高中化学实验的项目式教学*——乙醇消去反应制备乙烯的实验探究

以乙醇消去反应制备乙烯改进实验探究为项目,通过“分析浓硫酸催化乙醇消去反应制备乙烯实验不足的改进方向”“设计并实践乙醇消去反应制备乙烯的实验改进方案”“汇报实验并提出最终改进方案”3个任务,深化对核心知识消去反应的理解和对实验方案设计方法及实验探究过程的深刻体会,并在问题解决中发展“科学探究与创新意识”素养。     

气流和外加磁场对负电晕放电特性的影响

利用线-筒电晕放电装置,研究了气体流动和外加磁场对负电晕放电的影响。当电压固定时,电晕放电电流随气体流量的增加先快速增大,并到达一个高点后迅速下降,随着流量的进一步上升,放电电流又开始缓慢增加。外加磁场能增加电晕放电的电流,但在高的气体流速下,磁场将降低电晕放电的电流,同时外加磁场增加臭氧的产生,直到温度上升导致它的快速降解。     

分子模拟-活性自由基聚合法制备山奈酚分子印迹整体柱及其性能评价

通过分子模拟研究模板分子与功能单体的相互作用,可以缩短优化时间,为选取合适的功能单体以及模板分子/功能单体比例提供依据.本研究以山奈酚为模板分子,通过分子模拟优化实验条件,确定以甲基丙烯酸(MAA)为最优的功能单体,山奈酚/MAA最佳比例为1∶4 (w/w).此外,以二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)为可逆加成-链断裂转移剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,实现了仅需优化引发剂和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)试剂即可制得性能优异的山奈酚分子印迹整体柱.此整体柱对山奈酚和相似物槲皮素的分离度为1.52,相对标准偏差为1.8%.实验结果表明,分子模拟计算简化了实验步骤,以DBTTC为RAFT试剂得到了具有更好形态和结构的分子印迹整体柱.     

可见光辐射下新型可循环石墨烯-铁酸铋杂化催化剂高效光催化降解氨氮

近年来,本课题组利用简单的一步水热法,将石墨烯和铁酸锰、铁酸镍进行掺杂,先后制备出石墨烯铁酸锰和活性炭铁酸镍纳米光催化材料,并发现在可见光辐射作用下,这两种光催化剂均能利用可见光能量催化分解过氧化氢产生活性因子,从而有效地降解氨.基于此,本文采用简单的水热法成功制备出新型的高效多相石墨烯铁酸铋(rG-BiFeO3)催化剂,并尝试在不添加H2O2的条件下进行光降解氨氮实验.结果表明,该复合光催化剂仍可接受可见光辐射,在rG和BiFeO3的协同作用下高效地光分解氨氮.由X射线衍射结果计算出rG-BiFeO3的平均粒径约为18.5 nm.通过清晰的rG-BiFeO3的透射电镜图可以观察到,BiFeO3纳米颗粒物较均匀地分散在rG的二维表面上.对比BiFeO3和rG-BiFeO3的傅里叶变换红外光谱可以发现,rG和BiFeO3之间可能形成了化学键.拉曼光谱结果表明,相对于纯的GO,rG-BiFeO3拉曼谱线的D带和G带发生了蓝移,表明石墨烯铁酸铋复合材料中的GO被充分还原成石墨烯.对比BiFeO3和rG-BiFeO3的紫外-可见漫反射光谱发现,rG-BiFeO3的漫反射光谱发生了红移,表明rG-BiFeO3光催化材料对可见光的响应程度进一步提高.比表面积测定表明,BiFeO3的比表面积为21.0 m2/g,而rG-BiFeO3催化剂的比表面积则增加到48.6 m2/g,说明rG-BiFeO3的吸附性能将得到很大提高.可见光催化反应结果表明,在不添加H2O2,pH=11的条件下,0.2 g rG-BiFeO3对50 mg/L NH3-N的降解率达到91.2%.动力学研究表明,BiFeO3光催化剂氧化氨氮反应遵循一级反应动力学规律.另外,由于BiFeO3纳米材料本身具有一定的弱磁性,所以BiFeO3和rG的复合材料也具有一定的磁性,较易回收.催化剂经过7次循环使用后,仍然具有很高的光催化活性.根据已有文献报道,吸附在催化剂表面的氨氮被氧化的路径有两条:(1)氨在被氧化为NH2,NH和N2Hx+y(x+y=0,1,2)等一系列中间产物后,最终被分解为氮气;(2)氨被氧化为中间产物HONH2,最终分解为硝酸盐和亚硝酸盐.本文利用紫外-可见分光光度计对rG-BiFeO3光降解体系下的氨溶液进行了全波长扫描,在206和211 nm处未检测到任何吸光度,从而排除了氨氮最终分解产物为硝酸盐和亚硝酸盐的可能性.这意味着rG-BiFeO3可见光降解氨体系符合第一种氧化路径.进一步的机理研究表明,反应过程中石墨烯与铁酸铋之间的协同作用所产生的空穴、超氧阴离子自由基和羟自由基共同将NH3直接氧化成N2,其中羟基自由基在整个氧化分解过程中起着最主要的作用.     

LiFe0.98 Pt0.02 PO4薄膜的光学及气敏性研究

为提高LiFePO_4敏感薄膜元件的灵敏度,以铂(Pt)作为掺杂元素,用水热法一步合成出LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4粉末;利用旋涂法将其固定在锡掺杂玻璃光波导表面,制备了LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件。将敏感薄膜在不同温度下热处理,通过比较各个敏感薄膜元件对苯类挥发性有机气体的响应讨论薄膜处理温度对LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜元件光学特性及气敏性的影响。结果显示,在450℃下处理的薄膜因具有光学透明性好、折射率高、光传播损失小等特点对苯类气体显出较大的响应,能够检测出浓度为1×10~(-7)~1×10~(-3)V/V_0的二甲苯气体。当气体浓度小于1×10~(-6)V/V_0时,其他苯类气体不会对二甲苯的检测产生影响。     

基于区域划分的自适应可见光定位算法研究

为了提高传统可见光定位算法的定位精度,提出一种基于区域划分的新型自适应可见光定位算法.在对单光源和多光源定位算法的研究基础上,设计基于对称结构接收机的两光源定位算法来弥补边缘区域的定位误差.依据上述三种算法在不同区域的定位误差分布特性,构建公平性函数,并结合朗伯辐射模型,将定位区域划分为多个子区域.在定位阶段,先根据接...     

碘量法连续测定选矿废水中的铜铁

针对选矿废水中的铜离子和铁离子,在滴定铜离子含量的基础上,向滴定液中继续加入三氯化铝溶液作为解蔽剂将铁离子解蔽,此时溶液呈深棕色,以硫代硫酸钠标准溶液继续滴定铁,溶液深棕色消失转为奶白色即为滴定终点,避免了单独滴定铜铁含量的麻烦,且在滴定铁离子含量时无需除铜。经实验验证,对选矿废水中铁含量进行滴定与重铬酸钾滴定铁含量的结果一致,相对误差小于2.03%,加标回收率在95.8%~101.9%,相对标准偏差(RSD,n=10)在0.48%~1.5%。方法精密度高,重现性好,简便快捷,可以满足选矿废水中铜、铁含量的测定要求。     

选矿废水中铜铁含量连续滴定

本文针对选矿废水中的铜离子和铁离子,在滴定铜离子含量的基础上,向滴定液中继续加入三氯化铝溶液作为解蔽剂将铁离子解蔽,此时溶液呈深棕色,以硫代硫酸钠标准溶液继续滴定铁,溶液深棕色消失转为奶白色即为滴定终点,本法避免了单独滴定铜铁含量的麻烦,且在滴定铁离子含量时无需除铜。经实验验证,应用本法对选矿废水中铁含量进行滴定与重铬酸钾滴定铁含量的结果一致,相对误差小于2.03%,加标回收率在95.80%-101.9%之间,相对标准偏差(RSD,n=10)在0.48%-1.52%之间。本方法精密度高,重现性好,简便快捷,可以满足选矿废水中铜、铁含量的滴定要求。     

α-Fe纳米线阵列膜磁各向异性的穆斯堡尔谱研究

在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上,用电沉积方法成功地制备出α-Fe纳米线有序阵列组装膜.分别用透射电子显微镜(TEM)、穆斯堡尔谱仪(MS)和振动样品磁强计(VMS)对样品进行了测试分析.TEM和电子衍射的结果显示,阵列中的纳米线均匀有序,彼此独立,由一串α-Fe单晶磁性颗粒构成.VSM测试结果表明,这种纳米阵列结构具有高度垂直磁各向异性.当外磁场垂直磁化时,磁滞回线具有很高矩形比(0.98)和矫顽力(1.76×10⁵A/m).尤其MS的测试结果显示,阵列中的每根纳米线的总磁矩都沿 关键词：