关于对消法测定电池电动势实验中标准电池的讨论

韦斯顿标准电池,作为很长时间里的国际电压标准,为电化学的发展做出了很大贡献。大学物理化学的常见实验“对消法测定电池电动势”即采用了标准电池。然而目前物理化学教材中关于标准电池的内容较为简单,且学生容易将汞齐电极与一般金属电极混淆。本文从标准电池的表达式、电极反应与电池反应出发,利用能斯特方程分析了影响电池电动势的主要因素,讨论了电解质不饱和与饱和时电动势的可逆性、负极标准电极电势的内涵,并结合电池温度系数讨论了电池电动势的稳定性,探讨了对消法实验中标准电池的选择对测量结果的影响。讨论结果弥补了教材和教学中存在的不足,可为同行教学与学生学习提供一定参考。     

脲甲醛缩聚物制备电子墨水微胶囊研究

在原位聚合法制备脲甲醛树脂微胶囊的过程中 ,使用水溶性低分子量脲甲醛缩聚物代替传统的脲甲醛预聚体 (一羟甲基脲、二羟甲基脲 )作为反应单体 ,由于脲甲醛缩聚物比后者更容易吸附在分散相液滴表面 ,解决了用原位聚合法制备脲甲醛微胶囊所常有的结块、粘连、表面粗糙、产率低的问题 .研究了低分子量脲甲醛缩聚物水溶液的粘度特征和表面活性及其与胶囊包封率的关系 .使用这种方法制备出了电子墨水微胶囊     

氮掺杂石墨烯的制备及其对氧还原反应的电催化性能

以氧化石墨烯（GO）为原料、丙酮肟（DMKO）为还原剂和氮掺杂剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯（NG）. 利用场发射透射电子显微镜（FETEM）、紫外-可见（UV-Vis）光谱、傅里叶变换红外（FTIR）光谱、X射线光电子能谱（XPS）、zeta 电位和纳米粒度分析、循环伏安（CV）和旋转圆盘电极（RDE）等手段对材料的形貌、结构、成分和电化学性质进行表征. 结果显示：DMKO能有效地还原GO,且通过调节GO与DMKO的质量比,可以得到不同还原效果的NG,其氮含量范围为4.40%-5.89%（原子分数）;GO与DMKO的质量比为1：0.7时制备的氮掺杂石墨烯（NG-1）在O₂饱和0.1 mol·L^-1 KOH溶液中对氧还原反应（ORR）的电催化性能最佳,其ORR峰电流为0.93 mA·cm^-2,电子转移数为3.6,这归因于其较高含量的吡啶-N增加了材料的ORR活性位点. 此外,石墨化-N由于其较高的电子导电性倾向于产生较高的氧还原峰电流,而吡啶-N较低的超电势倾向于产生较正的氧还原峰电位. 与商用Pt/C相比,该材料展现出了优异的抗CH₃OH“跨界效应”的特性.     

氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能

以氧化石墨烯(GO)为原料, 尿素为还原剂和氮掺杂剂, 采用水热法合成了氮掺杂石墨烯. 利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、氮气吸脱附分析、电导率和电化学测试对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行表征. 结果表明:水热条件下尿素能有效地化学还原GO并对其进行氮掺杂; 通过调节原料与掺杂剂的质量比, 可以得到不同氮掺杂含量的石墨烯, 氮元素含量范围为5.47%-7.56% (原子分数); 在6 mol·L^-1的KOH电解液中, 氮元素含量为7.50%的掺杂石墨烯的超级电容性能最优, 即在3 A·g^-1电流密度下首次恒流充放电比电容可达184.5 F·g^-1, 经1200次循环后的比电容为161.7 F·g^-1, 电容保持率为87.6%.     

关于Nernst方程的几点讨论

Nernst方程是可逆电池热力学的基础,是电化学中最重要公式的之一。然而,目前物理化学教材中关于Nernst方程的内容较为简单,仅强调其适用于可逆状态,而未对使用条件作深入讨论,学生在使用时易产生错误。本文从Nernst方程的提出与发展、推导方法、使用条件、应用及其背后的科学遗产等方面展开讨论。本论文可为相关教学提供一定参考。     

氮掺杂石墨烯的制备及其对氧还原反应的电催化性能

以氧化石墨烯(GO)为原料、丙酮肟(DMKO)为还原剂和氮掺杂剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯(NG).利用场发射透射电子显微镜(FETEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、zeta电位和纳米粒度分析、循环伏安(CV)和旋转圆盘电极(RDE)等手段对材料的形貌、结构、成分和电化学性质进行表征.结果显示:DMKO能有效地还原GO,且通过调节GO与DMKO的质量比,可以得到不同还原效果的NG,其氮含量范围为4.40%-5.89%(原子分数);GO与DMKO的质量比为1:0.7时制备的氮掺杂石墨烯(NG-1)在O2饱和0.1 mol·L-1KOH溶液中对氧还原反应(ORR)的电催化性能最佳,其ORR峰电流为0.93 mA·cm-2,电子转移数为3.6,这归因于其较高含量的吡啶-N增加了材料的ORR活性位点.此外,石墨化-N由于其较高的电子导电性倾向于产生较高的氧还原峰电流,而吡啶-N较低的超电势倾向于产生较正的氧还原峰电位.与商用Pt/C相比,该材料展现出了优异的抗CH3OH"跨界效应"的特性.     

低磷化学镀镍层性能的研究

低磷镀层（ＬＰ）在碱性和中性盐水条件下的耐蚀性较高磷镀层好，当ＬＰ镀层在３５０℃下热处理１ｈ后，镀层在显微硬度从４５４Ｈｖ增加到８９０Ｈｖ。差热分析研究发现，在３４１．６℃和４０６．２℃有两个放热峰，分别对应于新相Ｎｉ５Ｐ２和Ｎｉ３Ｐ的形成，利用Ｘ射线衍射对镀层的结构进行分析，发现该镀层由非常细的微晶构成。     

以创新培养为主线构建综合化学实验与科研训练体系

针对地方大学既培养基础性化学人才,又服务于地域经济社会发展的特点,提出了构建化学学科本科各专业一体化教学实验平台。该平台分为“基础化学实验”和“综合化学实验与科学研究训练”两个层次。后一层次是目前改革实践的重点。综合化学实验与科学研究训练体系划分为综合化学实验和科学研究训练两个阶段：综合化学实验又包括化学各专业通修的化学综合实验和分专业选修的专业综合实验两个层次,以满足基础性和应用性两种类型学生的需求;科学研究训练则通过科学研究成果转化形成的科研综合实验和介入教师科学研究工作的科学研究课题两个层次,培养学生的科学思维和能力。这样的体系概述为多层次递进式创新素质培养科学综合实验体系。通过这一实验体系,探索实践通识教育和专业教育有机结合,同时又着力体现“加强基础、淡化专业”的教育理念。     

循环伏安法原理的分析与讨论

循环伏安(CV)法是重要的电化学研究方法之一。然而大学仪器分析课程中只对其测量原理作了简单陈述，而未对测试过程中发生的电极反应作深入介绍，使学生无法深刻理解CV曲线的含义。本文从电极反应过程入手，讨论了电极/界面处电活性物质浓度随电势变化的规律，以及浓度和扫描速度等对CV曲线的影响。最后，剖析了蕴含在CV中的哲学原理。本讨论可为教学提供一定的参考。