STEAM教育跨学科思维评价研究——基于化学师范生的实证分析

跨学科思维是个体在解决复杂问题时,基于学科知识间的内在联系寻找问题解决方案的思维方式。基于SOLO分类理论和STEM教育的“融合斜面”构建跨学科思维评价框架,采用NVivo12分析软件依据“STEAM金字塔结构框架”对93位化学师范生的STEAM项目的任务分解资料进行编码和统计,分析化学师范生跨学科思维发展水平。以期为进一步寻求化学师范生跨学科思维高水平发展的策略提供参考。     

基于B样条的TERS形貌成像背景扣除方法

在针尖增强拉曼光谱(TERS)形貌成像过程中，由于针尖与扫描台无法绝对平行、样品电子密度骤变处针尖快速升降以及扫描控制系统响应时间特性差等综合原因的影响，往往使形貌图中带有倾斜或边界面卷曲的成像背景。成像背景对样品形貌的识别和分析带来十分不利的影响，而背景扣除就是解决该问题的重要手段，也是形貌成像预处理的重要组成部分。背景扣除的原理一般是通过拟合背景的方法来扣除成像中的背景。传统的背景扣除方法是利用多项式拟合的方法对成像进行逐行的基线校正，但是该方法在处理形貌成像时常常会由于过拟合而造成样品形貌的失真，同时容易在图片上留下明显的线条纹理。针对传统方法的缺点，本文提出采用B样条曲面拟合方法，直接对样品形貌图进行曲面背景拟合，发挥B样条低阶光滑的优点，能够有效克服传统方法的缺陷。在实验中，同时利用传统方法和该方法对金单晶和合成金片的形貌图进行背景扣除，实验结果表明，两种方法都能够扣除样品形貌图中的成像背景，但与传统方法相比，所提出的方法不会造成样品形貌的失真，且不会留下线条纹理，获得了更加良好的背景扣除效果，为进一步分析样品形貌特征提供了更准确可靠的信息，是一种更加有效的TERS形貌成像背景扣除算法。     

“变色冰火球”趣味实验的设计过程与思考

用乙酸钙、酒精和酚酞设计成"变色冰火球"趣味实验。介绍了该实验的设计缘由以及实验的原理、操作方法等,并探讨了"冰火球"变色的一些原因。最后,对中学化学实验教学提出了几点思考。     

负载空间链四(6-氨基己酸磺酰基)铝氯酞菁聚合物纳米粒子的合成及其离体光动力活性

以四磺酸铝氯酞菁1为原料,采用氨基转化法,经磺酰氯化和Hinsberg磺酰胺化反应合成四磺酰铝氯酞菁2和四(6-氨基己酸磺酰基)铝氯酞菁3,产物结构经元素分析,IR,1HNMR和MS-ESI表征。3在磷酸盐缓冲溶液中与两亲嵌段共聚物聚乙二醇-聚-L-赖氨酸(PEG-b-PLL)通过静电自组装,形成负载3的聚合物纳米粒子3/m。原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)表明3/m具有球形核壳结构,直径约为10～20 nm。紫外-可见吸收光谱和荧光光谱法研究了3/m的光物理性质。通过对不同孵育时间的人脐带血内皮细胞(HUVEC)摄取药代动力学测定3/m细胞摄取率和MTT法评价3/m的离体光动力活性,相对自由酞菁3,3/m的细胞摄取率大大提高,且提前1 h达到最高浓度,而且细胞抑制率明显增大,约为3的2倍。     

大港常压渣油临氮与临氢热反应过程中胶体稳定性变化研究

对比了大港常压渣油临氮和临氢热反应过程中的胶体稳定性变化。结果表明,随着反应时间的延长,在热反应生焦诱导期内,渣油样品的胶体稳定性迅速下降;开始生焦后,胶体稳定性缓慢下降。从组分组成和组分性质角度,对大港常压渣油样品在热反应过程中胶体稳定性变化原因进行了分析。结果表明,随着反应时间的延长,沥青质含量先上升、后下降,在生焦诱导期结束时达到最大值,与体系胶体稳定性的变化特征相一致。随着热反应的进行,饱和分和轻芳烃组分的含量在上升,重芳烃、轻胶质、中胶质、重胶质含量下降,临氮热反应过程中轻胶质、中胶质、重胶质含量的下降更为显著。对渣油样品各组分的数均相对分子质量和平均偶极矩进行了研究。结果表明,随着热反应的进行,轻、中、重胶质组分的数均相对分子质量和平均偶极矩呈下降趋势,而沥青质的数均相对分子质量和偶极矩先增大后减小,从而使沥青质和胶质的分子性质差别先增加后减小,与体系胶体稳定性的变化趋势一致;同时沥青质的偶极矩变化表明,强极性的沥青质优先聚集生焦、临氢热反应过程中,氢与催化剂的作用有助于抑制沥青质分子量增大和极性增强,从而有助于抑制生焦。     

换热器表面结霜状态下翅片效率公式的理论分析及改进

１引言制冷设备中换热器是重要的部件，在进行换热器设计或对实际系统中换热性能进行计算时，采用的翅片效率的准确与否将会关系到整个系统的工作状况。对于换热器表面处于干或湿工况时，文献中的翅片效率公式形式较统一，但对结霜情况下的研究相对没有一致的结论［１］。Ｓａｎｄｅｒｓ［１］、Ｂａｒｒｏｗ［２］和Ｋｏｎｄｅｐｕｄｉ［３］都曾提及霜工况下换热器翅片效率公式，此外还有包含析湿系数的翅片效率形式。由于所采用的结霜翅片效率表达式不同，最终得到的翅片效率及翅片温度分布也难免存在差别。因而，从众多公式中选择相对准…     

氯气的制取与性质实验绿色化设计

针对氯气有毒及其与金属反应易于泄露等实验不足,设计了氯气制取、氯气与金属反应和氯水成分探究的全封闭实验。其中,氯气与金属的反应采用原位电加热的方式,加热速度快,金属在氯气中的燃烧现象明显,且能快速识别产物,有效地消除了因加热带来的氯气泄露问题;氯水成分的探究是通过青霉素瓶在封闭条件下进行的。整个实验仪器常规,装置简单,药品用量少,操作容易,现象明显,安全无污染,非常适合课堂演示。     

Minority Carrier Lifetime in As-Grown Germanium Doped Czochralski Silicon

The minority carrier lifetime of as-grown germanium-doped Czochralski （GCZ） silicon wafers doped with germanium concentrations [Ge]=10^16-10^18 cm^-3 is investigated in comparison with conventional CZ silicon samples. It is found that the lifetime distribution along the ingot changes with the variation of[Ge]. There is a critical value of [Ge] = 10^16 cm^-3 beyond which Ge can obviously influence the lifetime of as-grown ingots. This phenomenon is considered to be associated with the competition or combination between the oxygen related thermal donors （TDs） and electrically active Ge-related complexes. The related formation mechanisms and distributions are also discussed.     

两级反应器制备Zn2+原位掺杂型LDHs纳米晶

采用两级反应器,将盐溶液MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O、ZnCl2·6H2O和沉降剂Na2CO3、NaOH进行反应成功制备出Zn2+原位掺杂型LDHs纳米晶.采用XRD、TEM、TG分析了Zn2+掺杂对MgAl-CO3 LDHs晶体结构、形貌与热稳定性的影响.结果表明:当[Mg2+ +Zn2+]/[Al3+] =2,[Mg2+]/[Zn2+] =4时,对MgAl-CO3 LDHs晶体结构影响最小,此时晶体形貌也相对较规则;原位掺杂后,95℃晶化2h为最佳晶化时间;Zn2+掺杂LDHs纳米晶在0 ～450℃范围内热稳定性降低,在450 ～550℃范围内热稳定性提高,且残渣量由46.57;提高到58.58;.