TiO_2纳米管阵列上制备CdTe/CdS量子点共敏化TiO_2光电极。利用扫描电镜、X射线衍射和X射线能量色散光谱等测试手段对所得样品的形貌、晶型和组分进行表征。在模拟太阳光照射条件下,通过电化学工作站测试其光电化学性能。研究结果表明,相对于单一量子点敏化CdS/TiO_2和CdTe/TiO_2光电极而言,共敏化CdTe/CdS/TiO_2光电极表现出更好的光电转化性能,短路电流密度和光电转换效率分别可以达到3.1 m A·cm^(-2)和1.85%。此外,采用电化学阻抗测试技术对材料性能提升的原因进行深入的探究。

课程思政融入“有机化学实验”的探索与实践

课程思政教学改革是新时代高校落实立德树人根本任务、全面提高人才培养能力的创新举措。有机化学实验作为应用化学类专业的核心实践课程,因其实践性和互动性强、小规模授课等特点深受学生喜爱。为了充分挖掘实验类课程中的思政元素,发挥专业课程在立德树人方面的重要作用,对上海理工大学化学系有机化学实验教学团队在“有机化学实验”校级一流课程教学中融入课程思政的设计经验与思考进行了介绍。

参与式教学法在有机化学实验课程教学中的应用

大学有机化学实验作为一门化学及其相关专业的核心实践课程,在培养学生实验操作技能和综合实践能力方面起到了非常重要的作用,而传统的以教师为单一主体的课堂灌输教学方法难以充分实现课程的教学目标。以教学实验内容设置为案例,应用参与式实验教学法从源头上调动学生在学习过程中的积极性。采用以学生和实验内容为中心的授课方式,有利于培养学生主动探索和独立分析的综合能力,充分发挥教师“教”和学生“学”的交互式作用来构建师生的双主体教学关系,使师生在互动中顺利完成教学目标,有助于提升实验课堂教学质量。

具有均一尺寸球形碳气凝胶的制备及其储能研究

用不同pH的碳酸钠溶液作为催化剂催化间苯二酚和甲醛的缩聚反应得到有机凝胶,后经高温碳化得到碳气凝胶。采用SEM、TEM和N2吸脱附测试方法对所得材料进行表征,还通过循环伏安法和恒流充放电测试手段对其电化学性能进行详细的研究。SEM测试结果表明,随着pH数值的增加,所得碳气凝胶颗粒的形貌呈现出由独巨体到球形再到独巨体的变化过程,表明通过调节催化剂的pH可以得到不同形态的碳气凝胶,并且当pH为10.49时所得碳气凝胶材料具有尺寸均一的连续球形结构。N2吸脱附测试结果表明所得球形碳气凝胶材料的比表面积可达526.1 m2/g。循环伏安法和恒流充放电法的测试结果表明同独巨体碳气凝胶相比,粒径高度均一的球形碳气凝胶具有更优异的电化学性能,材料的比电容可以达到85.39 F/g,以其构建的超级电容器比电容可以达到76.72 F/g。