学习进阶本土化研究的意义及面临的问题

基于学习进阶(LPs)在美国新一轮科学教育改革中的重要地位和意义,结合我国科学教育新课程改革实施以来的进展与反思,阐述了学习进阶的本土化研究,对学生的认知发展、教师的教学与评价、课程标准及教科书的修订完善、科学素养的培养等方面的意义,分析了学习进阶的"本土化"研究过程中,在融入国内课程与教学、研究思路与方法等方面所面临的一些亟待解决的问题。     

CeO2/NaY催化剂的氧合及其催化氧化脱硫性能

采用等体积浸渍法制备了一系列CeO₂/NaY催化剂,重点考察了焙烧温度和铈负载量对催化剂活性组分结构及性能的影响。通过拉曼（Raman）光谱、X射线衍射（XRD）、低温N₂吸附-脱附（BET）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）以及氢气程序升温还原（H₂-TPR）等技术对催化剂的结构、形貌和化学性能进行了表征分析。结果表明,焙烧温度与铈负载量对于铈物种在分子筛载体表面及孔道内的分散形态和与载体的相互作用有着重要影响,进而影响催化剂中铈物种的氧合性能与氧化脱硫性能。在常温常压下的氧合性能测试,催化剂最大储氧量为每克催化剂1.44 mmol O₂。在反应温度100 ℃,催化剂用量0.20 g,以正辛烷为溶剂二苯并噻吩初始浓度为500 μg·g^-1的模拟油样20 mL,氧气流量为50 mL·min^-1的条件下,反应240 min二苯并噻吩转化率可达90.10%,二苯并噻吩被氧化为二苯并噻吩砜。因此,发展稀土改性分子筛催化剂,应用于以分子氧为氧化剂的油品氧化深度脱硫,对探究绿色高效的油品氧化脱硫技术具有积极意义。     

新型P－N－Si无卤阻燃剂的合成及其在棉纤维中的应用

以二氯磷酸苯酯(1)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(2)为原料,合成了一种新型的P－N－Si三元无卤阻燃剂--苯氧基-双-(三乙氧基硅丙基)磷酰胺(3),其结构经¹H NMR, ³¹P NMR和FT-IR表征。研究了溶剂,反应温度,反应时间,投料比r［n(2) : n(1)］和缚酸剂对3产率的影响。结果表明:在最佳合成条件［THF为溶剂,三乙胺为缚酸剂,1 8 mmol, r=2.4,于40 ℃反应6 h］下, 3的产率为88.2%。利用TGA测试了3的阻燃性能。结果表明：3的初始分解温度为150 ℃, 600 ℃残炭为14.6%。3在棉纤维(c)中的添加量为15%(质量百分数,即c-3¹⁵)时,600 ℃残炭为33.4%,高于c(7.6%)。     

三溴化磷法合成三溴新戊醇及其热性能

以三溴化磷和季戊四醇为原料,经亲核取代反应制得三溴新戊醇酯化物（2）; 2与甲醇经酯交换反应合成了三溴新戊醇（3）,收率90%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, FT-IR和元素分析确证。用DSC和TG研究了3的热性能。结果表明：3的熔点约为67.74 ℃; 3的初始分解温度和最大失重速率温度分别为120 ℃和180 ℃。     

超级电容器用细菌纤维素基电极材料

超级电容器由于能提供比电池更高的功率密度,比传统电容器更高的能量密度而备受关注。但目前其应用仍存在能量密度低的问题。碳材料、金属氧化物和导电聚合物是常见的三种超级电容器电极材料,而其中不同形式碳材料是电容器中研究和应用最广泛的电极材料。细菌纤维素是由细菌分泌产生的具有一定纳米级孔径分布的多孔生物材料,具有高强度和模量、高孔隙率、极好的尺寸和热稳定性的特性。以细菌纤维素为原料制备电极材料是近年来超级电容器领域的热点研究方向之一。本文以细菌纤维素基电极材料的种类、制备方法和性能为线索,综述了国内外细菌纤维素基超级电容器电极材料的研究进展,并归纳总结了电极材料最优的形态和制备方法,进一步对该类电极材料的发展趋势进行了展望。     

葡萄糖乙酸钠不同基质微生物燃料电池电化学性能对比研究

本文通过接种生活污水处理厂的好氧污泥和厌氧污泥,撘建两个双室微生物燃料电池(MFC,Microbial fuel cell),分别以葡萄糖、乙酸钠作为基质,在0.0335 mol•L^-1基质浓度下研究不同基质微生物燃料电池的产电性能. 研究表明：葡萄糖体系的阳极半电池阻抗为222 Ω,乙酸钠体系为213.67 Ω,说明两种不同有机基质对电池内阻无明显影响. 葡萄糖、乙酸钠体系的交换电流密度i⁰分别为3.463 mA•m^-2、 5.987mA•m^-2;COD去除率分别为50.6%、55.8%;库仑效率分别为42.1%、46.2%. 葡萄糖为基质时最大输出功率密度为394.2 mW•m^-2,相应的最大电流密度为1800mA•m^-2;乙酸钠为基质时最大输出功率密度为311.9mW•m^-2,相应的最大电流密度为1527.5mA•m^-2. 葡萄糖代谢过程复杂并不单一,且代谢不彻底,乙酸钠分子简单更容易代谢,因此乙酸钠的库伦效率及COD去除率均高于葡萄糖,由以上数据可以得出葡萄糖为基质的燃料电池产电性能较好.     

仿植物叶子表面微纳结构的光学性能

采用双液相转写法制备具有植物叶子表面微纳结构的有机玻璃.采用透光率雾度仪检测仿叶子有机玻璃薄膜(LM-PMMA)的光学性能.研究仿叶子薄膜的透射、反射率、散光、及其对光伏效益的影响,并采用蒙特卡洛法计算光学性能及模拟光路传播.结果表明:与光滑有机玻璃相比,仿生有机玻璃具有高达85;的雾度率,并有效提高硅太阳电池的效益;仿生微纳表面结构均有效减少反射、增透及增加硅的光吸收率;另外,光在“乳突”结构中的转播过程模拟结果说明:折射、聚焦、散射是仿叶子有机玻璃散光主要原因.     

Ni2+含量对纳米Ni-Zn铁氧体电磁损耗特性的影响

以聚乙二醇为表面活性剂辅助水热法制备了纳米NixZn1-xFe2O4(x=0.4、0.5、0.6、0.7)铁氧体,通过XRD、FESEM、TEM和PNA分析,研究了不同的Ni2+含量对Ni-Zn铁氧体的粒度、形貌及其电磁损耗特性的影响.结果表明,水热法制备的晶体具有良好的结晶度,Ni2+含量不会影响样品的形态和结构,样品颗粒呈类球形,粒径在20～30 nm,在1～ 18 GHz的测试条件下具有介电损耗与磁损耗.Ni-Zn铁氧体电磁损耗随Ni2+含量的增加先增大后减小,当Ni2+含量x=0.6时,晶体晶化更加完整,粒度更加细化,对小于14 GHz中低频微波电磁损耗能力更强,在3GHz处,磁滞损耗正切tanδm达到最大值为1.03,介电损耗正切tanδe在3 GHz、9.5 GHz分别达到0.052、0.057,具有一定的微波吸收能力.     

GaN衬底掺杂模式对ZnO纳米棒光学性质的影响

本文通过水热法在u-GaN(undoped GaN)/Al2 O3和p-GaN/Al2O3衬底上制备了ZnO纳米棒阵列.利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和光致发光谱(PL)对样品进行表征,研究在无种子层和金属催化剂情况下u-GaN/Al2 O3和p-GaN/Al2O3衬底对ZnO纳米棒生长的影响.结果表明,在u-GaN和p-GaN上生长的ZnO纳米棒均为六方纤锌矿结构.在p-GaN上生长的ZnO纳米棒直径较细且密度更大,这可能是由于p-GaN界面比较粗糙,界面能量较大,为ZnO的生长提供了更多的形核区域;与生长在u-GaN上的ZnO纳米棒阵列相比,p-GaN上所沉积的ZnO纳米棒在378.3 nm处有一个较强的近带边发射峰,且峰强比较大,说明在p-GaN上所制备的ZnO纳米棒的晶体质量和光学性能更好.     

浸渍-裂解工艺对无压烧结制备六方氮化硼陶瓷性能的影响

以硼酸-尿素混合水溶液作为h-BN先驱体,对无压烧结制备的高纯h-BN陶瓷进行了浸渍-裂解-二次无压烧结处理,以提高其致密度和性能.研究了先驱体溶液浓度和循环次数对浸渍-裂解-烧结后h-BN陶瓷的显微结构及性能的影响.结果表明,随着先驱体溶液浓度的增大,h-BN陶瓷的密度、弯曲强度、断裂韧性和热导率均先升高后降低,浓度为68wt;时均达到最大.浓度过高会导致先驱体溶液在浸渍过程中发生析出,反而不利于浸渍.随着循环次数的增加,h-BN陶瓷的致密度、弯曲强度、断裂韧性及热导率均逐渐增大,但趋势逐渐变缓.循环6次得到的h-BN陶瓷的密度、弯曲强度、断裂韧性和热导率分别为1.465 g./cm3、84.1 MPa、1.52 MPa·m1/2、44.36 W·m-1·k-1,相对于未处理的h-BN陶瓷分别提高4.7;、31.6;、63.7;、31.2;.