多孔碳材料制备及其电容性能——绿色化学综合创新实验设计

doi:10.3866/PKU.DXHX202208073

大学化学 >> 2023, Vol. 38 >> Issue (8): 108-117.doi: 10.3866/PKU.DXHX202208073

多孔碳材料制备及其电容性能——绿色化学综合创新实验设计

高亚辉(), 李娟, 尹国杰, 张拦, 赵丹, 常美佳, 张少文

洛阳理工学院环境工程与化学学院, 河南洛阳 471023

收稿日期:2022-08-12 录用日期:2022-09-19 发布日期:2022-10-26
通讯作者: 高亚辉 E-mail:gaoyahui68@163.com
基金资助:
河南省一流本科课程建设项目(绿色化学);河南省教育科学“十四五”规划课题(2021YB0275);洛阳理工学院《绿色化学》校级课程思政和专创融合重点建设项目;洛阳理工学院2021年度教育教学研究项目(2021JYYB-039);河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(222102240012)

Design of a Comprehensive Experiment for the Green Chemistry Preparation and Capacitive Properties of Porous Carbon Materials

Yahui Gao(), Juan Li, Guojie Yin, Lan Zhang, Dan Zhao, Meijia Chang, Shaowen Zhang

School of Environmental Engineering and Chemistry, Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, Henan Province, China

Received:2022-08-12 Accepted:2022-09-19 Published:2022-10-26
Contact: Yahui Gao E-mail:gaoyahui68@163.com

摘要/Abstract

摘要：

基于高质量应用型人才的培养目标，设计了“多孔碳材料制备及其电容性能”综合性实验项目，提升学生实践和创新能力培养。在学生掌握基础理论和多孔碳材料制备原理的基础上，设计了方案制定、材料制备及表征、性能测定、数据处理及论文撰写等多个环节。经过训练，使学生熟悉科学研究思路，掌握管式炉操作、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射和拉曼光谱表征样品的制备，N₂吸附-脱附和电容性能测试过程测试方法及数据处理方法等的实验操作和技能。最终达到强化学生科研兴趣、可持续发展意识和创新精神培养目标。

关键词: 综合性实验, 绿色化学, 生物质, 多孔碳, 比电容

Abstract:

With the goal of developing high-quality applied talents, a comprehensive experiment, "Preparation and capacitive properties of porous carbon materials", has been designed to cultivate the practical and innovative abilities of students. The experiment consists of multiple parts, including formulating a scheme, preparing and characterizing materials, measuring the performance, processing data, and writing a paper based on the basic theory and preparation principles of porous carbon materials that the students have mastered. After this training, students will be familiar with scientific research ideas and will have mastered the experimental methods and skills to operate a tube furnace; conduct scanning electron microscopy, X-ray powder diffraction characterization, N₂ adsorption-desorption, and capacitance performance analyses; and perform data processing. Thus, the goal of nurturing students' scientific research interest, cultivating awareness on sustainable development, and inculcating an innovative spirit will be realized.

Key words: Comprehensive experiment, Green chemistry, Biomass, Porous carbon, Specific capacitance

高亚辉, 李娟, 尹国杰, 张拦, 赵丹, 常美佳, 张少文. 多孔碳材料制备及其电容性能——绿色化学综合创新实验设计[J]. 大学化学, 2023, 38(8): 108-117.

Yahui Gao, Juan Li, Guojie Yin, Lan Zhang, Dan Zhao, Meijia Chang, Shaowen Zhang. Design of a Comprehensive Experiment for the Green Chemistry Preparation and Capacitive Properties of Porous Carbon Materials[J]. University Chemistry, 2023, 38(8): 108-117.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202208073

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2023/V38/I8/108

图/表 9

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参考文献 11

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样品	S_比表面积/(m²∙g⁻¹)	S_{微孔表面积}/(m²∙g⁻¹)	V_总孔体积/(cm³∙g⁻¹)	V_微孔体积/(cm³∙g⁻¹)
PSC-1	974	902	0.431	0.415
PSC-2	2494	2367	1.166	1.023
PSC-3	2277	2009	1.019	0.693

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Design of a Comprehensive Experiment for the Green Chemistry Preparation and Capacitive Properties of Porous Carbon Materials

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