PBL在大学物理综合设计性实验教学中的运用

PBL教学法能实现大学物理综合设计性实验开设的初衷。在实践中要重点把握好创设问题情境、分组讨论、合作实验、汇报交流和总结评价五个环节,注意问题的创设要注重情境性和艺术性、分组要具互补性、教师的引导帮助要有针对性和开放性实验室的支持四个方面。     

1,4-双(二苯基膦)丁烷交联的季膦化聚芳醚酮阴离子交换膜

以1,4-双(二苯基膦)丁烷为交联剂,以具有四甲基联苯结构的聚芳醚酮为基体材料,分别制备了刚性三苯基膦和柔性三丁基膦修饰的阴离子交联膜材料.交联剂在交联结构形成的过程中转变成季膦盐,在提高膜材料机械稳定性的同时保持离子交换功能基团的含量.研究了2种阴离子交换膜的尺寸稳定性、电导率、机械性能及耐碱稳定性等.研究结果表明,当交联度为20%时,三苯基膦与三丁基膦修饰的阴离子交换膜的拉伸强度分别由未交联时的27和18 MPa提高到45和30 MPa;交联的膜材料在60℃的3 mol/L KOH溶液中浸泡120 h后,三苯基膦修饰的阴离子交换膜的电导率保留率为81%,三丁基膦修饰的阴离子交换膜的电导率保留率为69%,膜的耐碱稳定性均较未交联时有明显提高.交联度相同时,三苯基膦修饰的阴离子交换膜表现出更高的拉伸强度和更好的耐碱稳定性.     

量子阱层和垒层具有不同Al组分的270/290/330nm AlGaN基深紫外LED光电性能

为了研究AlGaN量子阱层和垒层中Al组分不同对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)光电性能的影响,本文利用MOCVD生长、光刻和干法刻蚀工艺制备了AlGaN量子阱层和垒层具有不同Al组分的270/290/330nm深紫外LED,通过实验和数值模拟计算方法发现,量子阱层和垒层中具有低Al组分紫外LED的AlGaN材料具有较低的位错密度、较高的光输出功率和外量子效率。通过电流-电压(I-V)曲线拟合出的较大的理想因子(3.5)和能带结构图表明,AlGaN深紫外LED的电流产生是隧穿机制占据主导作用,这是因为高Al组分AlGaN量子阱中强极化场造成了有源层区域较大的能带弯曲和电势降。     

CoFeOx/MoO2准平行纳米阵列电极的析氢性能

利用CoFe层状双金属氢氧化物(CoFe LDH)准平行纳米片阵列作为载体前驱体,通过原位负载及煅烧方式,实现了含有氧空位的 MoO₂纳米颗粒在纳米片阵列表面的生长。电化学研究结果表明,所得 CoFeO_x/MoO₂纳米阵列电极具有高析氢反应(HER)催化活性。该电极在10和1 000 mA·cm^-2时的HER过电位分别为40和217 mV。在50 mA·cm^-2的电流密度下,该电极可以稳定运行125 h。     

一个含呋喃环顺磁性碳硼烷衍生物的合成及其生成机理

半夹芯16e化合物CpCoS₂C₂B₁₀H₁₀（Cp：cyclopentadienyl）（1）与2-呋喃炔酮在物质的量比为1：1.5时反应分离得到1个顺磁性化合物CpCoS₂C₂B₁₀H₉（C₁₂H₁₀O₂）（2）。在化合物2的合成过程中,一分子1中的Cp环与另一分子1中的B（3）/B（6）位连接;同时,该Cp环与1个2-呋喃炔酮分子发生Diels-Alder反应,生成1个双环[2.2.1]-2-庚烯基结构单元。此外,呋喃炔酮分子中的末端炔基碳原子与原料1中的1个硫原子相连,从而使得产物2中的钴中心离子是个17e中心。化合物2用红外、核磁、元素分析,质谱和单晶X-射线衍射分析等方法进行了表征。晶体属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数：a=0.96657（11）nm,b=1.54423（15）nm,c=1.75650（18）nm,α=114.0800（10）°,β=105.433（2）°,γ=98.6390（10）°。     

基于含锌有机配位聚合物的微孔碳的合成及其电化学性能

报道了一种基于含锌(II)有机配位聚合物制备微孔碳的新方法. 通过锌离子和酒石酸之间的配位作用获得含锌有机配位化合物, 并通过氢键作用将其引入到间苯二酚/甲醛低聚物溶胶的开放网络结构中. 使含锌有机配位化合物和酚醛低聚物溶胶体系发生共聚反应得到酚醛和含锌有机配位共聚物, 在950℃下热处理分解以及锌蒸气蒸发后制得微孔碳. 微孔碳材料典型样品具有相对较大以及比较规则的微孔, 其比表面积可以达到1260 m²·g^-1, 孔体积为0.63 cm³·g^-1. 所得微孔碳作为超级电容器电极材料的等效串联电阻为0.46 Ω, 其循环伏安曲线展示出较好的矩形性. 恒流充放电分析结果表明, 当电流密度为1 A·g^-1时, 微孔碳电极的比电容为196 F·g^-1; 在10 A·g^-1的大电流密度下, 比电容仍然达到137 F·g^-1. 该电极具有优良的循环稳定性, 1000次循环后比电容保持率达到98%. 这一研究结果表明, 所得微孔碳在超级电容器电极材料方面具有重要的应用前景.     

共沉淀富集-氢化物发生-原子荧光光谱法测定山药中砷和硒含量

山药样品经硝酸和过氧化氢微波消解后,所得消解液在pH 11～12的介质中,加入0.1mol.L-1氯化镧溶液达到共沉淀分离,所得沉淀经离心分离后用盐酸(1+1)溶液溶解,并用于氢化物发生-原子荧光光谱法分析。砷和硒的质量浓度均在40.0μg.L-1以内与荧光强度呈线性关系,方法的检出限(3σ)依次为砷0.014μg.L-1和硒0.022μg.L-1。应用此法对山药样品进行分析,测得砷和硒的回收率分别为102%,96.8%。     

离子色谱法测定氰化浸出液中金、银、铜、铁、钴、镍和锌的含量

氰化浸出液样品用0.45μm针头过滤器过滤,用离子色谱法测定氰化浸出液中金、银、铜、铁、钴、镍和锌等7种元素的含量。以IonPae AS11阴离子交换柱（2.0 mm×250 mm）为固定相,含0.02 mol·L^-1氢氧化钠和0.01 mol·L^-1氰化钠溶液作为流动相,于波长210 nm处进行紫外检测。7种金属的氰化物络阴离子在30 min内可完全分离。各元素的检出限（3S/N）在0.01～0.08 mg·L^-1之间。方法的加标回收率为94.0%～104%,测定值的相对标准偏差（n=7）均小于2.5%。     

半夹心结构含1, 2-二硒碳硼烷的多核Co配合物的合成及结构表征

在氩气保护下,以邻位-碳硼烷、正丁基锂、硒粉和CpCo（CO）I₂为起始原料,合成、分离得到配合物CpCo（Se₂C₂B₁₀H₁₀）（1）、（CpCo）₂（Se₂C₂B₁₀H₁₀）（2）和（CpCo）₄（μ₃-Se）₄Co₂（μ₃-Se₂C₂B₁₀H₁₀）₄Co·CH₂Cl₂（3）,并用元素分析、质谱、IR、¹H NMR及X-射线单晶衍射对配合物（3）进行了表征。晶体属正交晶系,空间群P2₁2₁2₁,其晶胞参数为：a=1.30720（13）nm,b=1.39137（11）nm,c=3.88533（15）nm,β=90°,Z=4,V=7.0666（9）nm³,μ=7.890mm^-1,D_c=2.138g·cm^-3,F（000）=4268,R₁=0.0543,wR₂=0.1363。配合物中4个（Se₂C₂B₁₀H₁₀）^2-配体和4个单硒基团形成了1个Co₇Se₁₂核。     

半夹芯16电子碳硼烷化合物Me4CpCoS2C2B10H10与二茂铁炔酮的反应性

邻位碳硼烷分别与正丁基锂、硫粉和Me₄CpCo(CO)I₂反应合成得到半夹芯16电子碳硼烷化合物Me₄CpCoS₂C₂B₁₀H₁₀ (1).1与二茂铁炔酮在二氯甲烷中反应得到产物{(Me₄CpCoS₂C₂B₁₀H₁₀)[FcC(O)CHCCHCC(O)Fc]} (2)(Fc=二茂铁基).2是一个1:2的加成产物,2个二茂铁炔酮分子以头-尾的方式加成到分子1中的1个Co-S键上.1和2分别用红外、核磁、元素分析、质谱和单晶X-射线衍射等表征方法进行了结构表征.