福建省首届大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验试题解析

介绍了福建省首届大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验的命题思路、试题原题及评分规则,并对实验中存在的问题及成绩进行了总结分析。     

ITO上AuPd合金和Au阵列图案的制备及电催化活性的SECM表征

利用电化学湿法印章技术在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备AuPd合金和Au的双组分阵列图案. 采用具有微浮雕图案的琼脂糖印章存储足够多的溶液,并通过控制电沉积的时间来控制图案厚度. 应用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线能谱分析(EDX)和原子力显微镜(AFM)分别对ITO表面上的AuPd合金和Au的形貌和组分进行表征,并通过循环伏安(CV)技术和扫描电化学显微镜(SECM)研究比较了Au和AuPd合金的催化活性. 利用扫描电化学显微镜(SECM)的针尖产生-基底收集(TG-SC)模式和氧化还原竞争(RC)模式,发现Au电极对二茂铁甲醇氧化物(FcMeOH⁺)电催化还原能力高于AuPd合金电极,而在AuPd合金上催化还原H₂O₂的能力显著高于Au.     

有序银纳米线阵列的表面增强拉曼光谱研究

本文通过模板法制备了一系列不同孔径的氧化铝模板 ,并通过交流电向模板中沉积银而制成有序银纳米线阵列。以SCN- 作为探针分子 ,用H3PO4溶解模板并用共焦显微拉曼系统现场检测SERS信号。结果表明 ,SERS信号的强度随露出表面纳米线的长度的增加而变大 ,到一定程度后又逐渐减弱。这说明只有具有合适长径比的纳米线才会有最大的增强     

31.2MeV α粒子在B核上的(α,t)、(α,d)和(α,p)反应的研究

我们用粒子鉴别系统测量了31.2MeV的α粒子在^11,10B核上的(α,t)、(α,d)和(α,p)反应的角分布; 由出射粒子的能谱, 我们分别得到了剩余核处于基态和不同激发态的十个角分布. 从角分布的形状看, 在¹¹B(α,t₀)¹²C_g﹒s, ¹¹B(α,d₀)¹³C_g﹒s, ¹⁰B(α,d₀)¹²C_g﹒s, ¹⁰B(α,d₁)¹²C_1st, ¹¹B(α,p₀)¹⁴C_g﹒s等反应中均有不同程度的后角上翘; 并且(α,t₀)和(α,p₀)的后角上翘的同位素效应似乎与(α, α)的反常散射的同位素效应相反.     

31.2MeVα粒子在10,11B核上散射的研究

我们测量了31.2MeV的α粒子对^10,11B的散射角分布,结果表明在¹⁰B核上有反常现象;在¹¹B则无反常现象。我们采用了光学模型加雷奇极模型进行了计算和分析,结果表明,对于1p壳核,诸如α+¹⁶O,计算结果与实验测量很好符合,而对于α+¹⁰B则不成功。采用双v次幂光学模型分析时,对于α+¹⁶O的符合程度稍次于前者的结果;对于α+¹⁰B仅能定性符合。众所周知,上述模型对于α+⁴⁰Ca的分析与实验结果的符合是十分好的。由此可以得出结论:2s-1d壳核与1p壳核的大角反常散射的机制不同;同时也表明1p壳核的反常散射机制亦有差异。     

电化学间接测量法研究谷胱甘肽在多壁碳纳米管和活性炭上的吸附

选取谷胱甘肽(GSH)作为小分子代表物,利用Cr(VI)与GSH的相互作用,即K2Cr2O7/H2SO4溶液加入GSH前后Cr(VI)还原峰电流值的差异,通过差分脉冲伏安法(DPV)的测定,可以间接测出GSH的含量.尝试将这种电化学间接测量法应用于研究多壁碳纳米管(MWCNTs)与商业活性炭(AC)对GSH的吸附行为.利用该方法可以确立GSH在二者的吸附量(Q)与吸附平衡浓度(Ce)的关系,绘制吸附等温曲线.根据Langmuir方程和Freundlich方程的拟合分析,证明了与商业活性炭相比,GSH在MWCNTs上的吸附更倾向Freundlich模型,即多分子层吸附.利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行形貌表征,发现MWCNTs具有发达的堆积孔结构,有利于GSH小分子内扩散和吸附,与实验结果一致.     

STM针尖诱导构筑-置换两步法制备Pt表面纳米结构

STM“Jump-to-contact”针尖诱导表面纳米构筑是目前水溶液中具有最高分辨率的一种表面纳米构筑技术.然而,一些金属因其具有较高的内聚能而难以发生针尖原子向表面的转移,限制了该技术的广泛应用.本文建立了以STM构筑-置换两步法获得不能直接利用“Jump-to-contact”原理进行构筑的金属表面纳米团簇阵列,利用STM针尖“Jump-to-contact”诱导在Au(111)表面构筑Cu纳米团簇阵列,然后通过Pt-Cu置换的方法,制备出Au(111)表面的Pt纳米团簇阵列.     

金、铜金属纳米棒或纳米线的AFM和SERS的研究(英文)

通过电化学氧化法制备具有不同孔径氧化铝模板 ,利用交流电镀的方法在模板中沉积金属 ,再用酸溶解模板可以得到相应尺度的金属纳米线或纳米棒的阵列 .本文利用原子力显微镜和表面增强拉曼技术分别表征了金和铜两种金属纳米线阵列 .研究结果表明 ,作为探针分子的硫氰(SCN )在金属纳米线上的碳氮三键的振动频率随纳米线直径的增大而蓝移 .这一现象可能是因为尺寸效应对纳米线的费米能级造成影响 ,使不同直径的金属纳米线电子结构存在微小的差别 .     

ITO基底上ZnO薄膜的制备以及刻蚀图形的扫描电化学显微镜表征

在氧化铟锡(ITO)导电玻璃的衬底上,利用直接电沉积方法制备了ZnO纳米线或ZnO薄膜.然后利用存储有HCI刻蚀剂的琼脂糖微图案印章对其进行了化学刻蚀以形成不同的图形.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和扫描电化学显微镜(SECM)分别对ITO衬底上的ZnO薄膜的结构、形貌和电化学性质进行表征.