第一篇:材料化学论文.
材 料 化 学 论 文
陈洋
09 化学工程与工艺班
20091305127
纳米材料
陈洋 09 化学工程与工艺班 20091305127 摘要:纳米科学技术是20世纪80年代中后期逐渐发展起来的,融介观体系物理、量子力学等现代科学为一体,并与超微细加工、计算机、扫描隧道显微镜等先进工程技术相结合的多方位、多科学的新科技。纳米材料具有特殊的结构和处于热力学上极不稳定的状态,因而表现出独特的效应:光学性质、热学性质、电学性质、磁学性质、力学性质、化学性质。纳米固体材料由于其独特的性能,在力学、光学、医学、磁学、电学、催化等方面有广泛用途。
关键词:纳米
材料
阶段
现状
前景
纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就,例如,存储密度达到每平方英时490G的磁性纳米棒阵列的量子磁盘,成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器,价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件、用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料 等的问世,充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民 经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的新的源泉。纳米发展小史
1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。纳米材料研究的三个阶段
第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在八十 年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳 米材料称纳米晶或纳米相材料。第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料,通常采用纳米微粒与纳米微粒复合(0—0复合),纳米微粒与常规块体复合(0—3复合)及发展复合纳米薄膜(0—2复合),国际上通常把这类材料称为纳米复合材料。这一阶段纳米复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。第三阶段(从1994年到现在)纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上,把这类材料称作为纳米组装材料体系或 者称为纳米尺度的图案材料。纳米材料目前研究的现状
1、纳米材料研究的内涵不断扩大
第一阶段主要集中在纳米颗粒(纳米晶、纳米相、纳米非晶等)以及由它们组成的薄膜与块体,到第三阶段纳米材料研究对象又涉及到纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料(包括凝胶和气凝胶),例如气凝胶孔隙率高于90%,孔径大小为纳米级,这就导致孔隙间的材料实际上是纳 米尺度的微粒或丝,这种纳米结构为嵌镶、组装纳米微粒提供一个三维空间。纳米管的出现,丰富了纳米材料研究的内涵,为合成组装纳米材料提供了新的机遇。
2、纳米材料的概念不断拓宽
1994年以前,纳米结构材料仅仅包括纳米微粒及其形成的纳米块体、纳米薄膜,现在纳米结构的材料的含意还包括纳米组装体系,该体系除了包含纳米微粒实体的组元,还包括支撑它们的具有纳米尺度的空间的基体,因此,纳米结构材料内涵变得丰富多彩。
3、基础研究和应用研究出现并行发展的新局面,纳米材料的应用成为人们关注的热点
经过第一阶段和第二阶段的研究,人们已经发现纳米材料所具备的不同于常规材料的新特性,对传统工业和常规产品会产生重要的影响。日本、美国和西欧都相继把实验室的成果转化为规模生产,据不完全统计,国际上已有 20多个纳米材料公司经营粉体生产线,其中陶瓷纳米粉体对常规陶瓷和高技术陶瓷的改性、纳米功能涂层材料的制备技术和涂层工艺、纳 米添加功能油漆涂料的研究、纳米添加塑料改性以及纳米材料在环保、能源、医药等领域的应用,磨料、釉料以及纸张和纤维填料的纳米化 研究也相继展开。纳米材料及其相应的产品从 1994年开始已陆续进入市场,所创造的经济效 益以20%的年增长速度增长。纳米材料的优缺点
优点:纳米材料具有小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光、电、磁性质、超导性、高化学活性等,能大大提高材料的性能和功能,来开发出许多新材料。在光学材料、发光材料、晶体材料、磁性材料、电池材料、电子陶瓷、工程陶瓷、催化剂等高科技领域,将发挥重要的作用。并且纳米材料具有特异性的物理化学性质,可作为特种材料,如隐身飞机的吸波材料,特种刀具等;在超导领域也有很大应用前景。
缺点:加工难度高,工艺复杂,成本高难以大面积推广,纳米材料现在只停留在实验室阶段,颗粒太小吸附性太强,极易团聚,而且代价太高。纳米材料的发展前景
1、在纳米材料制备科学和技术研究方面
一个重要的趋势是加强控制工程的研究,这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用,它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分,是有利的作用,还是不利的作用更难以判断,这不但给某一现象的解释带来困难,同时也给设计新型纳米 结构材料带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响,如何控制一种效应的影响而夹出另一种效应的影响,这都是控制工 程研究急待解决的问题。国际上,近一二年来,纳米材料控制工程的研究主要有以下几个方面:一是纳米颗粒的表面改性,通过纳米微粒的表面包做异性物质和表面的修饰可以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度;二是通过纳米微粒住多孔基体中的分布状态(连续分布还是孤立分布)来控制量子尺寸效应和渗流效应;三是通过设计纳米丝、管等的阵列体系(包括有序阵列和无序阵列)来获得所需要的特性。
2、近年来引人注目的几个新动向
(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头
日本Nippon钢铁公司闪电化学阳极腐蚀方法获得6H多孔碳化硅,发现了蓝绿光发光强度比6H碳化硅晶体高100倍:多孔硅在制备过程中经紫外辐照或氧化也发蓝绿光;含有Dy和Al的Si02气凝胶在390nm波长光激发下发射极强的蓝绿光,比多孔Si的最强红光还 高出1倍多,250nm波长光激发发出极强的蓝光。
(2)巨电导的发现
美国霍布津斯大学陈等人(Chen et al)在 Si02一Au的颗粒膜上观察到极强的高电导现象,当金颗粒的体积百分比达到某临界值时,电导增加了十四个数量级;纳米氧化镁铟薄膜经氢离子注入后,电导增加8个数量级。
(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力
1992年,纳米颗粒服巨磁电阻发现以来,一直引起人们的关注,美国布朗大学肖等人(xiao et al)最近在4K的温度下,几个特斯拉的磁场,R/R上升到50%,目前这一领域研究 追求的目标是提高工作温度,降低磁场。如果 在室温和零点几特斯拉磁场下,颗粒膜巨磁阻能达到10%,那么就将接近适用的使用目标。目前国际上科学家们正在这一领域努力。
(4)纳米组装体系设计和制备有新进展
美国加里福尼亚大学化学工程系成功地把 纳米AU颗粒组装到DM的分子上形成纳米晶 分子组装体系;加拿大科学家成功地在新鲜的云母解理面上合成了薄的有序介孔Si02膜;美 国利用自组装技术将几百支单壁纳米碳管组成晶体索“Ropes”,这种索具有金属特性,室温下电阻率小于10的负4欧姆/cm;一个值得记忆的工作是纳米三碘化铅组装到尼龙(nylon—11),在X 射线照射下具有强的光电导性能,利用这种性 能为发展数字射线照相奠定了基础。
总而言之,纳米材料作为一种新型的材料有很大的发展前景,而且它的应用领域广。虽然目前纳米材料由于其陈本高、制作工序困难等,现实生活中的应用还不能普及,但随着科技不断的发展,这些困难在不久的将来会被克服,纳米材料将会带来一场变革,普及各个领域。
参考文献:张立德---纳米材料研究简介
第二篇:化学论文
在1977年劳动节之后的上午9:14,一个新的博士学位。渴望在科里组开始博士后研究 到达准备为总的合成贡献美登木素生物碱。它也碰巧是A.V.Rama Rao的最后一天在集团。他的技术转让详细的程序为临界cuprate耦合,其中将芳香部分与其健康部分连接“南区”,成为我的第一份工作。虽然实验挑战,初学者运气在空气中并且事情根据脚本明显地虽然,这种“新”的化学(至少对我)是享受能够。不久之后,在预备的过程中 “东区”从碳水化合物前体etr途径(N-甲基黄嘌呤,它也是一个杯形开口确立了必需的立体化学的环氧化物该反应涉及一种不寻常的组合使用氰基配体或可能是炔属的能力组,作为不可转移或“假”配体(Rr)目的是减少等效数量的潜在有价值的RLi(即,代替3RLi +Cul + R3CuLi2 + Lil,使用RLi + 2RrLi + Cul一R(Rr)2CuL12 + LiI)。由于美登素试试在普林斯顿。一年左右后,成功使用锂化乙炔显然不在卡中,单环内酰胺 要求所有弗洛伊德的时间,从而离开CuC,N选项未触及。在讨论的同时房间一起在1980年美国化工社会会议在拉斯维加斯,我们同意试验基于CuC,N必须在加利福尼亚州完成。一个星期六早上不久,我去寻找CuCN最终发现在后架上的旧瓶子在汤姆·布鲁斯的实验室。我从来没有回来。两个月后,之后的Robert Wilhelm(Syntex,然后第二年毕业学生)不知疲倦地创造条件在仲碳上与“R2Cu(CN)Li2”进行取代反应卤化物,“高级”(H.O.)氰基氰。Wilhelm的初步成功,1981年末公开,证明2 RLi:CuCN比可以有效地替代二级卤化物。但其他替代,包括特别是环氧化物和甚至主要中心(例如,磺酸盐和卤化物),仍未得到解决。关于这些过程的立体化学结果(碳)? 我们很高兴地欢迎来自Tufariello的实验室的一个新的研究生,在计划实验的想法和认识的1,4加法的领域仍然在投机的阶段
在SUNY水牛城,Joe Kozlowski(先灵犁)。一年之内,这些“铜人男孩”为H.O.奠定了基础。氰基酸酯成为合成有机化学胂的一部分。
环氧化物开口被发现是相当高产量和立体定向的(进行干净反转),单和通常三取代的情况提供优异的产率(方案1)。研究cuprate指导迈克尔的冲动添加到a,b-不饱和酮中太大,考虑它们在合成化学(例如,方案1)。因为只是大约是工作,我觉得不得不放弃我的个人项目,这是无处不在,并获得第一手基于CuCN的技术的经验。我专注于eno-ates,但我的实验室进展率(尴尬)没有任何地方接近Wilhelm或Kozlowski。因此,我害怕不得不谈论我的研究自己的小组会议!然而,在时间上,研究是完成,并且对于未封闭的烯醇。氰基特戊酸耦合很好(方案1)。虽然建立了立体化学结果环氧乙烷偶联是直接的,8这样做次要恒定卤化物是一个远没有吸引力的建议。在时间这个任务给了威廉,有白人工作的次要溴化物和约翰逊纸上相应的甲苯磺酸盐,两者都是显示与在碳处的干净反转耦合。至于
碘化物,已经假定它们遵循,和因此我们选择非二次碘化物(1)用EtzCu(CN)Li 2置换产物(3-甲基壬烷)从其具有已知的旋转用于比较目的(方案2)。在置换碘化物和小心的烃的气相色谱收集保证纯度,旋转对应不是约100%反转,而是大约1%113听到这个结果从威廉一个星期天夏天早晨割草我的草坪,我们都被数据困惑;毕竟,这些观察挑战了已经成为教科书的信息。我们阻止了通知年轻人Kozlowski,因为我们不想要他的交换顾问,或者明年的新生研究生忽略我们的新生程序。随后的辩论(和a几杯雪利酒),我说服了威廉姆斯如此令人沮丧的结果有时具有隐藏的意义。
毕竟...我还能说什么? 因此,我们决定“检查”碘化物反应的常见观点使用R2CuLi反演,发现这里,也是,产品缺乏光学活性,碎片开始走到一起。执行相同的协议 1,X = Br。和低级(L.O.)试剂给出了预期的结果(方案2)。因此,看似坏消息迫使我们测试并最终调整错误的观念,一个//卤化物与cuprate反应的反演。第二代试剂:RtR,Cu(CN)Li 2 用词在部门H.O.cuprates仍然“OK”,我们能够说服大卫·帕克(斯克里普斯学院),有机化学在他的未来。到这个时候,我们看到了这些试剂到他们的进化发展的下一个阶段;那是,以确定第二“假”配体(即,除了氰基外)可以被发现使得仅仅需要在成形中投入一个等价的RtLi RtRrCu(CN)Li2。后来,电缆不仅用于共轭添加,而且用于替代预计反应是非平凡的,因为它是早期就认识到简单的烷基如甲基(例如)其允许大多数的选择性配体转移其它基团(包括乙烯基)在1,4-加成中,得到不可接受的产物混合物。此外,我们要求前体RrH是廉价的,容易用丁基锂(无添加剂)金属化,并且它没有显着牺牲的反应性混合H.O.cuprate它将成为一部分。所以帕克开始搜索;是比较新的化学,他没有被现有技术过度偏倚,因此 看着文学的化合物可能以高产率锂化,优选不存在活化剂(例如TMEDA)。好吧,他试了一下一切:乙炔,芳烃,二噻烷,杂原子,烯醇化物,大体积烷基,全氟烷基。事实上,从一些锂化化合物形成铜酸盐试图让tlus天我仍然不会承认有尝试。然后,我们终于公开了一份报告最近的葡萄酒从瑞典Nilsson / Ullenius集团指在此上下文中使用2-噻吩基L.O.cuprates。答对了!用2-锂三氟化硼。
在完成这项研究后不久,埃德蒙·埃尔斯沃斯到达圣巴巴拉和作为一个新的招聘,被给予调查引入Na +的影响的工作H.O.铜酸盐代替一个锂离子(即RtRrCu(CN)LiNa)。还没有正式在他的第一年的研究生学习,他迅速开发了一个简化的原型,基于早先的报告制备BuNa的多肽,和适当的滴定方法。噻吩的金属化这种强碱非常容易地形成sodio类似物2,1.0。铜酸盐5.加入RtLi完成序列t0 6(方案6)。
6的反应性,与卤化镁类似物3一样低于其对应物。产量也倾向于相对于Rt(2-Th)Cu(CN)Li 2降低,在方案7中,并支持的基本概念锂作为“gegenion”优于其他'mono-或diva-就试剂反应性和所述反应而言通常与烯酮和环氧化物的硫代铜酸盐电化学驱动过程。跨金属游戏
混合金属铜化学在我们的头脑中仍然新鲜,来自G.D.Searle的Jim Behling的电话来了一个专业对我们在这一领域的计划的影响。阅读我们的论文对R2Cu(CN)Li光谱的影响对他应该有任何平衡相关联H.O.形式(等式3)的铜酸盐:那么,游离RLi的分量可能被虹吸掉另一种有机金属存在,职业。1 H-NMR光谱,在THF中至少,表明不能检测到这样的平衡尽管如此,令人兴奋的可能性存在有机金属化合物的热选择,namics可能决定和促进重组,无论如何机械。Behling,作为Archie Campbell的成员研究小组(与Kevin Babiak和John Ng合作)建议的1-链烯基锡烷作为反应伙伴,处理这些否则稳定,可隔离的物种与R2Cu(CN)Lii2所需形成的混合物H.O.铜酸盐R(1-烯基)Cu(CN)Li 2借鉴先前的锂化(方程4)。
在评估各种R2Cu(CN)Li2后,最简单,Me2Cu(CN)Li2,被选为最有效的。各种的模型1-链烯基锡烷由Koerner和Robert Moretti(Syntex),进一步证明了通用性这种新的原位过程不会发生Gilman cuprate Me2CuLi(Scheme8)。
从工业的角度来看,这样一个简单,一锅路线t0 1-烯基油酸酯允许产生千克量的有效抗分泌剂米索前列醇(商品名,Cytotec),最近批准由美国使用联邦药物滥用(eq.5)。金属过程,代表了唯一其他用于硫酸铜盐形成的载体,由Gilman提出的荣誉组合(2RLi + CuX)接近四十年前,已经引发了相当大的利用其他类型的新合成方法的数量有机锡化合物。一个例子涉及BU3SnH,在那里我们想知道Bu2Cu(CN)Liz是否会ex-将“H”改变为“H”(方案9)。新试剂7可能表现为倾向于的氢化物的高反应性源1,4-加成。事实证明,当埃尔斯沃斯第一次这样做实验,将两种组分在-78℃下混合在10分钟内变为明亮的颜色变化
伴有剧烈的气体逸出。我们第一个想法是发生了酸碱反应产生丁烷和混合的锡酸锡8(路径a)。条件。虽然GC分析明确表明存在BU4Sn,气体的身份最终确定(通过Debbie Reuter,见路径b)通过收集和随后氢化a葡萄糖。相信留下的含铜物种(至少在很大程度上)8因为它表现为a其选择性地递送BU 3 Sn部分到几种不同类型的底物(方案10)。Appa-最初的金属化t0 7后面是一个偶数更快的双分子耦合(可能是激进样的自然)直接产生有用的新试剂。因此,a微小的非常温和的途径到锡香酯绕过先前形成的R3SnLi,已被揭露,在巴顿的意义上,“误解”。
BU3SnH与H.O.反应的容易程度。cuprate没有被忽视。此外,我们还没有解决方案的原始目标,找到一个新的hydrido铜酸盐。幸运的是,我们的有机反应章节的所有作者有机铜化学1975基础化合物是众所周知的挥发性和毒性的。文学的使用说服我们,没有简单,廉价的方式来获得含Me3Sn的材料:Me 3 SnCl和(Me 3 Sn)2是昂贵的和/或浪费的Me 3 SnH的发生需要操作。Wcwcrc自信,然而,Me3SnH会回应R2Cu(CN)Li2,如BU3SnH(见上文),因此为决定如果一个安全,简单的程序可以开发用于形成和处理Me3SnH,然后其立即进入铜盐形成应最终提供化合物如1-链烯基三甲基锡烷。
本研究的原料是Me 3 SnCl,能力的数量是必要的,因为许多计划实验以达到最佳条件用于还原。不是买这种氯化物,我们追踪其制备回发给Argus化学公司的专利公司描述了一个惊人的转换Me2SnCl2Me 3 SnCl,使用Fe屑,Ph 3 P,H 2 O和SnCl 4,> 90%产量!通过各种沟通渠道,盟友到达迈克·费施,谁让我们联系奥托Loeffler在新泽西网站,谁慷ously地供应我们与大量的Me2SnCl3。从这个工业添加剂,使用它们的程序的轻微修改我们现在能够制备> 50g批次的Me 3 SnCl 6 将Me 3 SnCl转化为的实验设计Me3SnH可以通过罗伊思素完成,正火,粉末状LiAlH 4用作还原剂。重要的是,发现三甘醇二甲醚选择的溶剂基于沸点和成本(如与二甘醇二甲醚或四甘醇二甲醚相反)。锅温度应理想地保持在60-68℃之间,以便维持a稳定蒸馏生成的Me 3 SnH,随后在干冰/丙酮温度下冷凝。通过这种方式,Me3SnH可直接转移(通过注射器或套管)转化成预形成的Bu 2 Cu(CN)L12,于是产生推定的混合锡烷基铜酸盐很少有人没有机会接触锡氢化物。所得试剂递送所需的配体例如,通过乙炔形成1-烯基三甲基速率,其随后相当地转移Me 3 Sn部分容易。虽然起始的二锡烷是非常昂贵的,这种转移金属工艺由于商业可得性而具有用于小规模反应的优点锡源和看似平凡但有效的性质的试剂制备。
由于三烷基甲硅烷基偶尔被认为是a“大质子”,指导cuprate攻击的概念向三甲基甲锡烷基硅烷中的锡是另一个有趣的方面。通过用Mc3SnH处理二异丙基氨基锂(LDA),然后加入 t-BuMe2SiCl或(叔)Me2SiCl,Reuter形成相应的甲硅烷基锡烷10a,b作为可蒸馏的,白色液体。这些大体积硅烷的暴露BuzCu(CN)Liz诱导transmetalation到甲硅烷基。不令人惊奇的是,试剂11以类似的方式表现那些被弗莱明广泛使用的,因此更喜欢将三烷基甲硅烷基转移到多种类型的偶合许多金属的化学化学,例如B,Cr,Si,Sn,Ti,Zn,Zr...,但不是Cu。我们的解释很简单;有很多文件,我们遇到的地方,与烯丙基铜酸盐的门添加失败凄惨,和这种连续的坏消息“必然已经产生了影响社区。
与Behling刚刚到达UCSB一个简短“工业休假”,我们决定开始研究通过金属转移形成烯丙基铜酸盐的前景方案基于烯丙基锡烷。早期的雪橇是艰难,在有限的时间内花费了我们很快开发出来的更好地了解锡的化学性质和易用性这种金属可以重新分配自己。约翰K.Stille,他的工作为US39提供了早期指导他的个人鼓励和洞察力是非常缺席;描述的配料:作为“纸袋反应”。换句话说,把所有的好东西放在那里,摇动它们,并希望他们出来...该项目搁置了一段时间,直到Robin A.J.史密斯(lhuversity的奥塔哥,新西兰)到达花了一个夏天在我们的实验室规范解决的问题发展条件。烯丙醇铜形成。成功终于实现了,再次雇用MezCu(CN)Liz(eq.7)。
有了这个障碍在背后,史密斯,EWsworth,Stuart Dimock和Robert Crow被组织起来,我的替代和共轭范围这些新发明的化学12.不久以前它们显着的反应活性明显。代换卤化物的反应需要谨慎选择离去组,氯化物在-78℃下反应(烯丙基)zCu(CN)Li2 <15分钟!环氧环己烯,众所周知地易于发生路易斯酸诱导的重排到环己酮在硫酸铜的影响下;得到所需的反式二恶烷产物优异产率(方案16)也已经进行了乙烯基spz中心的偶联,尽管合适的离去基团是关键的这里也是如此。Elworthy通过准备开始搜索乙烯基碘化物,其在-78℃确实产生1,4-二烯。然而,重要的副产品在形式的还原产物(方案17)。因此,碘化物太反应(如饱和情况),和下一个逻辑底物是溴乙烯。
一个惊喜等待着我们,虽然发生了耦合具有最小的还原,立体化学完整性的烯烃完全受损(方案17)。
一旦知道了这一点;结果,我觉得是时候与Elworthy的有机作业和Alexakis对基于cuprate的信息素论文以及的基石这取决于烯烃几何形状的严格维护。他的数据,但是,是无可辩驳的,并进一步说服我们这些铜矿不是典型的。寻找路线 1,4-二烯是出土的从卤化物到三氟甲磺酸盐的瘙痒团体能力,如果有的话,增加了,有只有偶尔竞争减少而没有损失立体化学。这种观察遵循的趋势磺酸盐一般不参与什么可能(除其他因素外)自由基型机制,与铜酸盐特别容易受到高度敏感的功能。
试剂,开始他们的任务conbrio在反应堆的顶部,烯丙基)2 Cu(CN)Li 2并使用环己烯加入“烯丙基金属化,从而达到高度官能化的铜酸盐。不幸的是,正如Emiliano Garcia,高度碱性的H.O.cuprates干扰了这一点目标,至少在三丁基锡烷方面。的相应的三甲基甲锡烷基系列,实现这一目标的巨大希望。我们拿股票,因此,在这些和许多其他类型的可能性的有机金属化合物可参与铜酸盐类似于卤化铜制剂(即,2RLi + CuX“R2CuLi LiX”),建议治疗的CuCN与2RLi的反应,得到“R2CuLi.LiCN”。组合对CuX和CuCN之间的化学/ Ca /差异-derivedcl种类是压倒性的,不管位置的介质中的氰基。这种审查,对科学无疑是非常健康的。但它也是相当讽刺,它应该现在就在这一点的脚跟帐户跟踪到多年的“高阶”比率化学!
注意:在提交此帐户后不久,我们收到Bertz提交的数据的手稿副本表明氰基磷酸酯不是“真实的”,但吉尔曼包含在铜酸盐球体内的LiCN试剂(即,R2CuLi-LiCN,其中氰基配体不与铜结合)。自然wc感到compcllcd设计cxpcrimcnts会明确地确定H0的存在(或缺乏)。氰基。由于ncw 1H和13C NMR数据,以及extcnsivc IR研究,我们确实证实了氰基配体与铜结合,并且不形成LiCN在将第二当量RLi添加到初始形式时(即RCu(CN)Li + RLi + RzCuLi-LiCN)。事实上,不仅由CuCN制备的铜酸盐保留氰基配体,但氰基铜是RzCuLi的动力学下沉向其中加入LiCN·HMPA或BU4NCN / THFlS6确认。我很高兴能表达我最温暖的感谢在文本中提到其姓名的同事以及他们的智力和实验贡献的参考我们的计划。来自多个来源的资金支持,包括NSF,PRF,Sloan和Dreyfus基金会,UCSB是感谢。
第三篇:化学论文
化学论文
——还地球家园一抹绿色
关键词:雾霾,PM2.5,低碳,绿色,环保,大气,污染,治理 摘要:
本文探究了雾霾天气的成因以及危害,在雾都伦敦的改变的借鉴下,对治理雾霾天气提出了意见和建议,倡导大家保护环境,低碳生活。正文:
在过去的这一年里,雾霾天气、PM2.5、PM10已经成了热词。雾霾天气是一种空气质量严重恶化的产物,在大气空间内造成能见度模糊的一种天气现象。其中属PM2.5(入肺颗粒物)对我们人类的影响最大,人在呼吸的时候会将有毒有害的细小颗粒物吸入气管和肺部,引起气管炎、肺炎甚至更加严重的疾病。
如此困扰我们的雾霾天气究竟是如何产生的呢?
首先,大气气压低,空气不流动,这是主要因素。由于空气的不流动,使空气中的微小颗粒聚集,漂浮在空气中。
第二,地面“灰尘”大,空气湿度低,地面的人和车流使灰尘搅动起来。而这样的“灰尘”主要是指汽车尾气,它是主要的污染物排放,近年来城市的汽车越来越多,排放的汽车尾气是雾霾的一个因素。
第三,工厂是工厂污染物的排放以及冬季和夏季空调等电器的碳排放。
造成如今大气污染的严重局面并不是一蹴而就的,是许多种不利因素结合的产物,要想治理大气污染,保卫蓝天,就必须从这些不同的因素着手,这是一个漫长而严峻的过程。
当年客居伦敦的老舍先生曾以 “乌黑的、浑黄的、绛紫的,以致辛辣的、呛人的”来形容雾都伦敦,严重的空气污染困扰着伦敦的每一个市民。有4700多人因呼吸道疾病而死亡,大雾之后几个月,又有8000多人死于非命。这样惊人的数据对英国人的震动很大,他们痛定思痛,下决心要摘掉伦敦“雾都”的帽子,这一切花了整整50多年。再看如今的伦敦,见到更多的是蓝天白云,偶尔在冬季或初春的早晨才能看到一层薄薄的白色雾霭。
能够顺利解决令很多国家头疼的空气污染,英国动用的利器有四招:一是立法提高监测标准,改善空气质量;二是科学规划公共交通,减少道路上行驶的车辆;三是控制汽车尾气、减少污染物排放;四是科学地建设城市绿化带。
几十年后,我国也面临着如此严重的大气污染问题,就拿上海来说,城市大气污染问题既与燃料结构有关,也是人口、交通、工业、建筑高度集聚的结果。我们也可以学习和效仿伦敦对于大气严重污染的治理。
首先,减少污染物的排放是至关重要的。减少污染物是遏制大气污染的源头。而在减少污染物上,第一要减少的是工业排放:燃料的充分燃烧;能源的充分利用;对排放的尾气进行无毒化处理„„同时,作为市民,我们也应该尽量少开私家车,减少汽车尾气的排放。
第二,多植树造林。绿色植物对于环境的保护作用是众所周知的,植物具有美化环境、调节气候、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能,可以在大面积的范围内,长时间地、连续地净化大气。尤其是大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下,植物净化是行之有效的方法。
第三,大力开发新能源。加快发展水能、核能、风能、太阳能等的新能源,控制煤炭消费量,也可以减少污染的排放。
最后,积极呼吁绿色环保、低碳生活,鼓励公众积极参与环保活动也是必要的。只有大家积极配合,我们才能更加有效地控制大气污染,防治污染,还地球家园一抹绿色!
第四篇:化学论文
浅谈化学教学中学生创新能力的培养
普安县新店镇新店中学 李本粉
摘要:化学是一门一实验为基础的学科,所以化学教学的过程中,很多学科的知识各方面都能和化学实验融合在一起,随着时代的发展,人才的竞争,在实施素质教育的过程中,创新教育是课堂教学改革的关键和核心。科技发展到今天,大有“不怕做不到,只怕想不到”的趋势,所以培养学生的创新能力,已成为教学目标之一。江泽民同志指出“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。学校教育是培养创新型人才的摇篮,培养学生的创新能力是我们广大教育者义不容辞的责任。
关键词:科学探究 发散思维 创新能力
化学是一门一实验为基础的学科,所以化学教学的过程中,很多学科的知识各方面都能和化学实验融合在一起,随着时代的发展,人才的竞争,在实施素质教育的过程中,创新教育是课堂教学改革的关键和核心。科技发展到今天,大有“不怕做不到,只怕想不到”的趋势,所以培养学生的创新能力,已成为教学目标之一。江泽民同志指出“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。学校教育是培养创新型人才的摇篮,培养学生的创新能力是我们广大教育者义不容辞的责任。那么,在初中教学中怎样培养学生的创新能力呢?下面谈谈自己的几点粗浅认识:
一、创设情境、激发兴趣、培养学生创新意识
兴趣是最好的老师,兴趣对学生的学习起着巨大的推动和内驱作用。浓厚的学习兴趣有利于激发学生的求知欲,促进学生进行创新思维,进而培养学生的创新意识和创新能力。教师应根据化学学科的特点,精心组织和安排教学,教学方法力求新颖别致,要在学生已有的认知水平利用以旧引新、沟通引趣、制造悬念等,通过演示实验、化学问题、小故事等创设学习情境激发学生兴趣。如:学生开始学习化学时通过“液体变色”、“魔棒点灯”、“镁条燃烧”、“喷泉实验”等实验激发学生学习的兴趣,通过指导学生观察“具有绝热性能的高分子材料”和“用隔水透气的高分子薄膜制作的鸟笼”等插图,让学生在惊讶中认识到化学世界的神奇,化学科学的伟大,进而激发学习化学的兴趣,培养他们的创新意识。
二、改变传统的教学模式——以学生为中心
过去的实验教学都是以教师为中心,这样就束缚了学生的思维,不利于素质教育,不适应现代需要。所以无论是演示实验还是分组实验都要以学生为主体,激发他们的主体意识,使他们成为独立、自主的、创新的主体,改变演示实验中老师做学生看或教师讲学生听的模式,可以让学生配合演示或直接由学生演示。这样即可提高学生的积极性和求知欲望精神。尽可能多的设计、选择多种演示方案,使学生不拘泥于一个途径、一种方法,同时提出有关问题启发学生思考。假如只是老师做或讲,学生只是为了看热闹而应付过去,就不能培养他们动手、动脑的能力。要让学生参与进来,在学生基本掌握使用技能后,逐步放手让学生自己准备实验,根据实验内容和要求选择材料和仪器,只要保证安全,教师就允许学生提出不同的实验方案,选用不同的实验方法,让学生互相交流,取长补短,共同寻求最佳的实验方案,以学会研究问题的方法和主动获取知识、评价知识的能力。有利于培养学生的创新思维、进而升华为创新能力。
三、从科学探究中培养学生创新能力
科学探究是化学新课程标准的基本内容和基本要求。教师要在教学中应改变过去强调知识的传承和积累的倾向,注重激发和引导学生在学习过程中对化学知识的主动探究,它包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、评价与反思、表达与交流等要素。学生在观察、提问、设想、动手实验、表达、交流等探究活动中,学生可以在获得化学知识和技能的同时,受到科学方法的训练,体验到探究的乐趣,形成和发展科学探究能力、科学态度和创新思维能力。
四、实行开放型实验,课内外结合
教师要根据学生科学知识,设计一些与现实相关的实验,例如配制一定浓度的溶液,以引导学生的兴趣。或者让学生开展小创造、小论文、实验竞赛、自制教具等活动,提高学生的创造操作和思维能力。
五、训练发散思维、培养学生创新思维能力
教学中注意多角度、多方位设计各种问题,发展学生横向联合思维,使学生不停留在理解和掌握所学得内容上,而且要利用现有的知识,结合已学得知识去创造,去探究,培养他们的创新思维,增强创新能力。教师在教学中要通过“一题多解”、“一题多变”、“多题一解”、“一器多用”等,力求让学生举一反三,培养多种思维能力。教师在课堂上要经常对学生进行发散思维训练,学生的创新思维能力便能得到教好的发挥。
总之,创新教育是新课程改革的一个方向,转变教育观念,在教学中培养学生的创新思维能力将对学生综合素质的提高起到良好的导向作用。正如牛顿所说“没有新的思维,就没有伟大的发现”。
第五篇:化学论文
电镀
石嘴山市第三中学 高一(13)班 蒋哲
电镀是在其他物质表面镀上一层其他金属或合金的过程,主要应用了电解原理。所谓电解原理,是指是将电流通过电解质溶液或熔融态物质,在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程【1】。电镀后的物质其表面会覆上一层金属膜。众所周知,正因为有了金属膜的存在,经过电镀后的物质才会在防腐性、耐磨性、导电性、反光性都较原来有很大提高,且变得更加美观。
电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。【2】
电镀的的作用有很多,其中较为突出的是镀铜、镀镍、镀银、镀锡铅等。电镀的对象不同,所对应的用处也大有不同。镀铜,主要用于打底,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。铜容易氧化,氧化后,铜绿不再导电,所以镀铜产品一定要做铜保护【3】;镀镍,用于打底或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力【4】;镀银:改善导电接触阻抗,增进信号传输,银性能最好,容易氧化,氧化后也导电【5】;镀锡铅,增进焊接能力【6】。
虽然电镀与人们的生产生活密不可分,但和大多数工业工艺技术相同,电镀同样对材料有较为严格的要求。镀层大多是单一金属或合金,如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。【7】
电镀同样也需要工具。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
首先电镀液有六个要素:主盐、附加盐、络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂。
电镀原理包含四个方面:电镀液、电镀反应、电极与反应原理、金属的电沉积过程。【8】
电镀技术现已成为人们生产生活中一种常见的技术,主要以无氰碱性亮铜、无氰光亮镀银、无氰镀金、非甲醛镀铜等为典型。而电镀的分类更为特殊,若按照镀层成分分类,可分成单一金属镀层、合金镀层和复合镀层三类,若按照用途分类,可分成:防护性镀层、防护性装饰镀层、装饰性镀层、修复性镀层以及功能性镀层。
综上所述,相信在未来人类的生活中,电镀技术会给人类生活带来更多惊喜与希望。
【1】百度百科 电解 正文第一段 【2】百度百科 电镀 概念定义 【3】百度百科 电镀相关作用 第一条 镀铜 【4】 百度百科 电镀相关作用 第二条 镀镍 【5】百度百科 电镀相关作用 第六条 镀银 【6】 百度百科 电镀相关作用 第五条 镀锡铅 【7】百度百科 电镀 材料要求 【8】百度百科 电镀 工具