无机化学实验教学与能力素质培养

无机化学实验是理工科院校学生必修的基础实验课,是一门实践性很强的课程。针对传统无机化学实验教学中存在的问题,结合多年的教学实践与一个科研工作者应该具备的基本素质和能力为出发点,探讨了如何在无机化学实验课程中的教学过程中提高学生能力素质的几点教学实践,以期培养学生具备基本的专业素质及解决问题的能力。     

高分子化学教学实践的几点体会

根据高分子化学学科的特点及发展要求,结合我校学生实际情况,文章从几个方面阐述了高分子化学课程教学改革与实践的的几点体会,包括理论联系实际,提高学生学习兴趣,加强课程知识间的联系、开展互动教学,灵活运用多媒体与传统教学手段,培养学生的自学能力等,以其优化学生知识结构,提高学生综合素质。     

Q235碳钢表面SiO2/PDMS超疏水涂层的制备及防腐性能研究

目的 提高Q235碳钢的耐腐蚀性能。方法 在Q235表面先提拉聚二甲基硅氧烷(PDMS),预固化后再次提拉含疏水气相二氧化硅的PDMS分散液,完全固化后在Q235表面构建一个SiO2/PDMS超疏水涂层。通过扫描电镜、激光共聚焦显微镜、能谱、接触角、砂纸磨损、划格试验对涂层的形貌、结构和表面性质进行分析;采用电化学工作站对涂层的耐腐蚀性和耐久性进行评价。结果 SiO2纳米粒子被镶嵌在PDMS中,在Q235表面形成了一种微纳粗糙结构,平均粗糙度为2.2 μm;涂层表面能仅为5.6 mJ/m²,接触角为152.6°;涂层机械稳定性和结合力优异,砂纸磨损15个周期及划格试验30个周期后,仍保持超疏水。电化学研究表明,在Q235表面引入SiO2/PDMS后,阻抗提升了2个数量级,电容降低了6个数量级;腐蚀电位正向移动了0.419 2 V,腐蚀电流密度降低了3个数量级;涂层对Q235的防腐效率高达99.8%,呈现出优异的耐腐蚀性。在腐蚀液中浸泡一周后,SiO2/PDMS涂层仍保持超疏水和优异的耐腐蚀性,表明涂层耐久性良好。结论 以PDMS为疏水层,纳米SiO2为填料构筑粗糙表面,通过条件控制实现防腐底层和超疏水表层间的界面融合,从而引入稳定的SiO2/PDMS超疏水涂层,提高了Q235的耐腐蚀性和耐久性。本研究为在金属表面构筑稳定的超疏水涂层提供了一种方法,有望拓展金属在恶劣环境中的应用。     

蒙脱石负载钌纳米簇的制备及催化行为

采用离子交换和原位还原方法,在加热回流条件下,使聚乙烯吡咯烷酮稳定的钌纳米簇负载在蒙脱石层间.采用X射线衍射、透射电镜、能谱分析对所制备的负载催化剂的结构和形貌进行了表征,以苯甲醇和分子氧的反应作为探针反应,考察了负载钉纳米簇催化剂在常压下对苯甲醇的催化氧化性能.结果表明,采用本方法可使聚乙烯吡咯烷酮稳定的钌纳米簇在蒙脱石层间形成共插层,钌纳米簇在层间分散度高,平均粒径23 nm;负载钌纳米簇的蒙脱石催化剂在常压下对苯甲醇的催化氧化具有较高的催化活性,苯甲醇表观活化能为33.4 kJ/mol.     

TiO2/SiO2载银抗菌粉体的制备及抗菌性能研究

采用原位掺杂和物理吸附2种方法,成功制备了TiO2/SiO2复合载体载银抗菌粉体;系统考察了制备工艺、煅烧、掺锌等因素对复合载银抗菌粉体的影响。利用XRD、SEM等多种测试手段,对复合载银抗菌剂的白度、结构及形貌进行了表征;并以污水细菌为探针,考察了复合载体载银抗菌剂的抗菌性。结果表明:原位掺杂和物理吸附2种方法均能得到相同结构的复合载体载银抗菌剂,掺锌能有效增加载银抗菌剂样品的白度,提高抗菌剂的色泽稳定性;抗菌性能测试表明,复合载银粉体对污水细菌具有较强的抗菌效果,最小抗菌浓度为450 mg/L。     

反应注射成型纳米CuS/PDCPD复合材料的制备与性能

以钨配合物为主催化剂, AlEt₂Cl为助催化剂, 表面改性CuS纳米粉体为填料, 采用反应注射成型工艺, 原位聚合方法制备了纳米CuS/聚双环戊二烯(CuS/PDCPD)复合材料。利用红外光谱、 扫描电镜、 透射电镜、 三维轮廓测定仪、 高温气氛摩擦磨损试验机等多种手段对表面改性CuS纳米粉体及纳米CuS/PDCPD复合材料的结构、 填料分散性、 磨损形貌、 力学性能以及摩擦磨损性能进行了表征和测试。结果表明, 改性CuS在极低的添加范围内, 即可实现对PDCPD同时起到增强增韧和耐磨的作用; 在CuS添加质量分数为1% 时, 纳米CuS/PDCPD复合材料的综合性能达到最佳; 与PDCPD性能相比, 冲击强度、 拉伸强度和弯曲强度的最大提高量分别为13.2%、 22.0%、 13.8%; 磨损质量和摩擦因数最大降低了31%和36%。表面改性CuS纳米粉体在PDCPD基体中具有良好的界面相容性,是实现纳米CuS/PDCPD复合材料在低添加范围内具有较佳力学性能和耐磨性能的重要原因。     

PVA/石墨烯复合材料研究进展

聚乙烯醇(PVA)是一种常见的水溶性聚合物,具有强亲水性、优良的成膜性和良好的生物降解性以及生物相容性。在包装材料、生物医药材料和造纸等方面具有重要应用。石墨烯是一种新型纳米材料,具有优异的力学、导电、导热性能。简单介绍了石墨烯的改性方法,就PVA/石墨烯纳米复合材料的制备方法、应用和前景做了简要综述。     

剥离型(苯乙烯/马来酸酐)共聚物/蒙脱土纳米复合材料的制备

研究了制备剥离型(苯乙烯/马来酸酐)共聚物(SMAH)蒙/脱土(MMT)纳米复合材料的方法。研究表明,通过原位插层及熔融插层只能制备出插层型的SMAH/MMT纳米复合材料。为了制备剥离型的SMAH/MMT纳米复合材料,先将尼龙6(PA6)与MMT熔融插层制备出PA6/MMT纳米复合材料,再用抽提的方法将PA6/MMT复合材料中的部分PA6除去,得到含有少量PA6的剥离型MMT,然后将剥离型MMT与SMAH共混,从而制备出剥离型的SMAH/MMT纳米复合材料。该复合材料的粘度低于SMAH,且具有较好的加工性能。     

不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料制备及性能研究

通过原位聚合法制备了不饱和聚酯(UP)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,且研究了蒙脱土的用量对UP性能的影响.研究结果表明,采用原位聚合法可制备剥离型UP/MMT纳米复合材料,当蒙脱土的质量分数为3%时,复合体系的力学性能较UP有大幅提高.通过密度法测量复合体系的体积收缩率发现,少量蒙脱土的加入就可大幅降低UP的体积收缩率;通过DSC研究UP/MMT复合体系的固化性能发现,蒙脱土的加入可降低体系的固化温度.     

表面功能化磁性聚苯乙烯纳米微球的尺寸可控制备

考察了核壳式表面功能化磁性聚苯乙烯纳米微球的可控制备工艺。采用紫外可见吸收光谱、透射电子显微镜、原子力显微镜及在不同溶剂中的分散性实验,对表面羧基化的磁性聚苯乙烯纳米微球的结构与形态进行了表征。结果表明,改变外加晶核Fe2O3纳米颗粒数目,可有效实现磁性聚苯乙烯纳米微球的尺寸可控。