尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

2024-04-07

尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究(共13篇)

篇1:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

粉煤灰火山灰活性的交流阻抗研究

为了在粉煤灰生产过程中,准确而快速地测定其火山灰活性,将已建立的水硬性胶凝材料水化性质评估的交流阻抗方法推广到粉煤灰和其他矿物掺合料,并与公认的Raask方法进行比较,得到满意的.结果.通过交流阻抗谱方法可以了解有关粉煤灰中f-CaO、需水量比、细度的信息.

作 者:张静萍 史美伦 贺鸿珠 Zhang Jingping Shi Weilun He Hongzhu  作者单位: 刊 名:粉煤灰 英文刊名:COAL ASH CHINA 年,卷(期): 22(3) 分类号:X773 TU34.13 关键词:脱硫石膏   生产品质   措施  

 

篇2:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

用线性极化法和交流阻抗法研究了新型Ce4+/Ce3+-V2+/V3+氧化还原电池中Ce4+/Ce3+半电池在不同Ce4+浓度下的电化学行为.得出Ce4+浓度为0.2 mol/L时,其极化电阻最小,似为理论最佳浓度.实际应用需综合考虑电池的`库仑效率和能量效率等因素,还应尽可能选择较高浓度.测得不同浓度下的阻抗参数表明,在Ce(SO4)2体系处于稳态时,不论是慢扫还是使用低的扰动频率,Ce4+的反应都为传质控制;而在体系处于暂态时,则不论是快扫还是使用高扰动频率,都为传荷控制;而当体系介于稳态和暂态之间时,则为传质和传荷的昆合控制.因而可通过提高传质速率和加入电化学催化剂的方法来提高Ce4+/Ce3+体系的反应速率.

作 者:夏熙 刘洪涛 刘洋  作者单位:新疆大学应用化学研究所,乌鲁木齐,830046 刊 名:化学学报  ISTIC SCI PKU英文刊名:ACTA CHIMICA SINICA 年,卷(期): 60(9) 分类号:O6 关键词:线性极化   交流阻抗   稳态   暂态   传质   传荷   Ce4+/Ce3+体系  

篇3:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

一、当前高职校企合作、工学结合存在的主要问题

(一) 合作门槛低, 关系不稳定

目前看来, 校企合作、工学结合是高职院校培养技能人才的最佳模式, 但在合作过程中, 学校为了扩大合作范围往往采用门槛较低的方式。对于合作企业的资质基本没有要求, 缺乏深入、稳定、长期、严格意义上的合作关系。在这种局面下导致合作关系不稳定, 随时可能因为外部因素发生改变而中止。

(二) 高职院校自身办学定位不准确

目前, 高职院校的领导与部分教师对自身的办学定位没有明确的认识, 社会上什么专业热门就开设什么专业, 忽略了企业实际的需求, 在教学过程中只强调理论环节的重要性, 职业训练在很大程度上被忽视。

(三) 企业参与校企合作的积极性不高

企业的积极性不高, 源于企业缺乏与高职院校合作的内在动力。大部分企业在经营过程中过分强调经济效益, 而忽略了社会效益。目前, 在我省已开展的校企合作的项目中, 大部分是学校积极主动联系用人企业, 并且在合作中有的项目也只停留在纸上协议而没有具体实际行动, 真正意义上的合作关系还没有建立起来。

(四) 学生缺乏主动性与适应能力

在工学结合过程中, 学生缺少主动性与适应性, 主要表现在:一是学生对工学结合认识不足, 主动寻找就业单位的意识不强;二是缺乏对新工作环境的适应性;三是选择实习岗位过程中存在盲目性。

(五) 实践教学评价体系不够完善

学生在实习的过程中, 实习地点相对较分散, 从事一线教学的教师很难把握学生的实习情况, 实习企业也同样缺少具体考核学生的标准, 解决该问题首先应引导企业参与到教学评价活动中来, 其次是激励学生进行自我评价, 使评价主体与评价客体合二为一。

二、推进高职校企合作、工学结合的对策

(一) 明确高职人才培养目标, 突出教育办学特色

高职院校应意识到高等职业教育是为用人企业培养适用的应用型人才。因此, 在课程设置、教学计划制订、教学过程实施过程中, 应注意培养学生实践能力, 培养学生解决实际问题的能力, 突出职业教育的实践性、应用性等特点。

(二) 建立健全校企合作的协调机制

要建立健全校企合作的协调机制, 需要学校、企业和政府三方面的共同努力。首先, 政府应负责制定校企合作、工学结合的相关政策法规、实施细则;其次, 校企双方应先各自建立工学结合的协调部门, 明确双方的责任、权利和义务, 以保证校企合作教育有章可循。

(三) 创建以利益共享为基础的合作机制

以培养人才为目标的高职院校追求的是社会效益最大化, 企业则追求经济效益的最大化。高职院校要善于引导企业从长远利益入手, 用发展的眼光正视校企合作, 同时要以扩大就业为导向, 不断强化服务意识, 提高自身办学条件和办学层次。

(四) 对学生推行思想引导制

为了保证工学结合教育模式的有效推行, 帮助学生从学校的生活环境过渡到实习工作环境中, 一是要引导学生树立自信和竞争的良好择业态度, 深刻认识到工学结合的重大意义, 二是要做好学生的思想工作, 加强岗前教育, 便于学生尽快进入实习角色。

(五) 转变实践教学评价方法

目前, 一些高职院校仍然在采用笔试分数与平时分数相结合的量性考核方法对学生的职业技能进行评价, 这种方法无疑会出现评价主观性, 不够全面等弊端, 而质的评价方法则是以学生的实际操作能力作为主要考核标准。在工学结合过程中, 为了准确地评价学生的实践能力, 应更多地采用质的方法, 以此促进学生实践能力的提高。

参考文献

[1]邱远.对目前高职院校“校企合作”办学问题的思考[J].职教论坛, 2008 (15) .[1]邱远.对目前高职院校“校企合作”办学问题的思考[J].职教论坛, 2008 (15) .

[2]卢晓中.当代世界高等教育理念及对中国的影响[M].上海:上海教育出版社, 2001.[2]卢晓中.当代世界高等教育理念及对中国的影响[M].上海:上海教育出版社, 2001.

篇4:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

关键字:导电聚合物;超级电容器;电极材料

【中图分类号】G633.7

1、引言

超级电容器(supercapacitor)兼有静电电容器和电池的特性,能提供比静电电容器更高的比能量和比电池更高的比功率,并且具有长的循环寿命。它可以被利用在电动汽车、移动通讯、便携式移动电源等,因此,超级电容器的研发受到国内外专家的广泛关注。其中,电极材料的性质是影响超级电容器性能的最主要因素,如何提高电容器的电容值和能量密度是人们研究的重点。目前用作超级电容器电极的材料主要有三类:碳材料、金属氧化物和导电聚合物。

导电聚合物是一类较新的电极材料,与碳材料和金属氧化物相比有着很多独特的优势,如成本低、高比容、较短的充放电时间等优点。1977年白川英树等首次发现聚乙炔用卤素进行化学掺杂后电导率可以提高几个数量级(10-7→103 S/m),这一发现打破了有机高分子聚合物都是绝缘体的传统观念,开创了导电聚合物的研究领域。导电聚合物电极电容器是通过导电聚合物在充放电过程中的氧化还原反应,在聚合物膜上快速产生n型或p型掺杂从而使其储存很高密度的电荷,产生很大的法拉第电容。研究发现聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAN)、聚噻吩(PTH)、聚对苯(PPP)等具有共轭结构的聚合物可用作超级电容器电极材料。但是该类材料在多次充放电以后存在循环稳定性差、离子传输较慢等缺点,因而对导电聚合物形貌结构的修饰或采用导电聚合物与碳材料或金属氧化物进行适当的复合成为了研究新型电极材料的又一亮点。

2、导电聚合物形貌的修饰

经研究发现,电极材料比容量小、功率低是因为在块状的材料内部离子的扩散速度缓慢所致,如果将材料的尺度变得很小,可以加快离子在电极与电解液中的扩散速度,从而提高电极材料的电化学性能。通过模板法修饰导电聚合物是降低粒子尺寸的最普遍的方法。Xing等用CTAB胶束表面活性剂作为模板制备的聚苯胺具有较小的粒子尺寸。Li等用海藻酸钠作为模板制备出了具有多孔的聚苯胺/海藻酸钠纳米结构复合材料,显示出较好的电化学性能。通过不同的制备方法制备具有粒子尺寸小的导电聚合物也是近年来新的研究方法。Gupta等[1]通过电化学方法在不锈钢基板上制备了聚苯胺纳米线,其直径为30~60 nm相互交错的多孔结构;在1 mol/L H2SO4电解液中扫描速率为10 mV/s中测试得比容量高达775 F/g且具有较好的循环稳定性能。

3、导电聚合物与碳材料的复合

碳材料中的多孔碳材料、碳纳米管和石墨烯均具有高比表面积、高导电率和化学稳定等优点,如果能碳材料为载体与导电聚合物进行复合,势必会很大提高电极材料性能。张雷勇等[2]通过化学方法制备了聚苯胺-碳材料复合电极,增加了聚苯胺电极的稳定性,提高了比容量;在0.1 A/g电流密度下, 当PANI 含量为44.4wt%时,复合材料比电容量高达587.1 F/g。Wang等通过原位聚合-还原/去掺杂-再掺杂过程制备了具有柔软结构的石墨烯/聚苯胺复合材料,该材料首先是在乙二醇溶液中制得,再用热的氢氧化钠处理,其中氢氧化钠既作为聚苯胺的去掺杂剂又作为石墨烯的还原剂。测试结果显示所制备的复合材料的电化学性能均优于纯材料,其比电容高达1126 F/g并且经过1000次循环仍然能够保持84%的容量。

导电聚合物与碳纳米管和石墨烯复合制备的电极复合材料,其电容性能均比纯电极材料性能优越,该方法为超级电容器电极材料的制备提供了更广阔的方向。

3、导电聚合物与金属氧化物的复合

金属氧化物与导电聚合物的复合可以将导电聚合物作为载体,通过模板(软模板和硬模板)、无模板等方法将其制备成相应的纳米结构,然后与纳米的金属氧化物进行复合。Mallouki等制备了Fe2O3纳米颗粒掺入聚吡咯内部的PPy/Fe2O3纳米复合材料,与“纯”导电性聚合物相比,该复合材料显著提高了电荷储存能力;在LiClO4水系电解液下测得其比电容达420 F/g。Sumboja等通过双表面活性剂的方法制备了二氧化锰/聚苯胺同轴纳米线结构复合材料,经复合的材料具有高的导电率和大的比容量,电化学测试显示其比电容高达873 F/g,经过5000次的循环仅损失5%的容量。Murugan[3]通过原位氧化聚合方法制备了导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)插入MoO3层的新型有机-无机复合材料用于超级电容器电极材料,PEDOT- MoO3 在非水Li+电解质下测得其比电容可达300 F/g,该复合材料有望作为非水系超级电容器的电极材料,为制造廉价的超级电容器电极材料提供了一种有效的途径。

4、结语及展望

超级电容器的出现,缓解了能源系统中功率密度与能量密度之间的矛盾。因具有高的比容量、较长的循环寿命、充放电速度快、环境友好等优势,超级电容器的研究开发将会受到广泛关注,应用也将会渗入到日常生活中。

导电聚合物不仅可以单独制备成高比容量的电极材料,而且还可以利用有机-无机复合材料间的协同效应,得到性能优越的复合电极材料。无论研究单纯的导电聚合物还是其复合材料,导电聚合物均会在超级电容器电极材料的发展中起着重要的作用。

参考文献

[1] 涂亮亮,贾春阳;导电聚合物超级电容器电极材料;化学进展,2010,22(8):1611-1618

[2] 张雷勇,何水剑,陈水亮,郭乔辉,侯豪情;聚苯胺-碳纳米纤维复合材料的制备及电容性能;物理化学学报,2010,26(12):3181-3186

篇5:公司五型班组总结交流材料

****公司现有职工140人、男职工89人、女职工51人、其中少数民族职工占总人数的46%、下设8个大班组,是一个富有朝气和学习力、凝聚力、创造力的年轻团队。

公司积极组织开展 “五型班组”创建活动并建立了良好的长

效机制,积累了一些具有创新精神的班组管理经验,丰富了班组建设的内涵,收到了很好的成效,现将活动开展的相关情况总结如下:

一、统一思想、提高认识,全面开展“五型”班组创建活动。2010年办事处党委关于“五型班组”创建通知中明确指出,开展“五型班组”建设要以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,围绕科学发展、构建和谐两大主题,继承和发扬大庆精神、铁人精神和中国石油工业优良传统,坚持固本强基、促进发展、求真务实、继承创新,以强化班组执行力为重点,党、政、工齐抓共管,面向职工、立足班组建设,为建设“现代化大油气田”、为办事处各项事业持续、稳步发展奠定坚实基础。

两年来公司本着目标明确、全员参与、严格考核、荣誉激励的管理理念,统一思想、提高认识、不断增强员工队伍的凝聚力和战斗力,增强班组之间的协作力和竞争力。首先让班组长明确创建五型班组的目的、形式和创建方法。由班组长牵头申报创建“五型班组”,制定活动计划,使“五型班组”的创建活动至上而下,深入到每个班组和每个员工,并多次组织班组长进行内部专项学习、走出去向兄弟单位

学习,建立了良好的学习交流平台,提高了班组长的专业技术水平和管理能力,充分发挥班组长兵头将尾的作用,今年在公司领导、工会牵头指导下,充分发挥全体党员和团员的带头作用,公司8个班组全部申报了“五型班组”的创建活动,通过严格的管理和考核,班组之间形成了相互竞争,团结合作的良好氛围,使“五型班组”的创建活动在公司全面展开。

二:抓住重点、结合实际,整体提升“五型班组”创建效果。为保证公司“五型”班组开展得扎实有效,我们主要采取“三勤”(即勤学习、勤指导、勤检查)、“四重点”(安全、和谐、节约、清洁)方法。

“三勤”:一是勤学习。年初公司根据车间需求,制定公司培训学习计划。公司领导带头上讲台,进行安全培训,党课教育;专业技师组织技能培训。通过讲台、多媒体、电视录像、对外培训等形式为员工搭起学习的平台。班组结合各自的工作实际,以定期或自学的形式推进各类学习活动的开展,如:民汉结对子、师徒结对子、每周一题、每人一个一本学习记录等,为员工营造了学习的气氛。并且鼓励员工通过学习竞争的平台展示自己的才华,各类演讲、技能竞赛等一系列学习型活动,增强了员工对“五型”班组的认知感,为创建“学习型班组”打下了良好的基础。二是勤指导、公司领导对班组创建活动中存在的重点问题,通过沟通、了解为班组建设把好方向;工会下班组指导班组开展各项活动,对存在的困难,一对一进行帮助解决;各办公室按照业务分管指导班组开展工作,在公司形成管理层即是“五型班组”创建中的领头羊,又是班组的勤务兵。

三是勤检查、为确保各项工作落到实处,做到了“五型班组”建设有创建计划、有保障措施、有考核标准、有检查验收。我们对创建中的“五型班组”通过每月一考核,不定期专项检查,对存在问题及时纠正,以便及时找差距,弥补自身不足之处;对科学有效的经验及时推广、相互交流,通过检查、考核提升“五型班组”建设的长效性。

“四重点”:以安全第一、以人为本重点。公司以办事处HSE管理体系运行为契机,在员工中牢固树立“安全第一以人为本”的思想。用“每字歌”唱响“安全型”班组,每项作业操作要规范,每项风险识别要到位,每天安全讲话不能少、每天巡回检查要仔细;

每周安全生产会,上传下达到班组;

每周安全经验分享,敲响安全警钟;

每月安全大检查,安全隐患不留死角

每月班组应急演练,让事故远离我们;

每年安全总结,找不足,持续改进;

每个员工心中有安全,幸福你我他。

把杜绝违章作为保证安全的头等大事来抓。从培养职工安全意识入手,时刻提醒职工在工作中严格做到上标准岗、干标准活、交标准班。将反“三违”落实到具体工作中,仔细做好自查自改、抽查、复查工作,彻底杜绝„三违‟现象。设立 “三违曝光台”,逐步规范了职工的安全行为。

将“六条禁令”、“五会”达标责任落实到班组和个人,使人人肩上有责任。通过签订责任状 层层抓落实等方式,组织职工对“五会”进行理论、现场实际操作培训,提高了员工的安全技能和操作水平,也进一步增强了员工处理突发事故的应变能力。

二是“以团结、进取,共创和谐为重点”; 公司注重熔炼团队精神,提高团队的凝聚力和向心力,在各班组之间营造健康、进取、和谐的文化氛围,团队协作的工作环境、和谐友爱的人际关系。本着重在参与,通过文体活动增强员工之间的凝聚力,民汉结对子,师徒结对子促进民族大团结,和操作技能的提高,扶贫帮困,爱心捐款()使员工感受到了集体的温暖,建立了厂务、班务公开制度,保障了员工的知情权、参与权和监督权。坚持车间领导与班组长之间、班组长与班员之间的相互沟通,让每个员工感受到自己的尊重,产生的参与感。共创了“和谐”班组

三是以清洁生产,美化环境、身体健康为重点

从细节做起,注重施工和生活中的环保。在检修工作中做到工完料尽场地清,设置废油回收桶并将废油利用与天车钢丝绳的润滑,对用完的旧电池回收集中管理,制定严格的考核制度,增强员工的责任心,杜绝冒黑烟现象的发生,认真做好蓝天建设工程。还积极组织员工因地制宜绿化、美化工作环境,鼓励班组种植花草,让员工有了一个绿色的工作环境。

进一步细化了规范化的标准,加强设备和工具的规范摆放,做到有序、整洁、清洁;加强个人仪表的形象建设,做到三穿一戴;规范基础资料的填写,做到数据准确、内容清楚、记录完整。把清洁理念融入创建“绿色油气田”活动之中,及时消除设备存在的“跑、冒、滴、漏”等现象,从源头上杜绝污染,为创建清洁文明的生产环境打下了坚实的基础。

篇6:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

锂离子电池电极材料固体核磁共振研究进展

对于研究材料的结构变化和考察原子所处的化学环境 ,固体核磁共振技术是一种有效的手段.通过6Li和7Li核磁共振谱的变化,可以清楚地了解锂离子电池电极材料中 Li与邻近金属或碳原子的配位情况及在充放电过程中对应于锂离子嵌/脱过程中材料的结构变化,对于研究电极材料的电化学性能有重要的`意义.本文综述了固体NMR技术在研究锂离子电池电极材料的结构及嵌锂机理方面的一些进展.

作 者:张忠如 杨勇 刘汉三  作者单位:厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,厦门,361005 刊 名:化学进展  ISTIC SCI PKU英文刊名:PROGRESS IN CHEMISTRY 年,卷(期):2003 15(1) 分类号:O646.5 O482.5 关键词:锂离子电池   电极材料   固体NMR  

篇7:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

四铁取代的夹心型钨砷酸盐的合成及玻碳电极表面多层膜组装与电催化性质研究

碳电极表面的修饰在电化学和材料科学中很重要.最近,通过层与层电子间的`相互作用来自组装修饰玻碳电极已引起人们的关注[1].运用这种方法可将一些功能团修饰到电极表面,赋予电极一些新的功能[2].过渡金属取代的多金属氧酸盐不仅在配位环境,而且在催化活性方面都类似于金属卟啉和其它大环配体金属配合物[3].将其修饰到玻碳电极表面已有文献报道[4].由于修饰电极的厚度可控、成分可调及具有良好的电催化活性,在生物传感器和电子器件等方面具有潜在的应用前景.

作 者:毕立华 刘建允 申燕 蒋俊光 汪尔康 董绍俊  作者单位:中国科学院长春应用化学研究所,电分析化学国家重点实验室,长春,130022 刊 名:高等学校化学学报  ISTIC SCI PKU英文刊名:CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 年,卷(期):2002 23(3) 分类号:O614 关键词:夹心型钨砷酸盐   修饰电极   电催化性质  

篇8:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

一、什么是阻抗?

阻抗是学生在师生交流过程中自我暴露与自我变化的抵抗。它可表现为学生对某种焦虑

情绪的回避,或对某种不愉快经历的否认。因此积极地认识阻抗的表现形式,并加以有效地克服,可增进教师与学生之间的心理沟通,也能促进学生对自己的思想行为方式的领悟。

阻抗的表现形式多种多样。它可以是言语的,也可以是非言语的,它可以表现为学生对老师指出的问题或要求的回避与制止,也可体现为学生对教师的敌对或依赖,还可以表现为学生对特定认知,情感方式等的阻抗。

二、现就学生常见的阻抗方式做一分析:

(一)、阻抗在讲话程度上学生主要以沉默的形式出现。

沉默往往表现为学生对于师生关系的某种强烈的抵触情绪。要缓解这种情绪不可强求。教师要注意将阻抗性的沉默和反省性的沉默区分开来,前者是敌对的表现,而后者是领悟的需要。

(二)、学生与老师交流过程中的几种沉默形式:

1、怀疑型由于学生不完全相信老师而不把某些信息说出来或尚在犹豫中。他们往往会表现出不安的神情,用疑虑,探索的眼光打量老师。

2、茫然型学生对老师提出的问题,不知说什么好,什么是老师想知道的,什么是重要的内容,有时连学生自己也搞不清楚自己到底是什么问题,所以无法表达或表达不清,或者是想说的太多,而一时陷入沉默状态。这时学生的目光常常是游移不定的,会有询问的色彩。

3、情绪型学生可能是由于情绪所致。如气氛,羞愧,害怕等。

4、思考型当学生正在反思老师的话时,或正在体验某种情绪,感情,学生的沉默就是一种积极的自我探索。

5、内向型由个性原因所致的沉默。内向不善言谈,沉默是他与人交往的经常方式。

6、反抗型学生不愿提及老师所谈之事,老师非要让他讲出来,所以用沉默的方式反抗。伴随沉默的是怀疑,无所谓,随心所欲,很不耐烦,甚至气愤,敌意等。

沉默行为的出现,将使师生之间的交流无法进行,导致紧张,压抑,尴尬。只有第四种情况是具有建设性意义的。教师要针对不同情况采取主动,最重要的是重视良好师生关系的建立,同时注意提高面谈的技巧。

良好师生关系的建立包括:尊重,热情,真诚,共情,积极关注。不在这里赘述。面谈的技巧需要在这里说明。

教师在沉默出现时要保持镇静,因为自己的急躁不安会加强沉默时的紧张,有时甚至是对立的气氛,同时也会减低教师在学生心目中的形象。反过来给学生一种不慌不乱,沉着冷静的印象,则会给学生一种可信,充满信心和力量的感觉。

如果学生的沉默是由思考引起的,教师最好等待,同时以微笑,目光,点头表示自己的关注,理解和鼓励,不可打断学生的思路。若沉默时间过长,教师可关切询问,协助其思考。

如果发现学生吞吞吐吐,欲言又止,犹豫不决时,应给予鼓励和必要的保证。如:“你不必担心”“你放心,我会对你所说的事保密的,请你相信我”“你不必怕,有什么尽量讲出来,我们一起分析商量”。这种情况一般发生在与学生交流的开始或是所谈问题在学生看来很严重,内心很矛盾时。

当学生以沉默表示气氛对抗时,教师要及时发现,寻找原因采取主动、和好、鼓励宣泄的方法。若是由教师自己的不当引起,应主动说明,采取建设性的交流方法。

因个性原因导致的沉默,教师应以极大的热情和耐心加以引导。多用倾听技巧多做主动地反应,善于领会他们已说的和想说的内容,切不可急躁,不耐烦,否则学生可能会更退缩更沉默。

沉默现象有可能是师生之间的危机,也可能是一种契机。有时是激战前的寂静,黎明前的黑暗,有时是问题的爆发或无声的交流。教师对学生的沉默现象应予以高度重视,把握时机仔细分析,找到问题的突破口。尤其不能使学生因愤怒而产生的沉默的阻抗因教师的权威而没有得到释放,缓解,梳理,转介于处理其它人际关系问题中,产生过激行为和不可预测的后果。

(三)、学生的阻抗还有一种重要的表现形式——顺从。

顺从是指学生对教师讲的每一句话都表示绝对的赞同和服从,态度极为诚恳。但事后,在行为和态度上没有多大的改变。顺从具有隐蔽性的特点,教师不易觉察。

针对这样的学生建议教师为他做个人行为,态度记录。利用跟踪记录和定期反馈的方法,把他的行为,态度,认知系统化,具有可对比性。记录内容为教师每次与其谈话的内容,双方的看法,尤其注重学生个人的看法,必须要求学生把对自己的评价,自己下一步将要改进的方面,落实到纸上,签字。落实到纸上是为了监督其行为,对其具有约束力。这种方法似乎每一位老师都用过,我们曾经称其为“思想汇报”。其实,“思想汇报”是一个很笼统的概念,而且对于那些能说会道,善于揣测老师心理的学生来说实在是一件小事,写多少次都是没有意义的。而行为与态度记录则将“思想汇报”具体化,在学生写反思之前先总结自己近一段时间的行为,态度,情绪,内心体验。这几项需要在教师细致,全面的指导下完成。指导是教师在学生无意识中规定了他所写内容的范围,并引导其向自身存在的认知问题的错误方面进行归纳和分析,在经过一段时间的记录后,把其详细记录反馈给学生看,在系统的综合量表中,学生才能承认其处理问题的不正确性和认知中的错误观念,有理有据才能使这样的学生用合理的信念指导自己的行为,形成健康的心理。让他们知道回避和敷衍是解决不了问题的,闪烁其词的眼神后必有言不由衷的话语,用学生现在的谎话推理,判断,分析他先前说过的话,使其内心有被揭露感,在自相矛盾中,去寻找到正确的认知和解决问题的方式。

这一解决阻抗的策略需要教师有耐心,有信心,更要有相关的理论知识和方法的指导,否则好的方法也不会有好的效果。

三、教师应如何应对学生的阻抗。

(一)、解除戒备心理

对于学生的阻抗教师首先要解除戒备心理,不要认为这是学生有意给老师出难题,不合作的表现。教师一方面要了解阻抗的原因和表现形式,以便在阻抗真正出现时,能及时的发现并处理。另一方面不必过分关注学生的阻抗行为,认为学生不尊重自己感到被羞辱,出现不冷静的言语和行为。

(二)、正确的进行判断和分析。

正确的判断和分析有助于减少阻抗的产生。学生最开始谈的话题可能是浅表性的,教师要学会把握其隐藏的深层问题进行指导和教育。

(三)、教师要以诚恳的态度对待阻抗

一旦确认阻抗的存在,可以把信息反馈给学生,但一定要从学生的角度出发,并以诚恳与对方共同探讨问题的态度处理问题。教师可阐明自己的观点争取得到学生对问题一致性的看法。帮助学生减少紧张,焦虑,担心的情绪,最终达到问题的解决。

篇9:陶瓷电极材料的检测实验报告

实验目的:检测陶瓷电极材料,运用陶瓷提高电解质电池的性能,培养同学动手能力、结合大学课程所学知识、并学习查阅文献资料,达到实际验证的目标。发扬团队合作精神,增进人际关系。

实验原料及器材: 电极测试仪器、电导率测试仪器、合成设备、制备炉等,并将结合本校的高级仪器X衍射分析仪、X射线荧光光谱仪、扫描电镜、热分析仪、红外光谱仪等。实验原理:陶瓷材料在一定条件(温度、压力等)下具有电子(或空穴)电导或离子电导,某些陶瓷材料是离子晶体的氧化物或复合物。在固体介质中,带电离子的运动比在液体中倍受限制,但仍然能以扩散的形式发生,从而产生离子电导。陶瓷的电导率是横穿晶界的电导率和沿表面晶体的电导率之和。离子在晶体中扩散通过取代晶格空位的方式进行,在一般情况下,这类运动取向混乱,不给出净的电荷运动,从而产生了离子导电流。

实验步骤:

1确定陶瓷材料配方,配方计算,混料,筛分,造粒,成型,排塑,烧结,烧后加工

2将烧结过的试样先用砂纸打磨,清洗干净试样表面的母粉,以便测量阻抗,直径和厚度; 3在超声波振荡器中用酒精清洗试样,然后再干燥箱中烘干;

4用游标卡尺测量试样的直径和厚度;

5在试样表面涂电胶,在涂之前必须先搅拌均匀导电胶,因为银粉会沉到导电胶底部,涂完导电胶之后在试样表面用导电胶固定一根银丝;

6将试样放在202-T型电热干燥箱中200摄氏度保温10分钟

7取出试样,在试样的另一面涂导电胶,方法同第4步;

8将试样放在电阻炉中600摄氏度下保温30分钟,以保证试样和电极之间的电接触良好,然后随炉冷却至室温;

9将两面涂过导电胶的试样用于阻抗测量。

实验结论:导电陶瓷材料可用各种方法涂覆在电极材料上,例如真空喷涂、等离子喷涂等,或采用溅射喷涂方法,在基片上进行导电陶瓷材料的涂覆工艺。陶瓷涂层电阻率小,采用导电陶瓷材料涂覆于电极表面,既耐腐蚀,又耐高温。

篇10:纳米材料之电池电极材料

锂离子电池及电极材料

锂离子电池纳米氧化钛UG20具有能量密度高,无记忆效应,环境友好,寿命长等优点。自1991年日本索尼公司率先将其商品化以来,发展迅速,市场范围不断扩大。仅十年时间,其全球产值已超过镍镉和镍氢电池的总和。锂离子电池已在很多领域有着重要的应用,如手机,笔记本电脑,摄像机等电子产品和交通工具中,见图3.21.用锂离子动力电池改装的叫车,每次充电后可运行约480KM;从零加速到每小时100KM只需16s;反复充放电可行程2*10五次方KM;用于航空航天领域的蓄电池要求具有可靠性高,低温性能好,循环寿命长,能量密度高和体积小等特点,而锂离子电池具备这些特点,并已成功的应用与活性着陆器和漫游器的系列探测任务。在军事方面,前线部队动力系统的能量密度的高低是横梁其作战能力的一项重要指标。锂离子电池纳米氧化钛UG20可用于先进潜艇,导弹,隐性飞机等武器装备的动力电源。

锂离子电池(纳米氧化钛UG20)的广泛应用加快了锂离子电池,尤其是锂离子电极材料的研究和发展。特别是近几年来,随着纳米材料的发展,纳米电极也被很广泛应用,为锂离子电池材料的研究开辟了一种全新的思路。事实证明,利用纳米电极材料可以极大的提高电池的可用容量和扩散速率。

篇11:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性

与循环稳定性的影响

摘要 电子信息时代的到来对移动电源的需求快速增长。由于锂离子电池具有高电压、高容量的优点,且循环寿命长、安全性能好,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景,成为近几年广为关注的研究热点。但控制锂离子电池性能的关键部分—电极材料仍没有达到人们需要的要求。本文综述了一项崭新的电极材料,从其对锂离子电池的嵌入—脱出性与充放电循环稳定性的影响来讲述其作为一种电极材料的优越性。

关键词 锂离子电池 纳米级电极材料 脱嵌性 循环稳定性

序言

锂离子电池是当今世界最备受关注的新型电池之一,它受到人们的高度重视,运用前景十分广阔。锂离子电池具有单体电池电压高(大于3.6V)、能量密度高、使用安全、可靠等特点,因此引起人们广泛的关注和竞相开发应用。锂离子电池将成为下一代高性能二次电池的代名词,被认为是最具有发展潜力的电池之一。

开发锂离子电池的主要任务之一是寻找一种合适的电极材料,使电池具有足够高的锂嵌入量和很好的锂脱嵌可逆性,以保证电池的高电压、大容量和长循环寿命的要求【1-8】。纳米材料由于其特殊的微观结构,使其具有特殊的机械、物理、化学性能。近几年来其制备、表征及应用得到了迅速发展,纳米材料在许多物理化学特性上显示明显的量子效应,表面微结构在纳米尺度上的可调性以及超乎寻常的高比表面原子比率引起了人们普遍的重视,在许多领域已有广泛的应用。

1.纳米级材料的特性

1.1 纳米粒子

纳米粒子指线度处于1~100nm之间的聚合体,它是处于该几何尺寸的各种粒子的总称。纳米粒子的形态并不限于球形,还有板状、棒状、角状、海绵状等。当粒子尺寸进入纳米级时,具有量子尺寸效应,小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而展现出许多特有的性质,在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等方面有广阔的应用前景。

纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性与循环稳定性的影响

1.2 纳米级材料的特点

粒子的尺寸越小,表面积越大。纳米材料中位于表面的原子占相当大的比例,随着粒径的减小,引起表面原子数迅速增加。如粒径为10nm时,比表面积为90m2/g;粒径为5nm时,比表面积为180m2/g;粒径小到2nm时,比表面积猛增到450m2/g。这样高的比表面,使处于表面的原子数越来越多,使其表面能、表面结合能迅速增加致使它表现出很高的粒子化学性。纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使纳米粒子之间、纳米粒子与其它粒子之间的相互作用异常强烈。从而使纳米材料具有一系列的特殊的光、电、热、力学性能和吸附、催化、烧结等性能【10】。

2.纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性影响

2.1 电化学嵌入—脱出反应与锂离子电池的工作原理

自20世纪70年代起,化学界岁所谓的嵌入反应进行了广泛的研究。从现象看,嵌入反应是一个客体插入主体结构中并形成新化合物的反应。尽管在这一反应中外来的物种插入固体的晶格,但却没有引起固体结构发生明显的重排。

嵌入反应与其他固态化学反应相比,不发生键的断裂和重排,它要求材料具有稳定的框架结构,以至在反应过程中不会变化,并且需要有尺寸大小足够的空隙以利于外来物种的进入和填充。嵌入反应可分为氧化还原型和非氧化还原型两种,脱出反应是嵌入反应的逆过程。通常将在电化学条件下的嵌入—脱出反应称为电化学嵌入—脱出反应。由于在电化学嵌入—脱出反应中常常会发生相应离子的得失电子过程,因此绝大部分的电化学嵌入—脱出反应为氧化还原型的嵌入—脱出反应。

电化学嵌入—脱出反应在许多高新技术领域有着广泛的应用,其中最重要、也是最成功的应用可以说高能化学电源体系的发展,近十年来中发展的新型锂离子电池就是一个范例。

与其他二次电池相似,锂离子电池主要由正极、负极和电解质隔膜组成。正极(阴极)材料一般是具有高氧化电位的材料,并容许正锂离子在电场作用下可逆地嵌入和脱出,而材料本身的结构不受破坏。锂离子电池充电时锂正离子从正极材料中脱出并嵌入负极材料,此时正极处于贫锂状态,而在放电的时候,锂正离子从负极材料中脱出并嵌入正极材料,此时正极处于富锂状态。充电和放电时期,锂正离子在正、负极

纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性与循环稳定性的影响

之间迁移,使两电极持续进行氧化还原反应,并保持一定电位,与此同时有等当量的电子流经外电路。

2.2 成为锂离子电池的电极材料的特点

锂离子电池的性能依赖于电极材料的组成、结构与性质。由于锂离子电池的正、负极材料均是锂离子的嵌基材料,一般认为理想的锂离子电池电极材料应具备以下特点【10-12】:①嵌基材料中Li+的嵌入位应具有较低(正极)或较高(负极)的Fermi能级,以保证负极具有较低的嵌锂电位,而正极具有较高的嵌锂电位;②随着锂的嵌入分数的变化,嵌基电极电位变化不大,以保证放电态时电池电压的平稳;③为保证电池的高容量,嵌基电极材料中每单元分子应能嵌入尽可能多的锂离子;④锂离子在嵌基材料中能够发生可逆的嵌入—脱出过程,以保证其循环性能的稳定性,同时Li+的嵌脱速度必须足够快,以保证电极材料的大倍率放电性能;⑤嵌基材料中不易发生溶剂的共嵌入过程;⑥材料应具有足够的电子电导率,并且易于加工成电极。

显然,为了提高锂离子电池的性能,必须对电池电极材料及其相关的物理化学问题开展全面深入的研究,进而找到相应的解决方法。

2.3 锂离子在纳米级电极材料中的嵌入—脱出优越性

通过对纳米级材料的研究与学习,了解到纳米级材料具有许多特殊的、优越的特性。如小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。将锂离子电池的电极材料做成纳米级电极材料,可以使锂离子电池的电极材料具有纳米级材料的相应特性,有助于增强对锂离子的嵌入、脱出效应。

纳米级电极材料管径(或其晶粒)仅为纳米级尺寸,因而管与管(或者晶粒与晶粒)之间相互交错的缝隙也是纳米数量级的。纳米级电极材料这种特殊的微观结构使得锂离子的嵌入深度小,嵌入过程短,它不仅可以嵌入到管内的各个管径、管芯之间,而且可以嵌入到管间(或者晶粒间)的狭小缝隙之中,从而为锂离子提供大量的嵌入空间位置,有利于提高锂离子电池的充电容量及电流密度。同时,纳米级电极材料的这种特殊的结构为锂离子电池的基础研究及应用研究提供了优越的电极材料。

3.纳米级电极材料对锂离子电池的循环稳定性影响

3.1 纳米固体材料的稳定性原理

纳米级电极材料一般采用的几何形态是块状,纳米块状材料通常是指由表面清洁

纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性与循环稳定性的影响 的纳米微粒经高压形成的三维凝聚体,常用的制备方法有化学气相沉积法、溶胶—凝胶法、溅射镀膜法等【13-14】。纳米固体材料的主要特征是具有巨大的颗粒间界面,如5nm颗粒所构成的固体将含1019个/cm3晶界,原子的扩散系数要比大块材料高10TM~1016倍,从而使得纳米材料具有很好的充放电循环稳定性。

3.2 一般电极材料与纳米级电极材料对锂离子电池的循环稳定性比较

现已商品化的锂离子电池的碳负极材料的比容量约为320mA·h/g,而目前实际使用的正极材料(如掺杂型锂镍钴氧化物)的最高比容量仅为180mA·h/g。正负极材料比容量相差如此之大,使得实际电池中的正负极质量配比以及相关结构不得不做出相应的调整【15】。随着今后对高比能及高比功率电池的需求,人们迫切希望将锂离子电池的比能量从160W·h/kg增加到200W·h/kg,甚至更高,同时必须提高电池的循环稳定性和安全性。3.2.1 一般电极材料

一般作为锂离子的电极材料在低电流密度下具有良好的电化学性能和循环稳定性能,如LiFePO4。LiFePO4属于正交晶系【16】,Andersson等【17】通过Rietveld方法精化LiFePO4和FePO4相的XRD数据,得到二者的Fe-O键长分别为0.217nm和0.204nm,证明了锂嵌入脱出前后材料的结构重排很小。所以LiFePO4在低电流密度下具有良好的电化学性能和稳定性能。

但在较大的充放电电流密度下,一般的电极材料的电子电导率和锂离子扩散速率较低,导致了粒子内层的活性材料不能参与电化学反应。提高电极反应温度,会加速锂离子在材料中的扩散速率【18】,从而加快反应速度,降低极化效应,增加材料的充放电容量,但是除了的充放电不可逆容量也升高了。减小晶粒粒径,可以增加颗粒之间的接触【19】,提高产量比表面积,增加电化学反应位,有利于粒子内层活性材料中锂离子的嵌入脱出,从而提高活性材料的利用率,改善材料的充放电性能和循环性能,但一般的电极材料都没有达到这一水平。3.2.2 纳米级电极材料

锂离子在界面的扩散是充放电反应的速度控制步骤,电流密度、电极反应的温度以及晶粒大小均会对锂离子的扩散速率产生影响。纳米级的电极材料具有晶粒粒径小、比表面积大、原子的扩散系数高的特点,大大增强了充放电的反应活性和增加了材料的充放电容量。

纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性与循环稳定性的影响

如碳纳米管的XRD研究表明【20】,碳纳米管的特征衍射峰位置(2=26.2度)与石墨(26.6度)相近,但峰形较宽,表明该纳米级类石墨层状结构的长程有序度较 石墨差。杨勇等人采用BET法测得碳纳米管比表面约为200 m2/g,较之石墨(1.6 m2/g)约 大l0倍。这些微观结构的差异,致使电极性能出现明显变化。图1示出碳纳米管在1mA/cm2 大电流密度下的 纳米级电极材料对锂离子电池的脱嵌性与循环稳定性的影响

极材料的一些基础研究工作,例如纳米材料的微结构特性与嵌锂空间位置、锂嵌入量及其电极过程等的关系尚有待以进一步深入研究。此外,虽然纳米技术已经逐渐受到人们的关注,许多科学家也都投身于纳米技术的开发研究当中,但纳米材料的研究目前大多处于实验室阶段,仍没有广泛地应用开来,因此,如何制得粒径可控的纳米颗粒,解决这些颗粒在贮存和运输过程中的团聚问题,简化合成方法,降低成本,是今后研究与实用化应注意的问题。

4.2 锂离子电池纳米电极材料的运用展望

化学电源电极性能的提高不仅依赖于电极材料的更新与性能的改善,还取决于人们对这些新型电化学体系电极过程的深刻认识。材料的先进性必然会推动电池的先进性,因此纳米材料技术在电化学领域具有十分广阔的前景,不仅可使传统的电池性能达到一个新的高度,更可以使开发出来的新型锂离子电池的性能更加完善,更加符合人们生产生活的需要。目前,锂离子电池主要用于手机电池和汽车电池当中,但其电容量与比能量较低,较难承载高的电流密度,纳米级电极材料的不断开发与研究应用,将填补这一领域的缺陷。相信,纳米级电极材料与锂离子电池的有机结合会在不久的将来发展得更加迅猛,运用的更加广泛。

参考文献: Panero S.Spila E.Scrosati B.A new type of a rocking-chair batteries family based on a graphite anode and a polymer cathode.J.Electrochem.Soc.,1996,143:L29 2 Liu W. Kowal K.Farrlngton G C.Electrochemical cheracterisitic of spinel phase LiMn2O4-based chathode materials prepared by the pechini process.J.Electrochem.Soc.,1996,143:3 590 3 Xiang H Q,Fang S B·Jiang Y Y.Carbonaceous anodes for lithium—ion batteri~ prepared from phenolic resir~s with different cross—linkitlg demittes J. Electrochem.Soc.,j 997,144:LI87 4 Shi H,Brod d R-Batteries for portable applications and electric vehicles.Electrochemical Society Proceedings.Vo1. 97一l8.P.77 5 Sanchez L,Pereira—Pamos J P.Electrochemical propertie~of a non stoichiometric apinel oxide(MN2O4)as Linsertion~ompound. Electrochemical Acta,I997,42:53I 6 Nisbizawa M,Mukai K,Kuwabata S et a1.Template synthesis of polypyrrole—coated spinel LiMn2O4 nanobules and their properties as cathode active meterials for lithium batterie~.J.Electrochem.Soc.,1 997,l 4:l 923 7 杨勇,舒东,余海等.大隧道结构锂锰氧化物电极材料研究.电源技术,l997.21(5):190 8 夏熙,刘玲.二氧化锰在锂离子电池中的应用.电源技术,1997.2l(3):l20 9 Besenhard J O(Eds).Handbook of Battery Materials, Weinheim: Wiley-VCH, 1999 10 杨勇,刘汉三,张忠如等,固体表面物理化学进展(万惠霖主编).厦门:厦门大学出版社,2004

篇12:尖晶石型LiMn2O4电极材料交流阻抗的研究

毕业论文是教学科研过程的一个环节,也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果,培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。

摘要:纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。本文就纳米材料修饰电极在电分析中的应用进行了探讨。

关键词:纳米材料 应用 修饰电极

一、引言

纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等与本体材料不同的性质。

小尺寸效应表现为表面原子周围缺少相邻的原子,导致有许多悬空键,出现了不饱和的性质,因而随着纳米粒子中表面原子数的增加而出现活性表面。另外,具有较大比表面积的纳米电极材料(例如纳米颗粒、纳米孔、纳米线等),有利于离子吸附、增加电极的有效反应面积,将其引入电化学中,可以大大提高修饰电极的灵敏度、重现性和稳定性等,这使得纳米材料以及其复合材料修饰电极成为一大研究热点。

二、纳米材料修饰电极表征及测定方法

电化学方法具有灵敏度高、快捷方便、操作简单等优点,常用的方法有循环伏安法、电化学交流阻抗、示差脉冲伏安法等。

2.1 循环伏安法

循环伏安法是最受欢迎的一种电化学方法。当纳米材料修饰电极薄膜形成以后,让其在探针离子中进行循环伏安扫描,通过循环伏安曲线电化学信号的.变化来判断修饰膜的电化学性质。由于Fe(CN)63?/4?具有灵敏的氧化还原性质,所以经常作为探针离子。

2.2 交流阻抗法

电化学交流阻抗技术通常用来表征修饰剂膜表面的电子传递行为,而且是获得电极反应动力学参数的有效手段。用交流阻抗技术不仅可以研究膜自身的电阻特性,也可以研究其对溶液和基底间电子传递的阻碍作用。

2.3 示差脉冲伏安法

在线性扫描伏安法的线性电位上再加上一个重复脉冲电压信号,解决了电极的背景电流大,氧化还原物质覆盖度较小给检测和研究电极表面修饰物带来困难等问题。根据检测物质不同的加入量与示差脉冲伏安法电流信号的关系来对未知样品进行定量检测。

三、金属氧化物纳米材料在修饰电极中的应用

金属氧化物纳米材料有高的比表面积和高的活性,所以它对外界的环境很敏感,环境的变化会引起表面电子运输的变化。利用这种特性,可研制出响应速度快、灵敏度高以及选择性好的各种电化学修饰电极。采用多种合成方法制备出不同形态的金属氧化物纳米材料,制备的修饰电极可用于环境、食品以及医疗等方面的检测。

3.1 修饰电极在环境监测方面的运用

已报道的金属氧化物纳米材料如Co3O4、SiO2、Fe3O4、 SiO-Al2O3、α-Fe2O3、介孔MgO 纳米片以及Bi2O3纳米粒子等用于环境中Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+等重金属离子的检测。除了水体中的重金属离子检测研究之外,修饰电极还用于邻苯二酚、苯酚等有机物和一氧化氮、二氧化氮等有害气体的检测。

3.2 修饰电极在食品检测方面的运用

近年来,由于环境污染、农兽药物残留超标、添加剂滥用等因素带来的食品安全问题引起人们的广泛关注。化学修饰电极作为一种安全、可靠的检测技术得到迅速发展。

Pardo等制备了用乙酰胆碱酶标记的CdS纳米粒子修饰电极对酶抑制剂进行检测,灵敏度高。Du等在MWCNTs表面沉积金纳米颗粒,与固定有酶的CdTe量子点结合,制备的修饰电极检测甲基对硫磷,检出限为1.0 μg /L。瞿万云等用纳米WO3制备碳糊电极检测食品中的苏丹红Ⅰ,发现纳米WO3修饰电极明显提高了苏丹红Ⅰ的氧化峰电流,线性范围宽,检出限低,也可用于辣椒及番茄酱等食品中苏丹红Ⅰ的检测。

廉园园等制备了CeO2修饰的碳糊电极对环境激素双酚A进行了检测,据此建立了塑料样品中BPA的线性扫描伏安法。Yu等制备了壳聚糖和Fe3O4复合材料修饰电极,用于双酚A的检测。Yin等将PAMAM-Fe3O4复合材料修饰电极用于牛奶中双酚A的检测,有一定的实际意义。

3.3 修饰电极在医疗方面的运用

由于具有快速、准确的优良性能,修饰电极也广泛应用于生物医学上,例如葡萄糖、胆固醇、多巴胺等生物大分子的检测。Junjie Fei等用二氧化钛修饰电极对痕量阿红霉素进行了测定,并消除了尿酸、抗坏血酸、黄嘌呤等小生物分子的干扰,方法灵敏度高,电极稳定性好。Huanshun Yin等用纳米三氧化二铁与石墨烯和壳聚糖结合修饰玻碳电极对鸟嘌呤进行了循环伏安测定,线性范围宽、稳定性好。

四、碳纳米材料在修饰电极中的应用

除了金属氧化物修饰电极外,新型碳纳米材料(碳纳米管、碳纳米纤维以及石墨烯等)也是修饰电极材料的研究重点。大的比表面积、高的电导率及表面反应活性等导致碳纳米材料吸附能力增强、表面的活性位点增加、催化效率提高。

Salimi等制备了吸附过氧化氢酶的MWCNTs修饰电极,结果表明此修饰电极对氧和过氧化氢的还原表现出显著的电催化活性。Fangxin Hu用石墨烯-多壁碳纳米管(RGO-MWNTs)混合材料修饰电极对邻苯二酚(CC)、对苯二酚(HQ)、对甲苯酚(PC)以及亚硝酸盐(NO2-)同时进行检测,循环伏安图中出现了四个明显的分离峰,线性范围分别为5.5-540.0 μM、8.0-391.0 μM、5.0-430.0μM 和75.0-6060.0 μM。

Cun Wang等以非共价键的Fe(III)-卟啉改性后功能化的碳纳米管为修饰剂,能同时对抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)、尿酸(UA)以及亚硝酸盐(NO2-)进行检测,并用标准加入法对尿道、血清等样品进行检测,结果令人满意。

五、结语

纳米材料的优良特性决定了其在修饰电极方面的广泛应用,尤其是碳纳米管及金属纳米材料。因此碳材料及金属纳米复合材料通常用于多物质的同时检测,电极稳定性好、灵敏度高。本文就纳米材料修饰电极在电分析中的应用进行了探讨。

参考文献:

[1]王亚珍,陈飞,吴天奎.nano-TiO2修饰金电极对 NO2-的电化学检测[J].江汉大学学报:自然科学版,,33(4):26-28.

篇13:课题研究经验交流材料

经历着 收获着 成长着

——中央电教馆十一五课题《信息技术促进综合实践活动改革的研究》体会与收获

一、课题研究基本做法

(一)理解课题研究内涵,为课题研究提供理论基础

学校的课题研究是行动研究,强调理论指导下的实践性研究,它既注重解决实际问题,又注重经验的总结、理论的提升、规律的探索和教师的专业发展。课题研究的提出是推进课改实验的一个重要策略,也是我们针对实践需要变革教研制度的一种必然选择。在新课改实验的过程中,每一项实验内容的深入都离不开科学理论的有力指导和高素质教师的创造性的实践,只有这二者有机结合,才会使实验进程产生质的飞跃。随着课程改革的深入开展,教师心中的困惑也就越多。因此,加强教育教学理论学习显得十分必要。为了转变观念,强化教育教学理论学习,我们突出培训目标,采取集中培训与自学相结合、同行互助与专家引领相结合的形式,进行了骨干教师、教研组长和全体教师的培训,帮助教师领悟新的教学思路,熟练掌握科学的教学方法,并结合教学教研实际,适时运用,使所学知识和技能有效地迁移到实际的教学实践中去。

(二)建立课题研究机制,为课题研究提供措施保障

1、注重学习,端正认识,建立理论学习制度

我校在进行此项课题实验研究之前,首先,对教师进行综合实践活动课程开发背景、开发理念、实施和操作办法等辅导讲座,提高实验教师对该课程的认识;其次加强对学生的宣传,让学生主动参与,在活动中发展特长,提高动手实践的能力;再次,加强对家长的宣传,通过召开家长会、浏览学校魔灯网站等方式,使家长清楚开设综合实践活动课程的目的、意义,从而取得家长的理解、配合与支持;最后对实验的每个环节都加强管理与指导,进行全程监管。

2、建立对话交流制度

多次邀请专家和各级名师就实践中出现的问题展开互相对话、深度会谈、专题研讨,实现信息交流、经验共享。教师围绕某一典型案例或者细节,用新课程的理念及观点进行剖析,使教研不再是简单的备课,成为课题实验的新亮点。通过定期组织理论学习与实践交流会,发现问题,及时纠正,在实验过程中不断总结经验,促进课程研究工作的深入开展。组织教师前往综合实践活动开展得比较好的学校学习,加强校际交流,参加各级课题培训会议,以期提升课题研究的水准。

3、建立课题研究制度

以教育教学中迫切需要解决的问题为课题,深入探讨,形成浓厚的学术研究氛围,加强对课题的过程管理,在实践的探索与总结中寻找解决问题的途径。

4、建立组织保证机制

强有力的组织管理是保证课题研究顺利开展的关键。我校成立的课题研究小组,课题组成员包括分管教学的副校长、教科室主任、信息技术老师、综合实践活动指导教师等。全体教师则是参与者、行动者、研究者。拟定了相关管理制度,制定详实的活动计划,做到人员、内容、检查督促三落实。通过制度保障和规章的约束,促使课题研究活动由被动变为主动,由自发走向自觉,有无序走向有序。目前我校已形成了上下互动、层层抓落实的工作局面。

5、建立经费设备保障机制

作为一所大学校,要提升教育品位,创建特色名校,必须增添、完善现代教育设施。如今我校已拥有网络计算机房、教师课件开发室、多媒体教室、电教室,建立起校园局域网,利用魔灯系统平台创建了学校网站,硬件与软件配置为稳步开展课题研究创造了物质条件和基础,同时也进一步增强了广大教师参与并实施好课题研究的信心和决心。

(三)积极探索,大胆实践,推动课题研究

1、抓集体备课改革,发挥课题组的群体优势

改变传统的备课活动形式,强调备课重点以“活动设计”为中心,备课程理念、备学生心理、备课程资源,使实践活动尽量体现开放性和实用性。课题组还定期就课题实验中疑难问题开展集体“会诊”活动,召开教师集体研究会,找出解决问题的办法,并在此基础上实施“个性教研”。

2、创新课题研究活动形式,探索课题研究的模式

⑴开展“新课程课堂教学展示”活动,通过课堂展示自己的研究所得,其他教师通过听课、评课,受到相互启发、相互促进的作用。⑵定期举办实验论文、优秀教学案例征集评选。实验教师将实验论文以及优秀教学案例上传到学校网站,其他教师通过发帖子谈感受,谈体会和反思,起到了相互借鉴和学习的作用。

⑶定期召开课题研究阶段分析会议。在实验研究的基础上,研讨解决课题实验中的问题与困惑,保证了课题实验的稳步推进。

3、充分发挥骨干教师的带动和辐射作用

在我们的指导教师队伍中,有市、区级骨干教师、学科带头人、各级教坛新星,学校把他们作为课题研究的骨干力量,充分发挥他们的带动和辐射作用,指导青年教师挖掘课题研究资源和编写校本教材,通过示范课教学,分析教学个案,举行经验交流会等活动,把我校的课题研究推向了深层次的发展。

4、强化过程记载,注重研究资料的收集整理

课题研究资料的收集、积累和整理工作,是课题研究中的一个非常重要的环节。在每个研究阶段,课题组成员都严格按照要求,定时收集、整理好常规性研究资料。

⑴重视综合实践活动课程研究资料的积累。我们收集了研究过程中的实物、图片音带等各种资料,并及时归档、总结,对整个综合实践活动中各个重要环节,校课题组分别用照片、音像进行了记录。

⑵各个年级段由于活动的内容和方式方法的差异比较大,所以其过程也有很大区别。我们主要结合学校子课题《信息技术促进综合实践活动改革的研究》重点培养学生的社会实践能力,制定出我校综合实践活动实施步骤。

二、课题研究实施过程阐述

(一)在课时设置上

实验过程中,在课时的设置上实行灵活变动和调整。第一年,我们尝试在每个实验班设置两节连续的综合实践活动课。实验了一学期后,我们发现:是动手操作性较强的课,学生一般能保持高亢的热情。而如果是产生主题的背景课、设计活动方案课或汇报课,一般都很难保证学生的活动热情能持续到第二堂课的结束。为此,在第二学期,我们就尝试调整为弹性课时制,即任课教师可以根据需要灵活安排,把综合实践活动的时间和其他学科的时间进行调整。结果我们发现各综合实践活动小组的活动都开展的有声有色、丰富多彩。

(二)在师资配备上

权衡学校任课老师的课程安排及综合实践活动课程本身对任课教师的要求,我们因校制宜,因课用人,在师资配备方面对任课教师进行了合理的搭配。基于综合实践活动有时需要家长的配合,班、科任老师担任方便与家长联系,可以及时和学生交流信息的考虑,我们由本班的班主任、科任老师担任综合实践活动。同时,我们还由专职的信息技术老师来担任对学生的信息技术基础操作的指导。这样的师资设置,一方面保证活动有效地指导,一方面人尽其才,才尽其用,实施效果显著。

(三)在课程资源上

综合实践活动课程资源其丰富性、多样性远远超过单一的学科课程资源。我们根据本地区、本校的实际,把可以为小学综合实践活动的设计、实施服务的一切因素发掘出来,利用起来,使这门课程的设计更为科学,实施更为有效。

(四)活动模式上

综合实践活动在开展活动前,应该先要让学生知道综合实践活动要做什么,如何做。实验中,我们首先把第一次案例中学生的所有活动过程的录像和资料呈现给孩子们,让学生逐步开展综合实践活动。例如我们在低年级推出了短周期的活动。而在中高年级的实践活动中,我们让学生们走进生活、走进社会,自由选择想要了解的内容,然后讨论交流自已的感想、困惑及收获,这样就把自主性学习延伸到课外。

同时,我们还发现在许多综合实践活动中,老师们容易偏重活动形式,忽略具体活动方法的指导;偏重学生活动方案,忽略教师指导方案等,学生的深度体验不够,个别存在着“形式化”的倾向。因此教师应增强活动方法指导的有效性。于是我们结合某个活动主题的某个情景侧重对学生渗透

一、两种活动方法和能力的培养,以内容为载体,进行系统、有趣、实效地活动方法指导,从而强化、促进学生科研能力的成长。如:在《棉花棉被》的主题活动中,教师重点指导学生怎样开展小组合作学习,怎样进行调查,怎样做好活动的总结及写好活动报告。

(五)活动评价形式上

综合实践活动评价的目的是为了激发学生对本课程学习的兴趣和积极性,从而促进本课程的开展。

刚开始实验时,我们给予激励性的口头评价或书面评价。但是这样的评价还是教师单向的结果性评价。后来我们在活动过程中引入评价表,评价表中有小组评、自评、家长评和教师评。其后,我们又采用了星级评价。通过观察,关注学生在综合实践活动中的行为、参与积极性等表现,及时地奖励各种激励星。如“汇报星”、“智慧星”、“资料星”„„这样让每个孩子及时地体验到了成功的喜悦,增强了自信心,激发了参与活动的积极性。

现在我们的评价方式真正地站在学生的立场上,做到既关注过程又兼顾结果,让学生用自己喜欢的方式进行评价,让评价真正成为促进发展的过程。

(六)活动主题上 综合实践活动课程贯穿着“人与自我”、“人与社会”和“人与自然”三大主线。整个活动主线包括了文化、艺术、科学、环保等多方面,可以与学科教学相结合,与学生的生活实际相结合,与社会热点问题相结合。经过实施,我们发现产生的活动主题范围扩宽了,学生的兴趣提高了很多,为探究与深度体验做了有力的保证。

三、认真研究、发挥作用

课题组十分重视信息技术在综合实践活动课程中的运用。以网络、多媒体为代表的现代信息技术手段更是得到普遍使用,成效显著。主要体现在以下方面:

(一)推动了课题组成员教学和教研水平的提高

目前,课题组成员基本上都具有主动、积极利用信息技术手段和信息技术资源的意识。各年级、各学科均开展了专题实践活动、常态综合实践活动课,多项实践活动DV短片如《春播》、《捉河蟹》等在央视《大风车·我看见》栏目中和地方电视台播出。在此基础上,我们充分发挥校园网的优势,对课题研究实施网络全程管理,以便课题研究领导小组能随时掌握课题研究的最新动态,并进行有效调控,为课题资料的再利用、资源的共享提供了极大的方便。在课题研究实验中,全体成员的思想素养,业务素质,开拓创新精神,课题研究的态度,观念意识的更新,运用信息技术的能力得到充分地提高。

(二)促进了学生学的能力提高

课题实施,营造了一种新的学习环境,产生了一种新的教与学的方式,课堂焕发出生命的活力,学生思维活跃,热情高涨,学生乐于动手、实践、创新,乐于搜集处理信息,获取新知,真正成为学习的主人。表现为:

1、利用信息技术手段创设的学习情境,强化了学生有意注意的意识,有利于培养学生观察能力。

2、利用信息技术手段呈现教学内容多样性的特点,有利于学生知识的获取和保持。

3、利用信息技术资源,组织学生开展合作交流活动,有利于培养学生合作学习的意识和习惯。

4、信息技术平台的使用,有利于培养学生的动手能力。

5、利用信息技术手段创设的学习环境,丰富了学生的学习资源,培养了学生自我评价意识。

四、正视实验中存在的问题

通过研究,课题组已经进行了一些较为成功的教学实践。然而由于时间与课题组成员能力、精力的限制,在许多方面还没有进行深入的研究,还存在不少盲点。

(一)由于许多指导教师缺乏专业的系统的培训,对综合实践活动课程的理念把握不准,导致综合实践活动课程实施过程中盲目,一些教师遇到具体问题不是通过合作研讨、实践反思的途径寻找解决问题的办法,而是凭个人经验处理,导致指导过程中出现偏差。其次是综合实践活动课程内容开发的学科化倾向。此外,由于教师代替学生选择主题的现象严重,也导致了学生研究的主题有社会化和成人化倾向。

(二)在指导综合实践活动过程中,运用信息技术手段要求教师具备什么样的素质和能力?

利用信息技术促进综合实践活动的改革不仅需要教师掌握一定的信息技术能力,还要求教师在教学设计方面下很大功夫。一个任务怎样才能真正让学生动起来,发挥其创造性,培养其实践能力,对于教师而言,是一个难题。它需要教师付出大量的时间与精力,与此同时,它对教师的知识结构也有很高的要求。

(三)信息技术促进综合实践活动的改革的研究与现行教育评价与管理制度之间该如何协调? 如何看待及评价信息技术手段在学生学习过程中的作用和地位,在一些教育管理者中还没有形成统一的认识,现在的评价体系基本上是重结果而忽视过程,但在该课题研究中,我们始终认为过程是一个非常关键的因素。

(四)如何对学生的综合实践活动进行合理评价?

对学生综合实践活动的过程与结果评价要侧重于对过程的评价;对集体的评价与对小组个人的评价相结合,侧重于对小组集体的评价,以体现团体合作的精神。但在实验中该如何结合、怎么侧重,对于学生开展综合实践活动的成效是至关重要的。本课题将继续对此问题进行深入探讨,建立起多元化的评价功能。

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