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內容簡介: |
本教材主要包括实验方案设计及数据处理、材料的合成与制备方法及创新性选做实验等内容。材料的合成与制备方法分为:溶胶凝胶法、水热和溶剂热法、电解合成法、定向凝固法、化学气相沉积法、低温固相合成法、热压烧结法、自蔓延高温合成法、放电等离子体烧结法、光化学合成实验、微乳液法、沉淀法、化学还原法13种。每个实验项目中都有背景知识介绍,力求使学生在完成实验的同时,对相应的材料有一个较为全面、系统的认识。 本书可作为材料、化学、应用化学等专业的教材,亦可供相关人员参考。
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目錄:
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第1章实验方案设计概述1 11实验设计的定义1 12实验设计的类型1 121演示实验1 122验证实验1 123比较实验2 124优化实验2 125探索实验2 13实验设计的要素与原则2 14实验设计的基本概念2 141实验因素3 142实验单元3 143实验效应3 15实验设计的四原则3 151随机化原则4 152重复的原则4 153对照的原则4 154均衡的原则4 第2章实验数据的处理5 21实验数据测量值及其误差5 211真值、近似真值平均值和相 对真值5 212常见的几种误差5 213误差的分类和来源6 214准确度、精密度和正确度7 215高斯误差定律——偶然误差的概 率分布密度定律7 216各种偶然误差的表示式8 217有限次数的标准误差9 218可疑观测值的舍弃9 22有效数字及其运算规则10 221有效数字10 222有效数字的运算规则10 23实验数据的处理10 231列表法11 232实验数据的图示法11 233实验数据的方程表示法12 24数值计算15 241辛普森图解积分法15 242辛普森定积分计算法16 第3章溶胶凝胶法实验17 实验1溶胶凝胶法合成二次锂离子电极 材料LiV3O8纤维19 实验2溶胶凝胶法低温合成Li206Nb018Ti076O3 粉体21 实验3溶胶凝胶法制备磁制冷材料 La065Sr035MnO323 实验4溶胶凝胶法制备压电陶瓷 Bi05Na05TiO325 实验5溶胶凝胶法制备半导体材料氧 化锌27 实验6溶胶凝胶法制备半导体材料二氧 化钛29 实验7溶胶凝胶法制备稀土材料二氧 化铈31 实验8溶胶凝胶法在金刚石表面涂覆 纳米TiO2薄膜33 实验9溶胶凝胶法制备SiC陶瓷35 实验10溶胶凝胶法合成锂离子电池正极 材料LiMn2O437 第4章水热和溶剂热法实验39 实验11半导体材料ZnO超细结构的水热 自组装41 实验12硫化锌的溶剂热合成与表征44 实验13软磁铁氧体纳米材料的水热 溶剂热合成与表征47 实验14碳纳米管的水热合成与表征50 实验15水热法制备过渡金属磷酸盐微孔 材料53 实验16水热合成高比表面介孔Ce05Zr05O2 固溶体55 实验17水热合成{\[Cuen2\]\[KFeCN6\]}n 无机有机杂化材料58 实验18水热还原制备微晶铜60 实验19水热还原制备纳米银62 第5章电解合成法实验64 实验20草酸电解合成乙醛酸65 实验21电解合成绿色环保水处理材料 K2FeO467 实验22电解法合成葡萄糖酸锰69 第6章定向凝固法实验71 61定向凝固技术的发展过程71 611发热铸型法71 612功率降低法(PD 法)71 613快速凝固法(HRS)72 614液态金属冷却法(LMC法)72 615新型定向凝固技术72 62定向凝固技术的应用及凝固理论的 研究进展72 621定向凝固技术的工业应用72 622定向凝固理论的研究进展73 实验23定向凝固对AZ31镁合金凝固组织 的影响74 实验24定向凝固条件下二元MgLi合金 共晶组织的研究76 第7章化学气相沉积法实验78 实验25化学气相沉积法制备纳米金刚石 薄膜80 实验26化学气相沉积法制备ZnO透明导 电膜82 第8章低温固相合成法实验84 实验27低温固相法合成半导体材 料CdS86 实验28低温固相合成光电材料CuS88 实验29低温固相反应法制备磁性材 料CoFe2O489 实验30低温固相法合成光电材料Zn2SnO491 第9章热压烧结法实验92 实验31热压烧结法制备SiSiC陶瓷93 实验32热压烧结法制备Ti3AlTiC+ZrO2 陶瓷复合材料95 第10章自蔓延高温合成法实验97 实验33自蔓延高温合成锂离子电池正极 材料LiCoO298 实验34自蔓延高温合成镧掺杂钡铁氧体 材料99 第11章放电等离子体烧结法实验101 实验35放电等离子体烧结SiCCu金属陶 瓷复合材料102 实验36放电等离子体烧结NdFeB永磁 材料104 第12章光化学合成实验106 121光化学合成方法106 122光化学反应过程106 123光化学研究装置107 124光化学合成类型107 实验37柠檬酸钠辅助光化学合成半导体 材料Cu2-xSe110 实验38磁性材料Fe3O4@PMAA的 制备112 第13章微乳液法合成实验114 实验39微乳液法制备半导体材料ZnS116 实验40反相微乳液法制备纳米碳酸钙118 第14章沉淀法合成实验121 实验41沉淀法制备纳米氧化锌粉体122 实验42沉淀法合成光学材料CaF2粉体124 第15章化学还原法合成实验126 实验43化学还原法制备金属银纳米 颗粒127 实验44塑料化学镀铜129 第16章综合设计性实验131 实验45染料敏化二氧化钛太阳能电池的 制备131 实验46光催化剂钒酸银的制备及其降解亚 甲基蓝的研究134 实验47粉煤灰制泡沫玻璃和加气混凝土 砌块137 实验48玻璃空心砖的设计与高温制备141 实验49废电石渣煅烧水泥的研究145 实验50粉煤灰漂珠做载体包覆纳米TiO2 光降解催化剂的研究149 实验51沸石分子筛的水热合成与性能 测试153 实验52荧光磁性双功能纳米微球的制备及 其载药性研究159 实验53溶胶凝胶法合成ZnFe2O4及其光 催化性能研究162 实验54Fe3O4Au纳米复合微粒的制备165 附录1有机溶剂的毒性167 附录2有机类实验废液的处理方法169 附录3剧毒化学品目录(2012版)171 附录4杜邦安全管理十大基本理论182
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內容試閱:
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《材料合成与制备实验》是根据材料化学专业的培养目标,遵循材料科学与工程教学指导委员会“高等学校材料化学专业规范”的要求编写而成的。本教材针对目前21世纪新材料的发展趋势,总结和概括了几种目前热点形态材料和高新材料的常用合成和制备方法。通过本课程的学习,能够使学生对目前几种常见新材料制备方法的发展概况、制备原理、操作设备以及工艺流程等有一定的了解和掌握;通过理论课与实验课的结合,学生能够熟悉几种常见形态新材料的制备工艺流程和工艺方法控制手段,力求在实验中接触一些新的测试技术和手段,以便能适应不断发展的科学技术,服务于创新性应用型人才培养。 本教材主要包括实验方案设计及数据处理、材料的合成与制备方法及创新性选做实验等内容。材料的合成与制备方法分为:溶胶凝胶法、水热和溶剂热法、电解合成法、定向凝固法、化学气相沉积法、低温固相合成法、热压烧结法、自蔓延高温合成法、放电等离子体烧结法、光化学合成实验、微乳液法、沉淀法、化学还原法13种。每个实验项目中都有背景知识介绍,力求使学生在完成实验的同时,对相应的材料有一个较为全面、系统的认识。 本书由德州学院化学化工学院材料化学系孙建之、董岩、王敦青、杨敏编写。全书由孙建之、董岩、王敦青三位主编进行增删、修改,最后由孙建之主编统稿定稿。 教材主编孙建之是山东省精品课程负责人,德州学院教学骨干,材料化学实验中心负责人;董岩是山东省精品课程负责人,德州学院教学名师,材料化学重点专业建设负责人。本教材是编委会总结近几年来主持研究应用型本科院校“十一五”国家级课题No:FIB070335A403;山东省教育科学“十二五”规划教研课题No:2011JG439,No:2011GG127的基础上,针对地方本科院校材料化学专业的教学特点,从应用型人才的培养出发,以培养学生专业技能为主线编写而成的。 编者根据材料合成与制备实验教学的实际经验,参阅国内外相关教材及文献资料,编写了此教材,在此对相关兄弟院校的同行、专家表示诚挚的谢意。 本书在编写过程中,得到了山东省精品课程、德州学院教材建设基金项目的资助,并得到了化学工业出版社的支持与帮助,在此深表衷心的感谢。 由于材料合成与制备涉及的知识面非常广,编者力图建立以“基本概念——基本方法——工艺技术——仪器设备”为主干,合理渗透材料表征及性能的课程体系,但由于编者水平所限,难免存在一些不当之处,敬请读者批评指正。 编者2013年6月于德州学院山东德州
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