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实验名称

实验简介

指导教师

学时

1

低维纳米结构材料的制备与表征

纳米材料通常是指在三维空间中至少有一维的尺度在1-100 nm之间或由它们作为基本单元构成的材料，且具有不同于常规材料的理化性质，呈现出一系列新的效应，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等。低维纳米材料在纳电子集成电路、纳米传感器、场发射平面显示器等诸多领域具有重要的应用前景，是当今科学研究的前沿。纳米材料的制备和基本结构与性能的表征是其应用的基础。本实验的目的：(1) 介绍纳米材料的制备方法、性能和潜在的应用；(2) 采用化学气相沉积法(CVD法)制备碳基纳米材料、III-V族化合物纳米线等低维纳米结构；(3) 了解纳米材料的基本表征手段，包括：X-射线衍射(XRD)、BET、XPS、电子显微镜(TEM 和SEM)、红外光谱(IR)、紫外可见吸收光谱(UV-visible)、Raman光谱、荧光光谱等，藉以对所制得的材料进行组成、结构、形貌和光学性质的表征。

 王喜章 教授

吴强 副教授

化学楼

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2

金、银纳米粒子合成及其表面增强拉曼光谱研究

一定大小的金、银纳米粒子具有一种特殊的性质，其表面等离子共振使得吸附在其表面的有机物分子的拉曼光谱可以产生极大的信号增强，大约为普通信号的105~106倍。一经发现，即被应用于电极表面有机分子，高分子材料，生物医药材料的表征。由于极低检测限光谱方法发展的需要，近年来表面增强拉曼光谱越来越得到科学家的重视，表面增强拉曼光谱可望在痕量污染物（如残留农药污染）检测，表面吸附物种研究的等方面取得突破。

本实验将学习几种合成金、银纳米粒子的方法，并采用不同的有机/无机分子吸附到所制备金、银纳米粒子表面，观察其表面增强拉曼光谱，了解表面增强拉曼光谱强度与金、银纳米粒子大小和形貌之间的关系，巩固并加深学生无机化学、有机化学、物理化学和结构化学知识。

范以宁教授

许波连副教授

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3

二氧化钛纳米管的合成及表征

纳米管是指管径尺寸在1～100nm之间的一维纳米管状材料。自从1991年日本科学家发现一维材料碳纳米管以来，由于纳米管材料具有独特的一维微观结构以及纳米级的管壁尺寸，存在这显著的量子尺寸效应，以及由之而产生的奇特的电学、力学、磁学及化学性质，在单电子晶体管、传感器、润滑、原子探针、催化、吸附、储氢等诸多领域具有重要的应用前景，从而引发了纳米管材料合成研究的热潮，目前已成为尖端材料领域的研究热点。二氧化钛纳米管具有优良的光催化活性，较好的热稳定性，是一种重要的光催化剂。本实验的目的：（1）      了解纳米管材料的制备方法、性能和前沿研究进展；（2）     采用软化学合成路线水热法制备二氧化钛纳米管；（3）学习掌握一些常规的纳米材料合成及后处理手段；（4）学习掌握利用一些基本表征手段来对纳米管材料的结构、形貌、组成等进行表征。如：透射电子显微镜（TEM）、激光拉曼光谱（Raman）、电感耦合等离子直读光谱（ICP）分析、X－射线衍射（XRD）、N₂吸附分析（比表面BET及孔径BJH分析）等。本实验的主要内容：从无机钛盐出发，首先制备二氧化钛纳米晶粒，再用碱液水热处理这些晶粒，最后经过酸交换获得二氧化钛纳米管并进行表征。

郭学锋教授

 化学楼

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4

物理化学实验项目的改进和创新

针对现有实验项目中存在的问题进行改进，或将前沿研究成果转化开发为新的实验项目。

 淳远 教授

基础实验楼

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5

计算化学在物理化学实验中的应用

随着理论方法的不断发展和计算机技术的突飞猛进，理论化学在化学、生物、材料等领域的作用日益增大，本实验将运用理论化学方法和计算机研究物质的结构、物理化学性质和反应过程，巩固并加深无机化学、有机化学、物理化学和结构化学知识，达到初步掌握理论与计算化学研究方法的目的。

陈兆旭教授

化学楼

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