材料化学实验(陈万平 )_陈万平编著_9787122304438

《材料化学实验》以无机化学和材料化学等课程为基础，收集、整理和设计了具有典型代表意义的32个实验。实验内容侧重于利用一些典型制备方法如高温固相法、水热法、微乳法、溶胶-凝胶法等来制备某些典型光、电、磁、热学材料和高分子材料。同时，本书还介绍了材料制备和处理时可能涉及的一些基本操作过程、相关仪器设备以及常用处理软件的简单应用。本书可作为高等院校材料类专业本科生和研究生的实验教学用书，也可供相关化学和材料研究工作者参考。

材料化学实验是材料化学理论知识的深化和补充，是材料化学专业的一门重要的实践课程。笔者根据专业教学的要求和一般本科院校的实际情况，在多年教学的基础上，编写了《材料化学实验》一书。本书共5章，第1章简要叙述了材料化学实验的意义和重要性，并就实验课程的要求作了简单的说明。第2章对材料化学实验中涉及的基本仪器、相关操作以及一些基本理论作了简要介绍，便于学生熟练地开展后续实验内容。该部分知识主要针对材料化学先导课程中学生的薄弱环节，内容设计上既有对相关化学知识和操作的巩固提高，也有为强调在材料化学专业方面的应用而进行的相应扩充，同时适当增添了笔者在学习和教学中积累的某些实验技巧与方法。第3章选择设计了24个基础实验，实验内容以各种典型材料的制备、性能表征以及简单应用为主。该部分内容试图通过对实验主题的选择设计，让学生在实践过程中巩固基础理论知识，掌握材料的常用制备方法以及测试表征手段，促进学生对材料的设计合成和测试表征方面的深入了解，并提高实际动手能力和培养相应的化学素养。第4章是综合实验和实验设计部分，总共选编了8个实验。该部分希望使学生在实验参数调控、实验设计、数据处理以及材料器件化等方面有初步的涉足，以了解材料化学的丰富内容，提升学生的学科兴趣。第5章侧重于对材料研究中涉及的几个软件的简单介绍，试图让学生无须对相应软件进行深入学习而能快速地对实验数据进行初步处理，并完成晶体结构和化学结构式的绘制等工作。本书材料的选编和设计不苛求全而广，力求适宜实用。本书的出版得到了怀化学院出版基金的资助。由于编著者水平有限，书中难免存在不足和疏漏之处，敬请读者批评指正。联系邮箱：cwp0918@163.com。编著者

第1章绪论1

1.1材料化学实验的目的1

1.2材料化学实验的基本要求1

第2章实验仪器与基本操作4

2.1材料化学实验的基本过程与操作4

2.2高温电阻炉的简介与使用11

2.3电热恒温干燥箱的简介与使用13

2.4真空泵的简介与使用13

2.5电动离心机的简介与使用14

2.6偏光显微镜的简介与使用15

2.7红外光谱仪的简介与使用18

2.8荧光光谱仪的简介与使用20

2.9X射线粉末衍射仪的简介与使用23

2.10热重-差热分析仪的简介与使用25

2.11电子天平的简介与使用27

2.12激光粒度分析仪的简介与使用29

2.13透射电子显微镜的简介与使用30

2.14扫描电子显微镜的简介与使用33

2.15能谱仪EDS的简介与使用36

第3章材料化学基础实验38

3.1固体酒精的制备38

3.2胆矾(CuSO4·5H2O)的TG-DTA测试分析39

3.3直接沉淀法制备白炭黑41

3.4均匀沉淀法制备ZnO纳米材料42

3.5高温固相法制备SrAl2O4∶Eu2 ,Dy3 长余辉发光材料44

3.6固相法制备-Fe2O3纳米粉体45

3.7溶胶-凝胶法制备BaTiO3粉体材料47

3.8柠檬酸溶胶-凝胶法制备CaMnO3热电材料48

3.9水热法制备Ca10(PO4)6(OH)2纳米材料50

3.10水热法制备NaA型分子筛52

3.11溶剂热法制备MOF-5金属-有机骨架材料53

3.12微乳法制备ZnS纳米粉体55

3.13微乳法合成YBO3∶Eu3 红色荧光粉57

3.14微波固相法制备LiFePO4锂离子正极材料58

3.15燃烧法制备CoFe2O4磁性材料60

3.16本体聚合制备有机玻璃61

3.17乳液聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯微粒63

3.18长石质陶瓷的高温烧制64

3.19普通钠钙硅酸盐玻璃的制备67

3.20液相法制备石墨烯69

3.21聚丙烯酸镧配合物的制备71

3.22无机耐高温涂料的制备73

3.23聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备75

3.24聚乙烯醇形状记忆复合材料的制备76

第4章材料化学综合实验与实验设计79

4.1溶胶-凝胶法制备TiO2的实验参数对比79

4.2微乳法制备TiO2的实验参数对比81

4.3白光LED器件的制作与性能测试83

4.4二氧化钛光催化分解甲基橙84

4.5二氧化钛干凝胶煅烧制度的设计与操作85

4.6溶胶-凝胶法制备Ba2SiO4实验方案设计与操作86

4.7直接沉淀法制备SrF2方案的设计与操作87

4.8高温固相法制备陶瓷方案的设计与操作87

第5章常见软件的介绍与使用89

5.1Jade物相检索软件的简单使用89

5.2Origin工程绘图软件的简单使用93

5.3Diamond晶体结构视图软件的简单使用95

5.4Microsoft Office Word文字编辑软件的简单使用99

5.5ChemDraw化学绘图软件的简单使用102

附录107

1常用市售浓酸浓碱的浓度(293K)107

2常用气体钢瓶颜色标志107

3实验筛筛孔尺寸与目数107

参考文献108

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