通过物理化学研讨课培养学生的研究能力——以两个连通气泡的变化为例

在物理化学的"界面与胶体化学"部分,表面张力、表面自由能和拉普拉斯公式是非常基础的内容,如何让学生深刻理解、灵活掌握至为重要,也是该章后续学习的关键。本文以分析两个连通气泡的变化为例,结合演示实验,实施研讨式教学,通过多角度(力学、能量等)、多层次(变化的方向、变化的限度)分析,巩固学生对表面张力、表面自由能及拉普拉斯公式的理解,进而与两个连通气球的变化进行类比,分析两个体系的异同点。通过启发引导,培养学生运用知识、分析问题的能力,提高学生综合素质。在物理化学课堂中,以学生为中心实施基于问题的研讨式教学,为相关课程的教学提供了参考。     

Meso-四（对甲基苯基）卟啉及其钴配合物的光学性能与生物应用

对meso-四(对甲基苯基)卟啉(TMPP)和meso-四(对甲基苯基)卟啉钴(TMPP-Co)的溶剂化效应及其水相体系下的发光机理进行了细致地研究。发现TMPP在与钴离子配位后发光强度明显下降;TMPP-Co的溶剂化效应不仅与溶剂极性有关,还与Co离子的轴向配位有关;TMPP与TMPP-Co在水相条件下及在甘油中的发光强度呈现先上升后下降的趋势。此外,TMPP-Co产生单线态氧的能力较强;通过制备TMPP-TAT-NPs纳米粒子成功实现对细胞的染色,并局域在细胞溶酶体上。     

xK/MgAlO型催化剂催化碳烟燃烧的机理研究

通过等体积浸渍法制备了不同K掺杂量的镁铝水滑石复合氧化物(xK/MgAlO),利用X射线衍射光谱及暂态响应、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及程序升温等技术比较了焙烧和未焙烧的MgAlO形貌结构和晶型的异同,在含硫气氛中研究了K对镁铝水滑石复合氧化物形貌结构和催化碳烟燃烧性能的影响,阐明了反应过程中K掺杂的xK/MgAlO型催化剂降低碳烟起燃温度的关键机制。结果表明,焙烧后的镁铝水滑石3R层状结构消失,出现了尖晶石相,层状结构坍塌变为球形颗粒状;掺杂钾后的催化剂(K/MgAlO)表面活性氧与晶格氧的比例增大,使得氧空位的数量增多,有效提高了催化剂的催化反应活性。在模拟烟气实验中发现掺杂量x=7的(7K/MgAlO)催化剂在含SO_2的混合气中使碳烟的起燃温度降低了127℃,且对NO_x的转化率显著增强。     

采用DC Arc Plasma Jet CVD方法沉积微/纳米复合自支撑金刚石膜

在30kW级直流电弧等离子体喷射化学气相沉积(DC Arc P lasm a Jet CVD)设备上,采用Ar-H2-CH4混合气体,通过调节甲烷浓度以及控制其他沉积参数,在Mo衬底上沉积出微/纳米复合自支撑金刚石膜。实验表明,当微米金刚石膜层沉积结束后,在随后的沉积中,随着甲烷浓度的增加,金刚石膜表面的晶粒大小是逐渐减小的。当甲烷浓度达到20%以上时,金刚石膜生长面晶粒呈现菜花状的小晶团,膜体侧面已经没有了粗大的柱状晶,而是呈现出光滑的断口,对该层进行拉曼谱分析显示,位于1145 cm-1附近有一定强度的散射峰出现。这说明所沉积的晶粒全部变为纳米级尺寸。     

低成本无机陶瓷膜制备研究进展

无机陶瓷膜是MBR污水处理技术的关键,与有机膜相比,无机膜具有化学稳定性好,耐酸碱、耐有机溶剂,孔径分布窄,分离效率高且易控制,热稳定性强等优点.本文介绍了无机陶瓷膜制备过程的工艺流程且分析了成本构成要素,主要从陶瓷膜制备过程中原料成分、制备方法、影响降低成本的因素、烧结温度的控制过程等方面分析降低成本的方法,通过建立一套低成本的理论框架,实现陶瓷膜材料选择与工艺参数的共同优化,促进无机陶瓷膜技术的快速发展,并对后期研究无机陶瓷膜的发展方向进行了探讨与展望.     

掺Ga对锂离子电池正极材料LiCo0.3-xGaxNi0.7O2的影响

采用溶胶-凝胶法在0≤x≤0.5的范围内合成了LiCo0.3-xGaxNi0.7O2的单相.对样品进行了XRD、粒度、比表面积和充放电循环测试.随着掺Ga量的增加,LiCo0.3-xGaxNi0.7O2的放电容量增加.其中LiCo0.25Ga0.05Ni0.7O2在2.8～4.3V和0.2C时的首次放电容量为177.5mA·h/g,经25次充放电循环后无容量衰减.LiCo0.25Ga0.05Ni0.7O2的放电容量随着放电倍率的增大而减小,随着充放电域压上限的增加而增大.但是材料的放电容量在高放电倍率下放电后仍可以完全恢复,且其循环性能与放电域压上限无关.此外,LiCo0.25Ga0.05Ni0.7O2在充放电循环中结构稳定,无相变发生.     

3-二茂铁基-2-丁烯酸稀土配合物的合成及抑菌活性研究

用稀土硝酸盐与3－二茂铁基－2－丁烯酸在95％乙醇中反应，合成了六种新的稀土配合物。由元素分析、红外光谱、电子光谱、失重分析和摩尔电导率对配合物进行了表征。并研究了配合物的抑菌活性，抑菌活性试验表明六种配合物具有选择性抑菌性能。     

电感耦合等离子体质谱法测定绿色食品中15种稀土元素

本文用电感耦合等离子体质谱法测定了绿色食品(主要包括大米、茶叶、纯净水)中15个稀土元素；考察了基体元素Cl、Na、Ca、C的基体效应及校正方法，确定了仪器最佳工作参数。方法的检出限为0．03～0．13μg／L，相对标准偏差为0．2％～10．8％。     

用X-射线衍射法测定聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯共混体系的结晶度

结晶度是表征聚合物性质的重要参数,它对聚合物的物理和机械性能有很大影响,在测定聚合物的结晶度的各种方法中,X-射线衍射法的意义明确且应用最为广泛。然而,用X-射线衍射法测定聚合物结晶度绝大部分只限于单组份体系,用于共混体系的报道尚不     

β-双取代和β,β''-取代可溶性导电聚噻吩的合成与表征

自上世纪90年代,Burroughes[1]等人首次报道导电聚合物材料PPV(poly-p-phenylene vinylene)的发光性能后,聚合物发光研究获得了迅猛的发展[2-7].