提高无机非金属材料专业学生实习效果的探讨

结合我校无机非金属材料专业实习教学的实际,从培养学生的实习兴趣、合理组织实习、加强学生的管理及学生实习状况的监督等方面对如何提高无机非金属材料专业学生在水泥厂实习的效果进行了探讨。

虚拟仿真在无机非金属材料实践教学中的应用

论述了将虚拟仿真教学引入无机非金属材料专业实践教学的必要性,为克服传统实践教学存在的局限性,结合虚拟仿真技术建立了虚拟实践教学平台,以提高学生主动思考和动手能力,促进无机非金属材料专业本科虚拟仿真实践教学发展。

金属有机框架材料的制备及应用研究进展

金属-有机框架(MOFs)是一种由金属离子团簇和有机配体通过配位键桥连形成的多孔晶态材料,具有高孔隙率、高比表面积、易于功能化修饰等特点,在气体吸附、催化、传感、医药等方面都具有潜在的应用价值。然而,MOFs材料的不同合成方法往往会直接影响材料形貌并导致其性能差异,通过改变合成方法,能够显著改变材料性能并应用于不同领域。综述总结了近年来MOFs材料的多种合成方法及其典型应用进展,并探讨了不同合成方法的优缺点,最后对其未来发展趋势进行了展望。

BaTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及压电光催化性能研究

采用Ba(OH)_(2)·8H_(2)O、TiO_(2)通过水热—煅烧法制备四方相BaTiO_(3)。以三聚氰胺为前驱体,热缩聚法制备g-C_(3)N_(4)。简单研磨制备不同质量分数BaTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)压电光催化复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外—可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)对样品结构、形貌、光学性能进行表征。在模拟太阳光与超声波作用下降解罗丹明(Rh B),研究了复合材料的压电光催化性能。结果表明:10%BaTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)光吸收性能最好,压电光催化性能最优,100 min内对Rh B降解率为97.81%,是g-C_(3)N_(4)降解速率的1.48倍。捕获剂实验表明,压电光催化条件下·OH与·O_(2)^(-)为主要活性物种。

梯度掺杂半导体材料光催化研究进展

提高光生载流子的分离效率是提升半导体材料光催化性能的有效途径之一。通常通过构建内建电场的方式来实现。然而,传统的异质结结构构建内建电场时需要半导体的能级相匹配,并且合成方式必须能够产生良好的界面接触,受到诸多条件限制。产生内建电场的另一种方法是构建同质结结构的内建电场,使用带隙相等但掺杂水平不同的同种半导体相互接触连接构成的同质结结构,相比于异质结,同样可以有效促进光生载流子的分离,而且由于只需要使用单一半导体材料,同质结的制备更为简便,已经在太阳能电池、光催化分解水制氢等诸多领域被应用。构建同质结结构最常用的一种方法是通过梯度掺杂在材料内部引入掺杂元素浓度阶梯式分布。文章介绍了梯度掺杂同质结半导体材料的光催化机理,并概述了梯度掺杂的不同掺杂方式及其在光催化领域的研究进展。

镍钴锰酸锂三元正极材料的改性研究进展

锂离子电池的容量、循环寿命和安全性等性能很大程度上依赖于正极材料。镍钴锰酸锂(NCM)三元正极材料具有能量密度高、成本低、相对安全等优点而备受关注。但阳离子混排、界面副反应、不可逆相变等问题的存在严重影响了电池的循环和倍率等性能。综述了NCM正极材料的结构特点、问题成因,并从掺杂、表面包覆、单晶和浓度梯度结构等角度探讨了其改性研究情况,对其未来研究方向进行了展望。

聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料的增韧增强研究进展

介绍了聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料的形态结构及增韧机理,分析了热塑性弹性体、纳米无机粒子、加工工艺、界面性能4个方面对聚合物/热塑性弹性体/纳米无机粒子三元复合材料形态和性能的影响。热塑性弹性体和纳米无机粒子对聚合物有协同增韧增强作用,加料顺序是形态结构的最主要影响因素,聚合物的力学性能非常依赖热塑性弹性体和纳米无机粒子在聚合物中的存在形态。最后,展望了该体系未来的研究方向。

多孔过渡金属氧化物材料在能源环境中的应用进展

过渡金属氧化物材料具有还原活性高、价态多变及稳定性好、耐腐蚀、耐高温等优异特性,加之多孔材料具有比表面积大和孔容、孔隙率高、密度低及热导率低等特点,使得多孔过渡金属氧化物材料在光催化、传感、能量储存与转化等领域展现出广阔的应用前景。从多孔过渡金属氧化物材料的结构及其特性出发,较详尽地介绍了近年来,元素周期表中第四周期Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及Zn等过渡金属元素基多孔氧化物材料在环境及能源领域应用研究方面的成果,同时阐述了其目前存在的问题和未来的发展前景。

模板法制备三维有序大孔无机材料的研究进展

主要介绍了各类模板法制备三维有序大孔(3DOM)无机材料的研究现状,详细说明了各类模板法的优劣性及其发展应用,为深入探索和研究3DOM无机材料提供了有用的参考信息。

5S管理在高校实验室中的应用

为了合理使用实验室资源,向国外高校学习借鉴成功经验是一种有效方式。通过分析中外大学实验室之间的管理方法差别,从安全管理的内容、途径以及教育培训方式出发,将5S管理融入高校实验室管理中,确保高校实验室安全高效运行。

g-C_(3)N_(4)基材料光催化分解水产氢的研究进展

由于化石燃料大量消耗导致的能源危机和环境问题日趋严重,将氢能作为一种替代传统能源的绿色能源成为当下的研究热点。用以光催化分解水产氢的石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))基材料不仅制氢规模大,而且投入成本少,近年已成为产氢的最优方案之一。但通过对g-C_(3)N_(4)改性,可有效提高其产氢效率,并解决g-C_(3)N_(4)材料固有的可见光响应范围窄、电子—空穴复合严重、光催化产氢效率低等问题。本文回顾了近年来各种基于g-C_(3)N_(4)基材料光催化分解水产氢的方法和手段,重点介绍了g-C_(3)N_(4)光解水产氢的机理、g-C_(3)N_(4)的掺杂改性,并总结了影响g-C_(3)N_(4)基材料光催化分解水产氢效率的因素。最后,讨论了g-C_(3)N_(4)基材料光催化分解水产氢的一些关键限制条件和未来前景。

二维Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene基复合材料在柔性传感器领域的研究进展

Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene是一种新型层状二维材料,具备良好的亲水性、导电性、稳定性和机械性能,在柔性传感器领域备受关注。然而,由于Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene的自堆积问题,导致表面活性位点减少,粒子的快速传输受到限制,需要对其进行改性和优化。综述了近年来二维Ti_(3)C_(2)T_(x)基复合材料在柔性传感器领域的研究进展,通过与碳材料、过渡金属氧化物、导电聚合物等复合,Ti_(3)C_(2)T_(x)的机械性能与电化学性能能够显著提升,可以更好地应用于柔性传感器领域。

网格化管理在高校实验室中的应用

为了确保中国高等学校实验室的安全运行,从环保理念、安全管理的内容、方式出发,拓展思维,构建了基于网格化管理理念的实验室管理模式,学院老师与学生互相配合,推广网格化管理理念,在新的模式下使学校实验室安全运行。

短切碳纤维对聚苯腈/碳纤维复合材料性能的影响

利用碳纤维(CF)增强聚苯腈(PN)树脂制备一系列PN/CF复合材料,利用万能试验机和动态热机械分析仪(DMA),研究短CF含量、长度与偶联剂种类对PN树脂力学性能的影响。结果表明,采用苯基三乙氧基硅烷作为偶联剂时力学性能和热稳定性达到最佳水平,相较于未经偶联剂改性PN/CF复合材料的储能模量提高了22.2%,热失重5%温度(Td5%)提高了33.1%;随着CF掺杂量的增加,材料力学性能呈现先增大后减小趋势,在0.3%(质量分数,下同)时获得了最优异力学性能,相较于PN树脂,其弯曲强度提高了38.4%,弯曲模量提升了97.7%;CF长度为6 mm时材料的弯曲强度和储能模量优于CF长度为3 mm时的材料。

课程思政背景下材料类专业课程教学改革与实践

课程思政教学的宗旨是实现“教书”与“育人”、“立德”与“树人”的有机统一。当前,材料类专业课程中融入思政教育,已成为材料类专业课程教育工作者的一种共识。材料结构基础与应用是材料类专业的重要专业基础课,以该课程为例,结合该课程理论性强、量子力学基础知识点繁琐等特点,对思政背景下材料类专业课程的教学改革进行了探究,并探讨了材料类课程教学中开展课程思政教育存在的问题及解决措施。

MgO-TiO_(2)对凝胶注膜ZTA-SiCw口腔托槽材料的影响

通过凝胶注模成型制备拟薄水铝石改性ZTA-SiCw陶瓷口腔托槽材料,研究不同比例MgO-TiO_(2)烧结助剂对其低温烧结性能的影响,并深入研究助烧机理。研究结果表明:通过拟薄水铝石改性ZTA-SiCw陶瓷口腔托槽材料,其力学性能及吸水率均达到了口腔托槽材料的要求,且工艺简单。MgO-TiO_(2)烧结助剂能够有效降低该工艺下陶瓷试样的烧结温度,添加MgO为1%、TiO_(2)为4%的复合烧结助剂,在1400℃下获得的陶瓷试样具有最大的抗弯强度、断裂韧性,相对致密度也较大;通过计算烧结活化能,该复合烧结助剂较强的助烧能力得到了验证。

Z型Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化复合材料研究进展

在半导体光催化材料中,磷酸银(Ag_(3)PO_(4))表现出优异的光催化活性。Ag_(3)PO_(4)与其他物质复合形成Z型Ag_(3)PO_(4)基异质结时,能够显著增强光催化活性及其稳定性并扩宽可见光响应范围,弥补Ag_(3)PO_(4)的易光腐蚀、颗粒尺寸较大等缺点。围绕Z型Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化复合材料的研究现状、制备方法、微观结构与组成、性能分析和应用进行阐述,最后对该材料未来的发展趋势进行了展望。

尾矿粉／秸秆纤维素／环氧树脂复合材料制备及性能研究

采用甲苯和乙醇萃取,碱液、过氧化氢溶液浸泡提取的秸秆纤维素和用硅烷偶联剂KH560表面改性处理的尾矿粉,作为添加剂加入到环氧树脂(E-44)固化体系中,制备尾矿粉/秸秆纤维素/环氧树脂复合材料;并对复合材料的力学性能、热性能、结构与形态进行测试与表征。结果表明:纤维素的(—OH)结构已经部分参与到环氧树脂的固化反应中。复合材料的冲击强度、热稳定性随秸秆纤维素和尾矿粉的加入而增加,冲击强度最高的配方为纤维素质量分数为5%,尾矿粉质量分数为10%,冲击强度为1.096 kJ/m2;拉伸强度则随尾矿粉的加入而下降。SEM分析表明:秸秆纤维素及尾矿粉的存在使得断面呈现出韧窝结构,复合材料体系产生相界面效应。

高发射率金属氧化物涂料的制备与性能

以改性粘结剂、Cr2O3、MnO2为主要原料,辅以ZrSiO4、Fe2O3、MgO等多种氧化物,分别在950、1100和1250℃下保温2 h,水淬急冷出料,然后采用高温熔烧法在不锈钢表面制备高发射率涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、红外辐射测量仪对涂料样品物相、形貌和辐射性能进行了测试表征,并测试了涂层抗热震性能。结果表明:不同温度下煅烧生成不同的尖晶石结构,1250℃煅烧后生成多种复杂尖晶石及其固溶体结构,表现出最佳的红外辐射性能,在1～22μm波段法向发射率可达0.90;涂层试样的抗热震次数可达25次(室温至800℃),表明涂层结合强度较高。

介孔TiN纳米材料研究新进展

氮化钛(TiN)材料具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐酸碱腐蚀及良好的导电性和生物相容性等优异特性,加之介孔材料具有均一且连续可调的纳米级孔径尺寸、较大的比表面积和孔容等特点,使介孔TiN纳米材料在催化、光催化、储能等领域展现出广阔的应用前景。从介孔氮化钛纳米材料的结构及其特性出发,较详尽地介绍了近年来国内外介孔TiN纳米材料在应用研究方面的最新成果,综述了近年来该材料的合成方法,主要包括模板法和无模板法,同时分析了目前存在的问题和未来的发展前景。