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《多孔石墨烯的制備及氣體分離性能綜合實驗設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、多孔石墨烯的制備及氣體分離性能綜合實驗設(shè)計孫海翔張曉云葛保勝王兆杰中國石油大學(xué)(華東)材料物理與化學(xué)系摘要:將科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)N容,設(shè)計研宂了多孔石墨烯的制備及氣體分離性能評價的綜合實驗,以促進學(xué)生對專業(yè)知識有更加系統(tǒng)地了解。實踐表明,在對新型碳材料理論了解的基礎(chǔ)上,增加石墨烯的結(jié)構(gòu)調(diào)變設(shè)計及性能評價實驗,既能激發(fā)學(xué)牛.對于專業(yè)知識的研究興趣,在文獻(xiàn)調(diào)研、實驗設(shè)計和動手操作過程中又培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識,深化了學(xué)生對材料的結(jié)構(gòu)與表征認(rèn)識,從而更好地理解材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。關(guān)鍵詞:多孔石
2、墨烯;綜合實驗;氣體分離;材料結(jié)構(gòu);作者簡介:孫海翔(1976一),女,山東威海,工學(xué)博士,副教授,從事功能高分子材料的教學(xué)與研究.E-mail:sunhaixiang@叩c.edu.cn收稿曰期:2017-03-26基金:W家自然科學(xué)基金項目(21406268)DesignoncomprehensiveexperimentofporousgraphenepreparationandgasseparationperformanceSunHaixiangZhangXiaoyunGeBaoshengWangDepa
3、rtmentofMa/terialPhysicsandChemistry,ChinaUniversityofPetroleum;Abstract:Inordertoconvertthescientificresearchachievementsintotheexperimentalteachingcontents,acomprehensiveexperimentoftheporousgraphenepreparationandthegasseparationperformanceevaluationisdesi
4、gnedsoastopromotethestudents’moresystematicunderstandingoftheprofessionalknowledge.Thepracticeshowsthatbasedontheunderstandingofthenewcarbonmaterialtheory,andbyincreasingthedesignofgraphenestructuralmodificationanditsperformanceevaluation,itcannotonlystimula
5、testudents’interestinlearningprofessionalknowledge,butalsotrainthestudentsautonomous1earningabilityandinnovativeawarenessintheliteratureresearch,theexperimentaldesignandthehands-onoperationalprocess,whichdeepensthestudents’understandingofthestructuresandchar
6、acterizationofmaterialsandhelpsthemtoknowbetterabouttherelationshipbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.Keyword:porousgraphene;comprehensiveexperiment;gasseparation;materialstructure;Received:2017-03-26材料化學(xué)是一門具有很強實踐應(yīng)用性的學(xué)科Ill。實驗教學(xué)內(nèi)容的有效構(gòu)建,將新材料的設(shè)計、制備及應(yīng)用
7、有機地結(jié)合,有利于加深學(xué)生對理論與實踐相結(jié)合的理解,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力m。石墨烯作為一種新型的二維平面結(jié)構(gòu)材料,具有較高的電導(dǎo)率、優(yōu)異的導(dǎo)熱性、極快的載流子傳輸速度及很高的機械強度,在場效應(yīng)晶體管、納米結(jié)構(gòu)及功能復(fù)合材料、鋰離子電池、超級電容器、氣體分離和催化領(lǐng)域奮極高的應(yīng)用價值mi,尤其是在氣體分離領(lǐng)域,其原子層的厚度決定丫其具有優(yōu)異的氣體滲透通量和分離選擇性[6-8]。石墨烯材料的結(jié)構(gòu)與性能已成為重要的理論課內(nèi)容,輔以相應(yīng)的實驗不僅有助于理解課堂內(nèi)容,而且能促進學(xué)生追隨學(xué)科前沿發(fā)展。為此,設(shè)計了“
8、多孔石墨烯的制備及氣體分離性能”的綜合研究型實驗,內(nèi)容乜含石墨烯多孔材料的制備、結(jié)構(gòu)表征與蘇對氣體分離性能評價等,可作為一個完整的綜合實驗項目,有利于激發(fā)學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)動力和研究興趣,是一項值得推廣的研宄型創(chuàng)新實驗。1實驗內(nèi)容與目的由于石墨烯芳香環(huán)的電子密度足以排斥小的原子和分子通過芳香環(huán),完美的石墨烯片層甚至不能通過気氣。因此,往往需要在石墨烯片層上制備出適當(dāng)孔徑大小的孔洞來傳輸原子