如何設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)全面提高本科生和研究生的綜合實(shí)驗(yàn)與科研能力
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 11:15
建國70年來,我國的高等教育得到了很大發(fā)展,但怎樣使我國的高校由大變強(qiáng),全面提高本科生和研究生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂蒲心芰Τ蔀橹萍s我國高等教育發(fā)展的一個(gè)最大瓶頸。本文通過對苯酚與甲醛合成酚醛樹脂及其微球過程以及熱裂解過程的描述,使同學(xué)們深深體會(huì)到反應(yīng)條件(單體比例、催化劑酸堿度、合成溫度)對合成的酚醛樹脂結(jié)構(gòu)的影響;通過酚醛樹脂分子量測試、微球粒度測試、紅外光譜及掃描電子顯微鏡等結(jié)構(gòu)表征以及熱性能測試、電性能測試等,使同學(xué)們掌握一系列的分子量測定及結(jié)構(gòu)表征方法和性能測試方法,進(jìn)一步強(qiáng)化了高分子材料實(shí)驗(yàn)合成、分子量測定、化學(xué)結(jié)構(gòu)表征、性能測試等這條主線,將單調(diào)的酚醛樹脂合成實(shí)驗(yàn)演變成制備導(dǎo)電聚并苯微球這一有趣的實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了由絕緣體到聚合物導(dǎo)體質(zhì)的飛躍,這對高校老師如何設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提高本科生和研究生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂蒲袆?chuàng)新能力提供借鑒和拋磚引玉的推動(dòng)作用。
【文章來源】:山東化工. 2020,49(08)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【圖文】:
合成的酚醛樹脂微球的掃描電子顯微鏡照片
合成的線形酚醛樹脂的紅外光譜圖如圖2所示,可見在3380 cm-1處的吸收峰為酚羥基(-OH)伸縮振動(dòng)特征吸收峰,在2930、2850 cm-1處的吸收峰分別為合成的線形酚醛樹脂中亞甲基(-CH2)反對稱伸縮和對稱伸縮振動(dòng)的特征峰,在1600,1500,1450 cm-1處的吸收峰為苯環(huán)C=C骨架伸縮振動(dòng)特征吸收峰,在1360 cm-1處的吸收峰為酚羥基(-OH)面內(nèi)變形振動(dòng)吸收峰,在1220 cm-1處的吸收峰為與苯環(huán)相連的=C-C伸縮振動(dòng)吸收峰,在1100,820,750 cm-1處的吸收峰分別為苯環(huán)上=C-H面內(nèi)變形振動(dòng)和面外變形振動(dòng)吸收峰,各個(gè)吸收峰的歸屬見表1所示。3.2 分子量的測定
酚醛樹脂的熱失重曲線如圖3所示,可見,當(dāng)熱處理溫度達(dá)到80~150℃范圍時(shí),大約有37%的失重發(fā)生,該溫度區(qū)間內(nèi)的失重主要是酚醛樹脂中的自由水的蒸發(fā)所致;當(dāng)溫度達(dá)到350~750℃范圍時(shí),重量損失達(dá)60%以上,在該溫度區(qū)間主要依次發(fā)生分子間脫水、分子內(nèi)脫水及分子內(nèi)脫氫過程;當(dāng)高于800℃后,樣品的重量幾乎不發(fā)生變化。從酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)以及紅外光譜我們可以推測酚醛樹脂在熱裂解過程中是通過分子間脫水、環(huán)化,進(jìn)一步發(fā)生分子內(nèi)脫氫,使碳化程度增大,最后形成具有縮合芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的聚并苯,反應(yīng)機(jī)理如圖4所示。圖4 酚醛樹脂裂解機(jī)理示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度對酚醛樹脂聚合與裂解的影響[J]. 王存國. 分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]鋰離子電池硫化聚并苯電極材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 王存國,肖紅杰,袁濤,趙強(qiáng),王榮順. 功能材料. 2009(01)
[3]P2O5摻雜量對磷化酚醛樹脂熱解碳導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)的影響[J]. 王存國,袁濤,趙強(qiáng),張萍,王榮順. 功能材料. 2008(10)
[4]多孔酚醛樹脂熱解碳材料的制備與結(jié)構(gòu)[J]. 王存國,林琳,路乃群,趙強(qiáng),孫琳,趙樹高,王榮順. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(16)
[5]聚并苯納米顆粒與聚丙烯復(fù)合制備新型抗靜電阻燃材料[J]. 林琳,王存國,張萍,楊蕾,肖紅杰,李炳海,李大鵬,趙強(qiáng). 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]硫化聚并苯導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)的理論化學(xué)研究[J]. 董獻(xiàn)國,王存國,路乃群,鄒申,何麗霞,劉維. 分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[7]對甲基酚醛樹脂熱裂解產(chǎn)物的固體13CNMR[J]. 謝德民,張建國,王存國,王榮順. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1994(07)
[8]聚并苯二次電池的研究[J]. 張喜艷,謝德民,王榮順,傅玉杰,王存國,趙成大,李長志,王寶忱. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1991(09)
本文編號:3450987
【文章來源】:山東化工. 2020,49(08)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【圖文】:
合成的酚醛樹脂微球的掃描電子顯微鏡照片
合成的線形酚醛樹脂的紅外光譜圖如圖2所示,可見在3380 cm-1處的吸收峰為酚羥基(-OH)伸縮振動(dòng)特征吸收峰,在2930、2850 cm-1處的吸收峰分別為合成的線形酚醛樹脂中亞甲基(-CH2)反對稱伸縮和對稱伸縮振動(dòng)的特征峰,在1600,1500,1450 cm-1處的吸收峰為苯環(huán)C=C骨架伸縮振動(dòng)特征吸收峰,在1360 cm-1處的吸收峰為酚羥基(-OH)面內(nèi)變形振動(dòng)吸收峰,在1220 cm-1處的吸收峰為與苯環(huán)相連的=C-C伸縮振動(dòng)吸收峰,在1100,820,750 cm-1處的吸收峰分別為苯環(huán)上=C-H面內(nèi)變形振動(dòng)和面外變形振動(dòng)吸收峰,各個(gè)吸收峰的歸屬見表1所示。3.2 分子量的測定
酚醛樹脂的熱失重曲線如圖3所示,可見,當(dāng)熱處理溫度達(dá)到80~150℃范圍時(shí),大約有37%的失重發(fā)生,該溫度區(qū)間內(nèi)的失重主要是酚醛樹脂中的自由水的蒸發(fā)所致;當(dāng)溫度達(dá)到350~750℃范圍時(shí),重量損失達(dá)60%以上,在該溫度區(qū)間主要依次發(fā)生分子間脫水、分子內(nèi)脫水及分子內(nèi)脫氫過程;當(dāng)高于800℃后,樣品的重量幾乎不發(fā)生變化。從酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)以及紅外光譜我們可以推測酚醛樹脂在熱裂解過程中是通過分子間脫水、環(huán)化,進(jìn)一步發(fā)生分子內(nèi)脫氫,使碳化程度增大,最后形成具有縮合芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的聚并苯,反應(yīng)機(jī)理如圖4所示。圖4 酚醛樹脂裂解機(jī)理示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度對酚醛樹脂聚合與裂解的影響[J]. 王存國. 分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]鋰離子電池硫化聚并苯電極材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 王存國,肖紅杰,袁濤,趙強(qiáng),王榮順. 功能材料. 2009(01)
[3]P2O5摻雜量對磷化酚醛樹脂熱解碳導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)的影響[J]. 王存國,袁濤,趙強(qiáng),張萍,王榮順. 功能材料. 2008(10)
[4]多孔酚醛樹脂熱解碳材料的制備與結(jié)構(gòu)[J]. 王存國,林琳,路乃群,趙強(qiáng),孫琳,趙樹高,王榮順. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(16)
[5]聚并苯納米顆粒與聚丙烯復(fù)合制備新型抗靜電阻燃材料[J]. 林琳,王存國,張萍,楊蕾,肖紅杰,李炳海,李大鵬,趙強(qiáng). 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]硫化聚并苯導(dǎo)電材料結(jié)構(gòu)的理論化學(xué)研究[J]. 董獻(xiàn)國,王存國,路乃群,鄒申,何麗霞,劉維. 分子科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[7]對甲基酚醛樹脂熱裂解產(chǎn)物的固體13CNMR[J]. 謝德民,張建國,王存國,王榮順. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1994(07)
[8]聚并苯二次電池的研究[J]. 張喜艷,謝德民,王榮順,傅玉杰,王存國,趙成大,李長志,王寶忱. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1991(09)
本文編號:3450987
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