以Orbital Viewer为辅助实施原子轨道和共价键类型的互动性课堂

针对学生对于无机化学的微观结构部分内容学习过程中枯燥、难以形象化的具体情况，本文介绍了系列利用Orbital Viewer为辅助进行互动性课堂的教学活动。通过在原子轨道、共价键类型等知识点进行互动性教学活动的实施，能够有效提升学生学习积极性与动机，并建立合理的微观结构模型，掌握原子轨道、共价键的真实结构，为进一步学习杂化轨道、分子轨道理论奠定基础。     

熔盐条件下反应原料对钛酸钡相形成动力学的影响研究

选择硝酸钡、乙酸钡、碳酸钡、氢氧化钡与二氧化钛作原料,利用熔盐法,在不同温度,不同保温时间下煅烧制备高纯度的钛酸钡纳米晶.采用XRD、SEM对样品进行表征的基础上,通过模拟初步研究了不同反应原料对钛酸钡晶体合成动力学的影响.结果表明:各组反应物均符合JMAK模型和纯界面模型,说明这两个模型是熔盐法制备钛酸钡的生长动力学的通用模型.此外,硝酸钡、乙酸钡两组还符合自由形核、快速生长模型和收缩球面界面模型,而碳酸钡和氢氧化钡两组则不符合,这可能和反应物分解温度有关,不同的分解温度会影响动力学过程.     

长波红外量子级联激光器的高效率光纤合束

长波红外量子级联激光器（QCL）具有波长设计灵活、体积小、寿命长等优点。目前单横模QCL较低的输出功率（1～3 W）是限制其应用的主要因素。光纤功率合束技术是提升输出功率的有效手段。然而由于长波红外波段缺少低传输损耗的玻璃光纤,使得高效率长波红外光纤功率合束的实现难度很大。本文研究了基于低损耗单模空芯光纤的长波红外激光功率合束技术。针对基横模长波红外QCL有源区尺寸大、发散角大的特点,设计了大数值孔径扩展光源双非球面准直镜,有效提高了单模光纤耦合效率。设计制备了无端面损耗的长波红外单模光纤束,光纤传输效率高达91.2%,实现了7.6～7.8μm波段QCL的高效率合束。当4个长波红外QCL的输出总功率为2.27 W时,采用所设计的光纤耦合光学系统及制备的4×1单模空芯光纤合束器获得了1.5 W的连续输出,总合束效率为66%。此外,测量得到单根单模长波红外光纤耦合输出光的光束质量因子M2为1.2,光强分布和光束质量因子均优于QCL的直接输出激光,说明空芯单模光纤具有一定的非高斯光束模式净化作用。合束光束的传输质量因子为2.6,依然具有较好的光束质量。本文所研究的光纤合束方式对QCL的输出波...     

甲基磺酰氟Simons电化学氟化过程特性和机理研究

选择CH₃SO₂F电化氟化制备CF₃SO₂F过程为研究系统,研究了电化氟化过程操作电压和反应时间的关系、操作条件对氟化产物组成的影响规律以及Ni电极在电化氟化过程的变化情况. 实验结果表明,Simons电化学氟化过程主要由三个步骤组成：F-在阳极发生电化学氧化反应生成F,该步骤是Simons电化学氟化过程的控制步骤;在Ni电极上生成的F与Ni或NiF₂反应生成高价NiF_n (n≥3),NiFn为Simons电化学氟化过程的氟化剂;NiF_n可以在电极/电解液界面与有机物发生氟化反应生成氟化产物,也可以发生分解反应生成游离F²,NiF_n与有机物发生氟化反应的机理与用CoF₃等为氟化剂氟化有机物的机理相同. 但NiF_n的反应活性比CoF₃高,且在实验条件下极不稳定.     

利用Chirality-2进行有机化学游戏化教学模式的实施*

为改变传统的学生被动学习方式,有效提升学生学习有机化学的积极性、学习效率,介绍一种基于Chirality-2软件平台,适用于大学有机化学课程的游戏化教学模式,通过游戏化比拼及学生自主学习,进行知识点的学习,强化基础概念,最终提升学生的学习效率与效果。     

金属有机框架衍生非晶态硫化钴及电催化分解水性能

利用含氮配体制备了新型钴基金属有机框架,以其为模板通过改变硫源种类、硫化时间及硫化温度,制备了系列无定型硫化钴样品,结合各种结构表征及电化学性能测试表明:以硫化钠为硫源,控制硫化温度及硫化时间分别为60℃、6 h时,得到的样品在1.0 mol·L~(-1)KOH溶液且电流密度在10 mA·cm~(-2)时,析氢反应和析氧反应的过电位分别为178和246 mV,并表现出优异的耐久性。     

熔盐法合成Bi3NbTiO9的晶粒生长动力学研究

本文采用熔盐法,利用氯化钾作助熔剂成功合成了Bi3NbTiO9多晶粉体.并在此基础上,利用经典的动力学方程系统研究了Bi3NbTiO9多晶粉体在熔盐合成过程中的晶粒生长动力学.结果表明:利用熔盐方法合成Bi3NbTiO9多晶粉体的生长过程,可以划分为高温和低温两个阶段,并且在不同的阶段存在不同的生长机制.进一步对熔盐法合成多晶陶瓷粉体的形核和长大两个反应阶段进行研究,结果表明:粉体的形核过程遵循JMAK方程.低温阶段即低于900℃时,Bi3NbTiO9晶粒的长大速率较小,生长主要依赖于扩散;900℃以后晶粒的长大速率和晶粒生长激活能均显著增加,生长主要依赖于界面反应;高温生长的后期会发生明显的异常晶粒长大.     

熔盐用量对Bi3NbTiO9粉体合成的影响

采用氯化钠作为熔盐,利用熔盐法合成Bi3NbTiO9(BNTO)粉体,采用SEM和XRD研究了熔盐用量对粉体合成温度和粉体的形貌特征的影响.研究结果表明:熔盐用量对粉体合成温度以及形貌有很大影响.当熔盐和原料比例超过4: 1时,粉体颗粒尺寸明显增加,形貌呈现典型的四方片状,而且在相同条件下增大熔盐比例可以避免杂相生成.     

基于Bragg反射面结构的衍射光栅设计与研究

基于Bragg反射光栅是一维光子晶体的一种特例结构,本文提出利用一维光子晶体带隙理论进行Bragg反射光栅设计.通过光学仿真软件OptiFDTD对Bragg反射光栅的宽度及倾斜角度误差的仿真分析,发现Bragg光栅齿刻槽宽度变化在10%范围、倾斜角度10°以内不会引起Bragg光栅衍射效率的明显变化,说明Bragg反射光栅具有较高的工艺误差容限;根据一维光子晶体带隙理论,设计了一种罗兰圆结构的Bragg衍射双光栅结构模型,实现了两个频段之间的衍射分光,优化分析结果表明:当第一套光栅中Bragg周期层数为6、第二套光栅Bragg周期层数为10时,两频段波长的衍射效率均可以达到70%左右,明显高于传统深刻蚀的衍射光栅.基于本设计的波分复用器是一种尺寸小、衍射效率高的新型EDG波分复用器,为未来高效密集型EDG波分复用器发展提供了一种新的设计思路.