改形试管在微型化学实验中的应用

试管是中学化学实验中一种常用的玻璃仪器,可做化学反应容器,具有用药量少,易于操作和观察等特点。具支试管可做气体洗涤器或微型气体发生器。如果将试管、具支试管进行简单加工,便可制成侧槽、侧孔、双叉、弯头试管等,如图１所示。这些不同形式的试管,我们统称之为改形试管。这些类型试管可完成许多化学实验,使实验的操作更加简便、科学,现象更加明显,还可节约实验药品。现分别说明改形试管的制法和在化学实验中的应用。１侧槽试管制作方法及应用取一支大试管（２０ｍｍ×２００ｍｍ）,用胶塞堵塞管口,在距试管底部３０ｍｍ处用…     

弯形具支试管在气体性质实验中的广泛应用

设计出一种新型仪器“弯形具支试管”,该仪器可用于制备某种气体,以及进行该气体的性质实验。     

制备金属的一些实验

硫化汞的燃烧可以用硝酸汞与硫化钠作用来制备硫化汞。把少量洗净、烘干的硫化汞放入试管中(见图1)。试管用带有二根玻管的橡皮塞塞住,其中的一根玻管是用来通入氧气。加热时,硫化汞分解成汞及二氧化硫,汞蒸气则凝结于试管壁和管内。为了避免汞挥发到空气里面去,就应用了图1的试管接受器。分离出来的二氧化硫气体可以从它的嗅味辨别出来。     

简单高效制备甲烷气体的方法

乙酸钠、氢氧化钠、氧化钙研磨混合法制备甲烷气体的实验存在反应速率慢、产率低、试管易破裂及不易清洗等问题。基于此,在反应物不变的情况下,采用溶剂混合法,可实现快速、高效制备甲烷气体,同时也解决了试管破裂、不易清洗等问题。该方法解决了以往制备甲烷气体的不足,可有效应用于化学实验中。     

介孔氧化镍的合成、表征和在电化学电容器中的应用

以十二烷基硫酸钠为模板剂, 采用尿素为沉淀剂, 用均匀沉淀法, 适当控制尿素的水解速度, 制备具有介孔结构的氢氧化镍胶体, 在不同温度下焙烧处理得到孔分布集中的氧化镍介孔分子筛. 结果表明, 在523 K下焙烧得到的氧化镍BET比表面达到477.7 m²•g^－1. 结构表征还显示, 介孔氧化镍的孔壁为多晶结构, 其孔结构形成机理应为准反胶束模板机理. 循环伏安法表明用NiO介孔分子筛制备的电极有很好的电容性能. 与浸渍法和阴极沉淀法制得的NiO相比, 这种介孔结构的NiO能够大量用来制作电化学电容器电极, 并且保持较高的比电容量和良好的电容性能.     

一套装置多处妙用

在高一化学教材《化学1（必修）》的“非金属及其化合物”一章中,涉及氯气（Cl2）、二氧化硫（SO2）、氮的氧化物（NO、NO2）、氨气（NH3）等有毒气体的实验较多。这些气体实验,学生、教师都很担心中毒。在教学实践中,本人用一套普通的装置（见图1）,多次在有毒气体的制取和性质实验中使用,有效地解决了有毒气体的污染问题（图中的试管可根据实验需要选用完好试管或底部破损有孔的试管）。     

一步碳化多孔有机材料制备多孔碳及其性能的研究

开发并利用清洁的、可再生的能源是解决环境污染问题和能源短缺的有效方法.碳化含碳量较高的多孔有机材料制备的多孔碳,具有较高的比表面积,良好的物化稳定性,优良的机械性能等优点,在清洁能源的存储、分离、能量的存储与转化领域有广泛的应用.常见的由多孔有机材料制备多孔碳的方法主要是非活化碳化法和活化碳化法.不同的制备方法得到的多孔碳形貌,孔结构各不形同.多孔碳材料自身的结构性质可以影响其应用.合理的设计并调控多孔碳的“孔”,发挥孔尺寸的“筛分效应”可以有效地对气体进行存储和分离.在锂电等能量转化领域,“限域效应”是影响锂电性能的重要因素.多孔碳材料中较小的孔可以限域活性成分,而较大的孔可以快速传输,两种孔的协同效应可以使锂电性能大大提升.本综述系统地归纳了一步碳化多孔有机材料制备多孔碳的方法及其优势,详细地介绍了其在气体吸附、存储、分离以及电化学等领域的应用.最后,结合多孔碳材料的研究现状,提出由多孔有机材料制备多孔碳材料所面临的挑战,同时也展望了多孔碳材料的应用前景.     

防止被加热的大试管破裂有好法

实验室里,给试管里固体物质加热制取气体时,常常遇到试管炸裂的现象。这样既影响了实验的顺利进行,又造成了浪费。究其原因主要是加热时试管受热不均。我们改用金属网套后,因扩大了受热面积,使试管能够均匀受热,就再也没有出现试管破裂的现象。     

气体在纳孔分子材料中吸附的理论模拟研究进展

纳孔分子材料是由孤立分子通过非共价相互作用堆积形成的具有纳微孔道结构的材料.和传统共价网络孔材料相比,纳孔分子材料具有独特的溶解性,并兼具气体存储与分离,限域反应和催化等方面的潜在应用,已成为当前研究的新热点.通过着眼于新型纳孔分子材料的设计,对相关理论研究进行了综合评述,主要包括以下3个方面:(1)无论是气体吸附还是催化反应,纳孔分子材料的晶体结构预测都是先决条件,只有在纳孔分子材料的晶体结构得到准确预测的前提下,才能够定向、准确、系统地对其进行设计;(2)气体在纳孔分子材料中吸附的分子动力学研究有助于深刻理解气体吸附的微观传输扩散机制;(3)气体在纳孔分子材料中吸附的巨正则蒙特卡洛模拟有利于对设计材料的吸附性能进行直接预测,得到可以直接与实验吸附量、吸附热等信息进行比较的结果.最后,简述了理论设计新型纳孔分子材料存在的问题以及未来发展前景.     

介孔气体吸附剂

介孔二氧化硅经过表面修饰,赋予介孔材料不同的特性,具有很多的潜在用途,是无机材料研究的热点之一。本文综述了近年来以介孔二氧化硅（M41S 和 SBA）为载体设计的气体吸附剂的研究进展。详细讨论了二氧化碳和可挥发性有机物(VOCs)在介孔吸附剂上的吸附过程;介绍了二氧化碳介孔吸附剂的不同制备方法和影响二氧化碳在介孔吸附剂上吸附的因素,以及介孔吸附剂的结构对可挥发性有机物吸附过程的影响。最后,对介孔气体吸附剂的发展进行了展望。     

氮气中六氟化硫气体标准物质的研制

建立了制备氮气中六氟化硫气体标准物质的方法。以称量法制备气体标准物质并计算定值,采用气相色谱法对制备的气体标准物质的均匀性和稳定性进行考察。将所制备的标准物质与中国计量院提供的氮气中六氟化硫气体标准物质进行比对分析验证,确保了气体标准物质量值的准确可靠。结果表明,所研制的浓度为10μL/L的氮气中六氟化硫气体标准物质定值的扩展不确定度为2%,贮存有效期为1年,完全能够满足电力部门仪表的检定与校准要求。     

实验教具的改进──多孔试管夹

普通试管夹在某些情况下使用起来很不方便.经我改进的试管夹有双孔的、三孔的——多孔的试管夹,如图.     

实验室新法制取乙烯

取一支大试管,加入1g五氧化二磷(粉末或已吸水呈粘稠状的都可以),沿试管内壁慢慢地加入约5m1乙醇,再往试管加入几粒碎玻片,用带导管的胶塞塞紧试管口。把试管固定在铁架台上,用酒精灯给反应混合物加热,片刻后,就产生大量乙烯气体。     

合成氯化氢、氨和硫酸酐的简单仪器

做成这个试验只需简单的仪器、用二根粗细不等的试管与二根粗细不等的导管,导管插入试管内(图1)。细试管和粗试管都用木塞塞住,细试管木塞上装细导管,粗试管木塞上装粗导管,细试管插入粗试管,而细试管上的细导管则又要插入粗试管上的粗导管中,但不能插到顶端。在试管里制取气体,他在导管口相混,或象合成氯     

过氧化钠跟二氧化碳反应的实验装置

利用如下图的装置演示过氧化钠跟二氧化碳反应,效果较好。图中2是一支玻璃管,φ15mm左右,长50～60mm。可用废试管制作。预先在玻璃管底部铺上一薄层玻璃棉或棉花;演示时在其中装入过氧化钠粉末2～3cm厚。向盛有碳酸钙的大试管1中倒入稀盐酸,立即连接2和1,15秒钟后即可演示检验氧气的生成(用木条余烬枪验),效果显著。最后,将玻璃管中的固体投入盛稀盐酸的试管中,有气体产生,经检验该气体是二氧化碳,证明白色固体是碳酸钠。本演示要注意: 1.制二氧化碳时,稀盐酸的浓度以1—1.5N为宜,以控制二氧化碳的产生速度。     

介孔碳纳米纤维-硫作为锂硫电池正极材料

锂硫电池的商用化受到硫和多硫化锂低的电导率、多硫化锂在有机电解液中的溶解、放电过程中硫的体积膨胀等因素的制约。我们通过自模板法制备了具有石墨化孔壁结构的介孔碳纳米纤维（MCNF）,并利用这种结构将硫和多硫化锂封装在碳骨架内。具有石墨化孔壁结构的一维MCNF能够在循环中为硫和多硫化锂提供良好的导电网络。MCNF中小的介孔能够抑制长链多硫化锂的扩散。另外,MCNF大的孔容能够负载比较多的硫,并且能够为硫的放电膨胀提供足够的纳米空间。本工作制备的MCNF-硫纳米复合材料在0.8A·g^-1的电流密度下,经过100次循环后仍有820mAh·g^-1的比容量。     

不同碳源制备的介孔碳分子筛的性能研究

以介孔分子筛SBA-15为模板剂,分别采用蔗糖、糠醇和酚醛树脂作为碳源制备介孔碳分子筛.用TGA、XRD、N2吸附-脱附和TEM对制备的样品进行了表征和比较.结果表明,三种碳源制备的介孔碳分子筛的结构有序性明显不同.用蔗糖为碳源能够得到结构高度有序的介孔碳分子筛,其比表面积和孔容最大,分别为1 422 m2·g和1.15 cm3·g;用糠醇为碳源制备的样品次之;用普通酚醛树脂为碳源制备的样品其结构有序性最差.     

中孔金属有机骨架材料的制备与应用

相对于微孔金属有机骨架化合物,中孔金属有机骨架化合物的研究大大拓宽了该类材料的应用,尤其是在多相催化、挥发性有机物吸附和药物输送等领域。目前存在的问题主要集中在材料制备环节,尽管可以从分子水平设计出具有合适尺寸的中孔金属有机骨架材料,但是会出现合成过程中骨架结构发生贯穿无法得到中孔,甚至样品活化过程中骨架发生坍塌失去中孔等问题。本文综述了中孔金属有机骨架材料的设计策略与制备方法,如使用长配体、混合配体、表面活性剂辅助及后合成修饰等方法,并对各种制备方法的优缺点进行了总结。简要介绍了中孔金属有机骨架材料在气体存储、多相催化、分子传感、挥发性有机物吸附和药物载体等领域的应用进展,最后展望了该材料的发展前景。     

用微模塑直接在聚合物曲面上制备微图形

用聚二甲基硅氧烷制备的,表面复制有微图形的"弹性印章"直接在聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等热塑性聚合物表面上进行热微模塑,无需复杂设备并可在普通实验室条件下,复制微图形,甚至在小试管外壁的曲面上或在用毛细管形成的微突起表面上也能制备出微曲面图形.讨论了不同聚合物对生成微图形的影响,认为结晶性聚合物以及在温度变化时有较大收缩率的聚合物在微模塑中难以获得清晰图形.无定形聚合物如聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等能够获得清晰的微结构.     

三维有序大孔-介孔二氧化硅的可控制备及表征

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶晶为大孔模板、嵌段共聚物P123为介孔模板,利用双模板剂法进行了三维有序大孔-介孔二氧化硅材料的制备研究。采用SEM、TEM、低角XRD以及N₂吸脱附技术对样品进行了表征。结果表明,通过简单的调控PMMA胶晶模板的组装过程,就可以调变合成材料中的大孔结构,从而轻松地实现可控的制备出具有网状或者层状结构的三维有序大孔-介孔二氧化硅材料,并提出了其可能的形成机理。此外,所制备的三维有序大孔-介孔二氧化硅样品均具有较大的BET比表面积(>550m₂·g^-1),大孔孔径200nm左右,介孔孔径分布集中于3.5nm左右。