材料科学基础实验课程改革与实践

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材料科学基础实验是材料科学与工程专业必修的实验课程,是综合应用材料科学基础的专业基础知识的一门学科专业基础实验课程.针对目前传统实验教学模式的不足与局限,本文在实验教学内容、实验教学方法等方面对该课程实施教学改革与实践,旨在更好地发挥实验教学对理论教学与实践能力培养的作用,探索出培养具有实践能力和创新意识人才的有效途径.
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复合型聚羧酸减水剂具有较高的初始减水率,良好的分散保持性以及一定的抗泥效果,是一种综合性能较好的减水剂.采用TPEG、丙烯酸(AA)为聚合单体,并将部分AA提前投入到底料中,在常温氧化还原体系下合成了一种减水保坍复合型聚羧酸减水剂PCF-2,并探讨了酸醚比、底料AA用量、反应温度、引发剂及链转移剂用量等因素对减水剂性能的影响.结果表明,合成的复合型聚羧酸减水剂PCF-2具有良好的分散性和分散保持能力,适应性强,应用效果理想.
发展高效、耐用的析氧反应(OER)电催化剂是大规模电解水的关键.本文以多孔网络结构的NiFe双金属有机骨架(MOFs)为前驱体,通过水热硒化过程,定向转化成纳米团簇结构的NiFe硒化物.其中,Ni0.67 Fe0.33 Se在1.0 M KOH电解质中显示极低的过电位(297 mV)和较小的Tafel斜率(55.0 mV/dec),12 h测试过程中保持了良好的稳定性.
针对从β-苯乙醇粗品中分离提纯β-苯乙醇,传统工艺成本高,分离效果不佳的问题,采用高真空间歇精馏方法提纯β-苯乙醇,通过实验研究,确定了适宜的回流比条件,在过渡馏分阶段回流比为10,在产品阶段控制回流比在2~4,产品的最高浓度可达到99.99%,产品单程收率为78%.此方法操作稳定,易于控制,便于实现工业化.
随着经济的发展和人民生活水平的提高,水环境污染问题日益严重.其中,抗生素作为必备药物,使用量的剧增,随着环境分析测试技术的快速发展,水环境中药物污染受到了前所未有的关注,磺胺和喹诺酮类抗生素在水环境中被频繁检出.本文在查阅相关文献的基础上对磺胺和氟喹诺酮类这两类广泛使用的抗生素从污染途径与现状、环境效应和分析方法三个方面进行了系统介绍.
C2-C4的轻质烯烃是石油化学工业的主要原料之一,传统生产路线主要是通过蒸汽裂解得到,随着世界原油重劣质化的发展趋势以及市场旺盛的产品需求,催化裂解多产低碳烯烃技术成为重要的发展方向,近年来也得到了快速的发展.本文从反应器设计、操作条件优化、选择性催化剂开发以及技术指标四个方面对国内外技术的发展进行了介绍,侧重于反应器研发的FDFCC以及国外MAXOFIN工艺,采用了双提升管反应器系统,日本HS-FCC工艺完成了下行式进料反应器的开发,PetroFCC工艺通过待生剂再循环首次将剂油比提高至15-30,DC
以石墨烯为修饰物(GR),构建了石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE).利用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了氢化可的松在GR/GCE电极上的反应机理及响应性能.结果表明:氢化可的松于-1.49 V有一小的还原峰,GR/GCE电极能显著提高此还原峰电流.在优化了各种定量分析条件后,峰电流与氢化可的松浓度的对数值在0.2~100μg/mL范围内有良好线性关系,检出限(S/N=3)为0.02μg/mL.该方法的相对标准偏差(RSD)为5%,加标回收率为93% ~105%,该方法可用于氢化可的松的痕量检测,效果良好.
以面线为载体,通过液相方法合成棉线负载四氧化三铁(Fe3 O4/棉线).采用X-射线衍射(XRD)对其表征,并对其吸附性能进行研究.结果显示,棉线负载铁氧化物为四氧化三铁.溶液的pH值对Fe3 O4/棉线的吸附有很大的影响.Fe3 O4/棉线的用量为2.5 g/L,磷溶液的pH值为6.5,磷浓度在10~60 mg/L范围内,磷的去除效率从92.1%下降为69.2%,吸附服从于Langmuir等温吸附,饱和吸附量为19.6 mg/g.
成炭剂配合多聚磷酸铵阻燃聚丙烯基础上加入玻纤材料,通过熔融共混方法制备无烟阻燃型增强复合材料.研究复配阻燃剂与玻纤加入对复合材料的阻燃性能、热稳定性,燃烧行为以及机械性能的影响.结果表明多聚磷酸铵用量在30%,玻纤含量15%的复合材料可以达到UL-94中2.5 mm的V-0级;玻纤含量加入量15%时,复合材料1%失重温度提高了18℃,同时复合材料残炭量达到最大值8.88%;复合材料在热辐射下的二次引燃时间随着玻纤增加迅速缩短,15%玻纤复合材料二次热辐射引燃并达到热释放峰值间隔时间比5%玻纤复合材料缩短6
使用文旦柚柚皮为提取物,利用微波辅助方法提取柚皮苷,研究较优提取溶液的选定,并探究微波提取时间、微波设定功率、液料比、提取液浓度对提取率的影响.结果表明:当以乙醇为提取溶液,功率设定为300 W,单次微波提取时间为30 s,乙醇浓度为70%,乙醇溶液和柚皮比为70:1(mL/g),提取率为3.38%,达到最佳,优于传统的提取方法.
以椰子油、橄榄油与棕榈油为皂基,宜宾油樟精油为添加物,制备不同浓度的宜宾油樟皂,并采用抑菌圈实验和二倍稀释法研究宜宾油樟皂对大肠杆菌的抑菌活性和最低抑菌浓度.实验结果表明:椰子油:橄榄油:棕榈油的配比为30%:40%:30%,制得不同油樟精油浓度的宜宾油樟皂的水分为12% ~18%、pH在8.0左右.在油樟精油添加量为1% ~2%时,宜宾油樟皂抑制大肠杆菌效果明显,且油樟精油添加量为2%的宜宾油樟皂的最低抑菌浓度为50%.