“工程图学”及“AutoCAD”与快速成型技术融合式教学的改革与实践--以韩山师范学院材料科学与工程学院为例

能够培养学生多种能力的“工程图学与AutoCAD”课程已经成为理工科学生的必修课。但是课程所表现出的融合不合理,教学方法单一等问题影响了培养效果。文章针对目前的课程进行改革,引入快速成型技术,旨在改变课程的教学现状,提高学生的实践创新能力。初步实践证明,改革收到了良好的效果。

利用铸造废砂制备芯吸陶瓷

利用铸造废砂中的二氧化硅制备芯吸陶瓷,研究两种不同粒径(30~90μm、90~150μm)的原料和同一高度情况下两种粒径的原料之间相互堆叠层数对SiO_(2)芯吸陶瓷的吸水率、透水率和芯吸速率等性能的影响。结果表明,随着堆叠层数增加,样品芯吸速率增加;1220℃的烧结温度下6层堆叠的样品芯吸速率最大可达50.34 mm/s,吸水率为35.20%,透水系数为36.08,抗压强度达3.21 MPa。本研究为废砂在陶瓷领域的资源化利用提供一定的理论基础。

多孔Ni-WC复合材料的脉冲电沉积及其电催化析氢性能

以海绵镍为基体,采用单脉冲电沉积与复合镀相结合的方法制备了多孔Ni-WC复合电极材料;运用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征镀层的表面形貌和相结构,并研究了WC浓度和脉冲参数对多孔Ni-WC复合电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电催化析氢性能的影响。结果表明:Ni-WC复合材料的表面晶粒细小、致密,呈多孔结构。随着镀液中WC浓度、脉冲电流密度和占空比的增大,多孔Ni-WC复合电极的析氢阴极极化减小,交换电流密度增大,电化学交流阻抗减小,Ni-WC多孔电极的析氢活性增强。循环伏安曲线和计时电流曲线表明,多孔Ni-WC复合电极具有较好的抗腐蚀性和析氢稳定性。

地方院校材料化学类专业科研反哺研究

随着教学不断回归高校本位,科研反哺教学是一项重要的提高高校教学的途径。以地方院校材料化学类专业为例,论文通过分析高校教学和科研的关系,并结合高校实际情况,在课程体系改革、导师制开展深化以及教学学术水平的提高三个方面研究了科研反哺教学,给出了三个方面的相关措施,重点讨论了课程体系的设置,并根据实践结果说明了相关措施的作用。

基于科学实验与感官审评的鸭屎香凤凰单丛香型品质鉴定

针对目前凤凰单丛茶鸭屎香品种的香型存在争议问题,将鸭屎香与争议的两个香型代表品种黄枝香(黄栀香型)和锯朵仔(杏仁香型)进行比较研究,结合人工感官审评和科学实验化学成分分析,探讨鸭屎香的滋味香型特征.人工感官审评结果说明:三个品种特征不同,鸭屎香叶粗、花香四溢;黄枝香叶适中、花木清香内敛;锯朵仔叶细小、果仁香浓醇,饱和滑口.科学实验化学成分分析结果说明:鸭屎香与黄枝香、锯朵仔共有的成分分别有25种、30种,但鸭屎香主要成分相对含量却与黄枝香更为接近,鸭屎香与黄枝香和锯朵仔的香型相似度分别为86.15%和30.87%,均达不到归为一类的标准,气味特征类型也不相同.三个品种各有特征,鸭屎香和锯朵仔各自拥有的独特性多于黄枝香,鸭屎香可独为一类.

稀土功能化Cd-MOF发光材料的合成及对微量水的定量检测

5-(5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺)-1.3-苯二甲酸为配体,与Cd(NO3)2在溶剂热条件下反应得到金属有机框架Cd-MOF单晶材料.通过Tb3+离子的后修饰合成,得到了稀土功能化金属有机框架Tb3+@Cd-MOF,展现了良好的荧光性质.荧光检测研究显示,Tb3+@Cd-MOF对水表现出了高灵敏性的荧光识别功能.并且随着溶剂中水浓度的不断增加,猝灭现象会越来越明显,直至完全猝灭.这一研究结果表明稀土功能化金属有机框架材料有望作为荧光探针,在识别和检测水分子方面发挥重要的作用.

基于双钙钛矿Nd_(1-x)La_(x)Ba_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(2O)_(6-δ)纳米纤维阴极材料固体氧化物燃料电池性能研究

作为一种经典的高性能阴极材料,双钙钛矿阴极材料在中低温(500~700℃)范围能够展示出高效的催化活性和良好的氧离子-电子混合导电性.其中,铁基双钙钛矿具有成本低、转换效率高、热相容性好和高温稳定性好等优点而备受青睐.本文通过采用静电纺丝技术和A位掺杂机制相结合的方法成功制备出Nd_(1-x)La_(x)Ba_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(2O)_(6-δ)(x=0,0.1,0.2,0.3)纳米纤维阴极双钙钛矿材料.对于NdBa_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(2)O_(6-δ)纳米纤维阴极材料来讲,在其A位引入部分La 3+可以使其阴极材料获得更高的氧空位浓度,从而显著提高了阴极材料所制备单电池的电化学性能.Nd_(0.9)La_(0.1)Ba_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(2)O_(6-δ)纳米纤维材料作为阴极的单电池在700℃时峰值功率密度(PPD)为623 mW/cm^(2),明显高于NdBa_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(2)O_(6-δ)纳米纤维材料在同样条件下的215 mW/cm^(2)的峰值功率密度,其在700℃的阻抗值(R p)为0.17Ω·cm^(2),也远低于NdBa_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(2)O_(6-δ)纳米纤维阴极材料在同样条件下的0.43Ω·cm^(2)的阻抗值.

沉积参数对铯铅溴钙钛矿薄膜中CsPb_(2)Br_(5)相结构演变和发光特性的影响

基于化学气相沉积(CVD)法制备的铯铅溴钙钛矿薄膜具有优异的光电特性,然而薄膜通常存在CsPbBr_(3)和CsPb_(2)Br_(5)两个不同的相结构区域。本文通过CVD法制备了铯铅溴钙钛矿薄膜,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)及荧光光谱仪研究了反应气压与N_(2)流量对其中的CsPb_(2)Br_(5)相结构的影响。实验结果表明,反应气压的变化对CsPb_(2)Br_(5)相结构无影响;与此不同,随着N_(2)流量的减少,薄膜中部分CsPb_(2)Br_(5)相结构逐渐转变为CsPbBr_(3)相结构,其发光也由以~630 nm为主的宽带发射转变为以~530 nm为主的窄带发射。实验表明,N2流量是调控CsPb_(2)Br_(5)相结构和发光特性的有效手段。

初探玲珑瓷制备工艺的影响因素

“玲珑瓷”是在没有经过烧炼的坯体上钻镂不同形状的孔眼,然后将特制的釉料填充到孔眼中,再通体施釉入窑烧成的一种工艺瓷。加工过程包括配料、球磨、烘干、研磨、调配釉料、填充玲珑眼以及烧成。本文主要从填釉后的釉体情况和玲珑釉烧成效果两个方面来对玲珑釉的工艺参数进行评价。

采用夹压法预氧化工艺提高PAN碳纤维超电性能的研究

通过静电纺丝技术得到的聚丙烯腈(PAN)碳纤维作为超级电容器电极材料时,其比容量较低.为提高其性能,开发了一种陶瓷板夹压法预氧化工艺,使得PAN碳纤维的比容量迅速提升.首先采用静电纺丝技术制成PAN纤维膜,将粗细均匀的纤维膜在不同温度下采用陶瓷板夹压法进行预氧化,后经800℃碳化制得碳纤维.探究预氧化温度对碳纤维的形貌、微观结构、电化学性能的影响.实验结果表明,经260℃预氧化得到的碳纤维的电化学性能优异,在1 A/g的电流密度下的比电容可高达286.5 F/g,比传统的直接煅烧方法得到的PAN碳纤维的比容量高2倍.且在2 A/g的电流密度下循环800次,其比电容依旧保持100%.

快速热退火增强非晶SiC_xO_y薄膜蓝绿光发射特性研究

采用甚高频等离子增强化学气相沉积技术,以SiH_4,CH_4和O_2作为反应气源,在150℃下制备非晶碳氧化硅薄膜,并对薄膜进行不同条件下快速热退火处理,研究快速热退火处理对其结构和发光特性的影响.实验表明,原始沉积薄膜在可见光全波段展现较强的光致发光特性,经过快速热退火处理后,其发光强度显著增强.薄膜在700℃经过快速热退火10s后,相比于原始沉积薄膜,其发光强度增强6倍,肉眼可见强的蓝绿光光发射.光荧光谱(PL)分析表明,薄膜的发光峰位不随激发波长的改变而发生明显变化.通过结合拉曼(Raman)光谱及傅里叶红外吸收(FTIR)光谱对薄膜的微结构及键合结构分析,分析了不同退火温度和退火时间对其蓝绿光发射增强机制的影响.

非晶SiC_xO_y薄膜的可调强光发射机制

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,以SiH_4、CH_4和O_2作为反应气源,通过调控O2流量在250℃下制备强光发射的非晶SiC_xO_y薄膜。利用光致发光光谱、荧光瞬态谱、Raman光谱、X射线光电子能谱及红外吸收谱对薄膜的光学性质和微结构进行表征与分析,进而讨论其可调可见光发射机制。实验结果表明,SiC_xO_y薄膜发光性质与薄膜中的氧组分密切相关。随着薄膜中氧组分的增加,其发光峰位由橙红光逐渐向蓝光移动,肉眼可见强的可见光发射。荧光瞬态谱分析表明,薄膜的荧光寿命在纳秒范围。结合X射线光电子能谱和红外吸收谱对薄膜的相结构和化学键合结构进行分析,结果表明薄膜的主要相结构和发光中心随O_2流量的变化是其可调光发射的主要原因。

Eu掺杂SiC_xO_y薄膜的Eu^(3+)发光机制

利用磁控溅射技术在低温250℃下制备Eu掺杂SiC_xO_y薄膜,研究薄膜的Eu^(3+) 发光激发机制。实验结果表明,薄膜的发光谱由来自基体材料的蓝光和来自Eu^(3+) 的红光组成;随着薄膜中Eu含量由0.19%增加到2.27%,其红光强度增加3倍左右,而蓝光逐渐减弱。Raman光谱及荧光瞬态谱分析表明,其蓝光由中立氧空位缺陷发光中心引起。结合薄膜的Eu^(3+) 激发光谱分析,SiC_xO_y∶Eu薄膜的红光增强源于薄膜中Eu^(3+) 离子浓度的增加和/或基体材料的中立氧空位缺陷发光中心与Eu^(3+) 离子的能量转移。

基于陶瓷废料的改性泡沫陶瓷对Cd^(2+)的吸附研究

利用有机泡沫浸渍法,以陶瓷废料为原料制备多孔泡沫陶瓷并对其密度、气孔率、抗压强度等电点以及物相进行表征。从红外光谱可以看出,利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对泡沫陶瓷改性后,硅烷能很好地枝接在陶瓷表面,从而提高了其吸附Cd^(2+)的能力。用Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型对吸附等温线进行拟合后发现吸附过程比较复杂,但是受pH和温度的影响较大,整个吸附过程可以与准二级动力学很好的拟合,表明吸附过程既有静电吸附又有化学吸附。

不同香型凤凰单丛茶的气味类型分析

利用SDE-GC/MS联用技术,提取分析19个凤凰单丛茶的挥发成分,将它们进行气味类型分析,结果发现同香型不同品种间的差异较为相似,不同香型之间的差异较大,各气味比重不同,并具有其他香型非共有的气味类型,且不同香型之间的区别特征不同,为香型鉴定提供了科学依据.

有机酸活化硅酸盐矿物的研究进展

活化硅酸盐矿物原料能够降低陶瓷的烧成温度,从而减少能耗。受植物吸硅现象启发,有机酸活化硅酸盐矿物被关注。本文总结了活化硅酸盐矿物研究现状及其机理,并综述了单一低分子量有机酸溶出硅酸盐矿物中骨架元素的机制,最后介绍本课题组相关研究成果,并对有机酸活化硅酸盐矿物的今后研究作了展望。

陶瓷废料制备多孔陶瓷填料的探索

随着我国工业化进程的不断发展,陶瓷和电镀行业各自面临着重要的污染问题。以陶瓷废料为原料制备多孔陶瓷用作电镀废水处理的填料,是解决两大行业污染问题的有利途径。从实验室角度出发,利用不同制备方法的正交实验设计,获得了气孔率、吸附率、抗压和抗腐蚀强度都比较好的多孔陶瓷,可用作后续电镀废水处理填料的备选材料。

向应用型大学转型发展的高师教育改革刍议

高等师范院校是为基础教育输送师资人才的主体力量,发挥着不可替代的作用。在当前注重应用型人才培养的趋势下,高师教育应进一步明确教师作为高层次专业化应用型人才的本质,通过改革课程体系、加强实践教学、培养学生综合素养、促进理论研究与应用研究相结合等途径,达成学术性、师范性与应用性的融合,培养"应用型教师教育人才"。

多孔Ni-WC复合电极的制备及其在酸性溶液中的电催化析氢性能

目前,关于多孔Ni-WC电极的电催化析氢(HER)性能的报道较少。以多孔海绵镍为基体,采用复合电沉积制备多孔Ni-(WC)x复合电极。运用扫描电镜(SEM)和X射仪线衍射仪(XRD)表征电极的表面形貌和微观结构,通过阴极极化、电化学阻抗(EIS)、循环伏安、计时电流法研究多孔Ni-(WC)x电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电催化析氢性能。结果表明:与多孔基体Ni电极相比,多孔Ni-(WC)x电极具有较低的析氢过电位、较低的电化学反应阻抗、较小的表观活化能以及较大的交换电流密度;随着镀液中WC浓度的升高,所制备的多孔Ni-(WC)x电极的电催化析氢活性增强,其中Ni-(WC)40电极的表观交换电流密度是多孔Ni基体电极的966.7倍,其表观活化能为5.95 kJ/mol,并具有较好的耐蚀性和析氢稳定性。

理论研究四氮杂环庚烯噻吩衍生物光物理性质

本文运用密度泛函理论(DFT)研究了四氮杂环庚烯底物(M0)及其噻吩衍生物(M1~M4)的HOMO与LUMO能量、电离能(IP)、电子亲和势(EA)以及重组能(λ)。运用含时密度泛函理论(TDDFT)计算上述化合物的吸收与荧光光谱。结果表明,对于M0~M4分子,S0←→S1电子跃迁均归属于相应分子HOMO、LUMO之间的π←→π^*跃迁,S1态均为明态。引入噻吩对上述化合物的光物理性质产生深刻影响。S0←→S1电子跃迁振子强度由相对较强(M0~M1)变成最强(M2~M4)。随着噻吩环增多,计算的IP、λ值依次降低而EA值依次增大,表明相应空穴、电子的注入与传输能力依次增强。λelectron与λhole差值小(≤0.09 eV),表明空穴、电子传输平衡性好。所有计算结果暗示M3~M4分子可用作有机发光二极管(OLEDs)的空穴、电子注入和传输材料。