功能材料化学

功能材料化学

《功能材料化学》复习要点一、绪论

支撑21世纪人类文明大厦的四大支柱技术:材料科学与技术、能源科学与技术、信息科学与技术、生物科学与技术。

功能材料:

功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。

功能材料特点:

1. 多学科交叉,知识密集。

2. 品种多,生产规模小,换代快,技术保密性强。

3. 资金和时间投入大,风险大。

4. 高产业、高技术、高性能、高产值、高效益。

二、超导材料

超导体的三个临界参数:

临界温度(Tc):将材料的温度不断降低,直至电阻突然消失的温度称为超导体的临界温度。

临界磁场(Hc):对处于超导态的超导体施加一个磁场,当磁场强度高于一定值时,磁力线将穿入超导体,超导态被破坏,一般把可以破坏超导态的最小磁场强度称为临界磁场。

临界电流(Ic):产生临界磁场的电流,即超导态允许流动的最大电流。

超导体的基本物理性质:

零电阻效应:零电阻率是超导体的一重要的特性。当超导体的温度接近临界温度时,其电导率可视为无限大,因而可承载很大的电流,只要这个电流不超过临界电流Ic,超导体内电流的流动就可看成是无阻的,热损耗也可忽略不计。

迈斯纳效应:当金属在外磁场中冷却而从非超导态转变为超导态时,体内原有的磁力线立即被推出体外,磁感应强度恒等丁零,这种现象称为迈斯纳效应。迈斯纳效应又叫完全抗磁性。

同位素效应:超导体的临界转变温度和其同位素质量有关。同位素质量愈大,转变温度便愈低。

超导材料的分类和各自的特性差别:超导材料按磁化特性分为第一类超导体和第二类超导体。主要特性差别在于第一类超导体只有一个临界磁场Hc,而第二类超导体具有下临界磁场H c1和上临界磁场H c2,在H c1与H c2之间超导体处于超导态和正常态的混合状态。此外,超导材料还可按化学组成分为元素超导、合金超导以及化合物超导;按磁化温度分为高温超导和低温超导。

BCS理论:巴丁、库柏和施瑞弗在1957年发表的经典性的论文中提出了超导电性量子理论,被称为BCS 超导微观理论,用来描述低温超导电性的微观图像。

三、贮氢材料

固态贮氢原理:

合金中的一个金属原子能和两、三个甚至更多的氢原子结合,生成稳定的金属氢化物,同时放出热量,将其稍稍加热,氢化物发生分解,吸收热量后,又可将吸收的氢气释放出来。用方程式表示为:

反应进行的方向取决于温度、压力和

合金成分。

三种贮氢方式各自的优缺点:

气态贮氢:能量密度低,不安全

液态贮氢:能耗高,对储罐绝热性要

求高

固态贮氢:体积储氢容量高,无需高

压及隔热容器,安全性好,无爆炸危

险,可得到高纯氢。

氢贮氢材料主要靠温度、压力和合金

成分控制吸氢和放氢的过程。

化物的分类:

1.离子型(盐类)氢化物:ⅠA碱

金属和ⅡA碱金属(除铍和镁)

电负性极低,氢化后把电子转

移给氢原子,氢成为负离子

H-,组成离子键型氢化物。如

LiH、NaH、KH、RbH、CsH、

CaH2、BaH2等

2.金属型氢化物:氢与ⅢB~VB

族的过渡金属形成氢化物时,

氢的特性介于H-~H+之间,氢

原子进入金属晶格形成间隙

型化合物。

3.边界氢化物:周期表中ⅠB、

ⅡB族和部分ⅢA族铟、铊的

氢化物,CuH2和InH2,但这

类氢化物不稳定,无实用价

值。

4.共价型-分子型氢化物:ⅢA~

ⅦA族元素具有高电负性,与

氢共用电子,组成共价键,具

有分子型晶格,生成共价型氢

化物。

典型的贮氢合金:镁系合金、稀土系

合金、钛系合金等。

四、形状记忆合金

形状记忆效应:将材料在一定条件下

进行一定限度以内的变形后,再对材

料施加适当的外界条件,材料的变形

随之消失而回复到变形前的形状的

现象。

形状记忆效应的三种形式:

①单程形状记忆效应:在低温相时将

其任意变形,再加热时恢复为高温相

形状,而重新冷却时却不能恢复低

温相时的形状。

②双程形状记忆效应:加热时恢复高

温相形状,冷却时恢复低温相形状,

即通过温度升降自发可逆地反复恢

复高低温相形状的现象,或称为可逆

形状记忆效应。

③全程形状记忆效应:当加热时恢复

高温相形状,冷却时变为形状相同而

取向相反的高温相形状的现象。只能

在富镍的Ti- Ni合金中出现。

马氏体相变:以晶格畸变为主的位移

型无扩散相变统称为马氏体相变。

热弹性马氏体:马氏体一旦生成可以

随着温度降低继续长大,当温度回升

时,长大的马氏体又可以缩小,直至

恢复到原来的母相状态,即马氏体随

着温度的变化可以可逆地长大或缩

小。具有热弹性马氏体转变的合金会

产生“超弹性”和“形状记忆效应”。

形状记忆合金的应用:目前已实用化

的形状记忆材料只有Ti-Ni合金和铜

系形状记忆合金。其他合金因晶界面

易断裂,只有处于单晶时才能使用,

目前尚不适宜于工业应用。

形状记忆合金可用于制造人造卫星

天线、密封管件、牙齿矫正丝等。

五、非晶态合金

非晶态:固态物质原子的排列所具有

的近程有序、长程无序的一种状态。

(玻璃、有机聚合物、非晶态合金、

非晶态半导体、非晶态超导体等)

非晶体基本特征:

(1)内部原子排列短程有

序而长程无序;

(2)介稳性(热力学不稳

定性),存在向晶态转

化的趋势,即原子趋

于规则排列;

(3)由熔融态向玻璃态转

化的过程是可逆与渐

变的;

(4)由熔融态向玻璃态转

化时物理、化学性质

随温度变化的连续

性;

(5)物理、化学性质随成

分变化的连续性。

非晶态合金常用制备方法:真空蒸发

法、溅射法、化学气相沉积法、液体

急冷法等。

非晶态合金结构主要的分析方法:X

射线衍射法、电子衍射法、中子衍射

法。

六、磁性材料

磁性材料:主要是指由过渡元素铁、

钴、镍及其合金等组成的能够直接或

间接产生磁性的物质。

磁化曲线:磁性材料在外加磁场H 作

用下,磁化强度M 或磁感应强度B

随外加磁场强度H 的变化曲线称为

磁化曲线。

磁滞回线:铁磁材料在反复磁化过程

中磁场强度H与磁感应强度B之间的

关系曲线。

磁性材料特性参数:

(1)饱和磁感应强度Bs:是指在

指定温度(25℃或100℃)下,

用足够大的磁场强度磁化磁

性物质时,磁化曲线达到接近

饱和水平时,不再随外磁场增

大而明显增大对应的B值。

(2)剩余磁感应强度Bt:铁磁物质

磁化到饱和后,又将磁场强度

下降到零时,铁磁物质中残留

的磁感应强度,简称“剩磁”。

即磁滞回线中H回到0时的B

值。

(3)矫顽力Hc:铁磁物质磁化到

饱和后,由于磁滞现象,要使

磁介质中B为零,需要有一定

的反向磁场强度-H,此时磁场

的强度称为矫顽磁力。即磁滞

回线中B回到0时的H值。

(4)居里温度Tc:铁磁物质的磁

化强度随温度升高而下降,达

到某一温度时,自发磁化消

失,该临界温度为居里温度。

它确定了磁性器件工作的上

限温度。

(5)磁导率μ:是磁滞回线上任何

点所对应的B与H的比值,

该数值与器件工作状态密切

相关。

磁性材料现在主要分两大类,一类是

软磁,一类是硬磁:

硬磁材料:如果磁滞回线很宽,即

Hc很高,需要很大的磁场强度才能将

磁材料磁化到饱和,也就是说这类材

料磁化困难,去磁也困难,我们称这

类材料为硬磁材料。

软磁材料:在较弱的外磁场作用下,

磁感应强度达到很高的数值,同时很

低的矫顽磁力,即容易磁化,又容易

退磁,我们称这类材料为软磁材料。

磁致伸缩效应:磁性材料磁化时,形

状和尺寸发生弹性变化的现象称为磁

致伸缩效应。

矩磁材料:磁滞回线呈矩形。主要用

于磁记录和磁存储技术方面,所以又

叫做磁记录与磁存储材料。

巨磁阻效应:铁磁性材料的电阻在磁

场(H)中增大的现象。

七、半导体材料

半导体:一类具有半导体性能(导电

能力介于导体与绝缘体之间,电阻率

约在1mΩ·cm—1GΩ·cm),可用

来制作半导体器件和集成电路的电子

材料。

半导体特性∶掺杂性,热敏性,光敏

性,负电阻率温度特性,整流特性等。

光生伏特效应:光照能使半导体材料

的不同部位之间产生电位差。这种现

象被称为“光生伏特效应”,简称“光

伏效应”。

半导体的导电来源于电子和空穴的

运动,电子和空穴都是半导体中导电

的载流子。

杂质半导体:利用杂质元素掺入纯元

素中,把电子从杂质能级激发到导带

上或者把电子从价带激发到杂质能级

上,从而在价带中产生空穴的激发叫

做非本征激发或杂质激发。满足这种

激发的半导体就称为杂质半导体。

典型的半导体材料:硅、锗、砷化镓、

磷化铟、氮化镓、碳化硅硫化锌等。

2

22

MHx H MHy H

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++?

←????

--

吸氢,放热

释氢,吸热

材料科学与工程基础实验讲义全

华南农业大学材料与能源学院 现代材料科学与工程基础实验讲义 供材料科学专业本科生使用 胡航 2016-02-30

实验一 金属纳米颗粒的化学法制备 一、实验容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。 二、实验原理概述 化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法,在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用,如生物医学领域的杀菌,物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒,并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属(Au 、Ag )的成核与生长 总的来说,化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如,对于制备胶体金,如果采用柠檬酸三钠作为还原剂,其反应过程如下: 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子 热分解法制备金属纳米颗粒原理简单,实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时,溶液颜色由浅色到深色快速变化,生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹,稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀,可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。 三、实验方法与步骤 (一)实验仪器与材料 硝酸银,柠檬酸三钠,油胺或十八胺,十八烯(ODE ),无水乙醇,配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器,三颈瓶,抽气头,滤膜,温度计套管,10 mL 量筒,分析天平,玻璃滴管,离心管,离心机,电热干燥箱 (二)实验方法与操作步骤

材料学化学专业的就业前景

材料学化学专业的就业前景 材料化学是材料科学的一个分支,是一门材料科学与现代化学、现代物理等多门学科相互交叉、渗透发展形成的新兴交叉边缘学科,是运用现代化学的基本理论和方法研究材料的制备、组成、结构、性质及应用的学科。化学工程专业毕业生是目前很有“钱”途的毕业生,化学工程的毕业生市场需求很大,材料化学专业就业前景甚好,尤其是进入石油业或煤业的学生,材料化学专业是化学与工程两种知识结合的专业,在国民经济发展和科学前沿领域中都起着不可替代的重要作用。 主干学科:材料科学、化学。主要课程:有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、流体力学、工程力学、材料化学、材料物理等。主要实践性教学环节:包括生产实习、毕业论文等,一般安排10--20周材料化学就业前景材料化学就业前景。修业年限:四年授予学位:理学或工学学士 培养适应社会需要,系统地掌握材料科学的基本理论与技术,具备化学相关的基本知识和基本技能,能运用材料科学和化学的基础理论、基本知识和实验技能在材料科学与化学及其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的高级专门人才和具有开拓性、前瞻性的复合型高级人才。

可在化工、石油、轻工、日化、制药、冶金、建材等部门从事各类化工产品及其生产技术的研究、开发、设计、生产和管理等方面的工作或者出国深造。本专业的毕业生出国难度不是很大,不过出国之后从事的也是基础研究,比如测相图(非常繁杂琐碎),处于比热门冷、比冷门热的位置。在材料科学与工程各专业中,材料化学专业的毕业生就业情况还是比较不错的,不过目前能去而专业比较对口的,主要还是国有大中型企业,特别是大型钢铁制造公司,有些“夕阳产业”的味道。考研的选择也不少,除上面提到的高校外,很多工科比较齐全的学校都开设了相关专业,基本上都是在材料科学与工程系/学院下面 材料化学专业的学生有较强的化学知识,材料设计制备、检测分析知识,能够在很多领域就业。如电子材料、金属材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其它与材料、化学、化工相关的专业材料化学就业前景职业规划。与化工、化学等专业相比,材料化学专业更注重研究新材料的开发和应用。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域,材料化学专业的人才也有较强的用武之地。市场需求预期:根据北京市“十一五”发展规划:要依托燕山石化,重点发展环境污染孝资源消耗少、附加值高的化工新型材料、精细化工制造业,可以看出燕山石化、大宝、宝洁、双鹤医药、

材料化学专业就业前景与就业方向解析

材料化学专业就业前景与就业方向解析 材料化学专业学生主要学习化学和材料科学方面的基本理论、基本知识和基本技能,接受科学思维与科学实验方面的基本训练,并能够熟练运用,充分了解材料化学理论和应用的最新发展动态,掌握信息收集检索的方法,具有运用化学和材料学的基础理论、基本知识和基本技能独立进行研究、教学、生产和开发的基本能力。培养系统掌握材料化学的基本理论与技术,具备材料化学相关的基本知识和基本技能,能运用化学和材料科学的基础理论、基本知识和实验技能在材料科学与化学及其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的具有开拓型、前瞻性、复合型的高级人才。 材料化学专业所研究的大多跟传统产业有关,属于解决实际问题的理论学科,因此材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门,但是在现实生产中,对优秀的材料化学方面人才的需求是巨大的,例如说冶金行业,在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题,都需要用材料化学的知识来解决。中国虽然一直以陶瓷闻名世界,但实际世界上精密陶瓷绝大部分是由日本制造的,就是因为我们在配料、控制烧结条件等环节技术力量太差,而材料化学正是解决这些问题的。所以材料化学专业不仅实用价值高,而且发展空间大。材料化学专业的学生具有比较强的化学背景,能够在电子材料、金属材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其它与材料、化学、化工相关的领域内找到适合自己的工作。 材料化学专业在专业学科中属于理学类中的电子信息科学类,其中电子信息科学类共9个专业,材料化学专业在电子信息科学类专业中排名第2,在整个理学大类中排名第11位。截止到XX年12月24日,45429位材料化学专业毕业生的平均薪资为4005元,其中10年以上工资1000元,应届毕业生工资3384元,0-2年工资4009元,3-5年工资4803元,6-7年工资6630元,8-10年工资8061元。就业前景比较好的城市有:上海、北京、广州、深圳、东莞、五洲、南京、杭州、宁波、武汉。 整体说来,材料化学专业就业都还是不错的。毕业生可在化学化工,材料,医药,食品,环境,能源和分析检验等领域和行业的企业事业单位和行政 1/ 3

材料化学考试重点整理

第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础,材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设,国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分,是社会现代化的物质基础与先导。 材料,尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切,新材料对提高人民生活,增加国家安全,提高工业生产率与经济增长提供了物质基础,因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础,而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点,并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用,就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系,使人们能够设计新型材料,提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法,合成新物质和新材料,通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支,也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 (1)按照材料的使用性能:可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能; 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 (2)以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类:金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键:一次键和二次键。 (1)一次键的三个主要类型:离子键、共价键和金属键。(一次键都涉及电子的转移,或者是电子的共用。)一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键:自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键:包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的,故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键:由两个原子共有最外层电子的键合,使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 (2)二次键:范德华键(二次键既不涉及电子的转移,也不涉及电子的共用。) 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的,比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应:对称的分子和惰性气体原子,由于电子运动的结果,有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化,形成诱导瞬间电偶极子,就会产生很弱的吸引力,这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化:原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上,它们在相互靠近时,电荷会发生偏移,形成

综合化学实验讲义

宁夏理工学院综合化学实验(试用版) 罗桂林陈兵兵陈丽等主编 文理学院化工系 2014年10月

目录 实验一过氧化钙的合成及含量分析.............................. 错误!未定义书签。实验二三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及组成测定.................. 错误!未定义书签。实验三食盐中碘含量的测定(分光光度法)..................... 错误!未定义书签。实验四乙酸正丁酯的制备...................................... 错误!未定义书签。实验五水果中总酸度及维生素C含量的测定...................... 错误!未定义书签。实验六查尔酮的全合成........................................ 错误!未定义书签。

实验一过氧化钙的合成及含量分析 一、实验目的 1. 掌握制备过氧化钙的原理及方法。 2. 掌握过氧化钙含量的分析方法。 3. 巩固无机制备及化学分析的基本操作。 二、实验原理 在元素周期表中,第一主族和第二主族以及银与锌等均可形成化学稳定性各异的简单过氧化物;它们是氧化剂,对生态环境是有好的,生产过程中一般不排放污染物,可以实现污染的零排放。 CaO 2·8H 2 O是白色或微黄色粉末,无臭无味,在潮湿空气中可以长期缓慢释 放出氧气,50℃转化为CaO 2·2H 2 O,110℃-150℃可以脱水,转化为CaO 2, 室温下 较为稳定,加热到270℃时分解为CaO和O 2。 2CaO 2 =2CaO + O 2 △ r H m = mol CaO 2难溶于水,不溶于乙醇和丙酮,它与稀酸反应生成H 2 O 2 ,若放入微量的 碘化钾作催化剂,可作为应急氧气源;CaO 2 广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂和 油类漂白剂,CaO 2 也是种子及谷物的消毒剂,如将其用于稻谷种子拌种,不易发生秧苗烂根。 制备的原料可以是CaCl 2·6H 2 O、H 2 O 2 、NH 3 ·H 2 O,也可以是Ca(OH) 2 和NH 4 Cl, 在较低的温度下,通过原料物质之间的反应,在水溶液生成CaO 2·8H 2 O,在110℃ 条件下真空干燥,得到白色或微黄色粉末CaO 2 。有关反应式如下: CaCl 2 + 2 NH 3 ·H 2 O = 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + H 2 O 2 + 6 H 2 O = CaO 2 ·8H 2 O 连解得: CaCl 2 + H 2 O 2 + 2 NH 3 ·H 2 O + 6 H 2 O ══ CaO 2 ·8H 2 O + 2NH 4 Cl 过氧化钙含量的测定,可以利用在酸性条件下,过氧化钙与稀酸反应生成过氧化氢,用标准高锰酸钾滴定来确定其含量。为加快反应,可加入微量的硫酸锰。 5CaO 2 + 2MnO 4 - + 16H+ = 5Ca2+ + 2Mn2+ + 5O 2 ↑+ 8H 2 O CaO 2的质量分数为:W(CaO 2 )= *C *V *M /m

材料化学专业培养计划(080403)

材料化学专业培养计划(080403) (Material Chemistry) 一、培养目标 材料化学专业面向产业发展的人才需求,结合专业自身特点,培养具有一定的人文素养、扎实的自然科学和材料化学专业基础知识,较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我学习能力、创新能力、较强的沟通和组织能力,能够在新能源电化学材料合成与制备、金属腐蚀与防护、材料化学成分分析、材料组织结构与性能表征等相关行业和领域,从事生产、加工、制造、研发、管理等工作的应用型高级工程技术人才。 材料化学专业期待毕业生毕业5年后达到如下目标: 培养目标1:能够运用数理、工程基本知识和材料化学专业知识原理,对复杂的新能源电化学材料合成与制备、金属材料腐蚀与防护、材料化学成分、材料组织结构与性能表征等问题进行有效探索和系统性分析并提供解决方案; 培养目标2:熟悉新能源材料电化学合成与制备,金属腐蚀与防护等方面技术的发展现状及相关领域的发展动态,具备一定的工程创新意识与能力,能够运用现代工具及材料化学专业知识,从事本领域相关工艺技术及产品的设计、研发与生产管理; 培养目标3:具备工程师的职业道德规范、强烈的爱国敬业精神和社会责任感,综合考虑法律、环境与可持续发展等因素影响,在工程实践中能坚持公众利益优先; 培养目标4:具备健康的身心和良好的人文科学素养,拥有团队精神、有效的沟通表达能力和工程项目管理能力; 培养目标5:拥有职业发展中的终生学习与自我完善能力,具有一定的全球化意识和国际视野,能够积极主动适应不断变化的自然环境和社会环境,持续提高专业素养和自身素质。 二、毕业要求 毕业生具体应达到以下12个方面的能力: 1. 工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础和材料化学专业知识,分析和解决新能源电化学材料合成与制备、金属腐蚀与防护、材料化学成分分析、材料组织结构与性能表征及产品质量控制优化等复杂工程问题。 1-1掌握相关数学知识,并能运用于实际工程问题进行数学建模、求解与数据处理; 1-2掌握相关自然科学的基础原理和思维方法,并能将其应用于解决工程科学和技术问题; 1-3掌握相关工程知识,能将其用于解决新能源电化学材料合成与制备、金属腐蚀与防护及产品质量

材料化学试题库

一填空题 01)材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品性质的物质。这种物质具有一定的 性能或功能。 02)材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合 材料。 03)材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。结构材料更关注于材料的力学性能; 而另一种则考虑其光、电、磁等性能。 04)材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 05)一般材料的结构可分为三个层次,分别是微观结构、介观结构和宏观结构。 06)对于离子来说,通常正离子半径小于相应的中性原子,负离子的半径则变大。 (7)晶体可以看成有无数个晶胞有规则的堆砌而成。其大小和形状由晶轴(a,b,c)三条边和轴间夹角(α,β,γ)来确定,这6个量合称晶格参数。 08)硅酸盐基本结构单元为硅氧四面体,四面体连接方式为共顶连接。 09)晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷,其延伸范围为 零维、一维、二维和三维。 010)位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。 (11)固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体,前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点 位置;后者溶质质点进入晶体间隙位置。 (12)材料热性能主要包括热容、热膨胀和热传导。 (13)材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为,包括有导电性、介电性、铁电性和压电性等。 014)衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗。 015)磁性的种类包括:反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等。 016)铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。 017)材料的制备一般包括两个方面即合成与控制材料的物理形态。 (18)晶体生长技术主要有熔体生长法和溶液生长法,前者主要包括有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。 (19)溶液达到过饱和途径为:一,利用晶体的溶解度随改变温度的特性,升高或降低温度而达到过饱和;二,采用蒸发等办法移去溶剂,使溶液浓度增高。 (20)气相沉积法包括物理气相沉积法PVD和化学气相沉积法CVD。

实验9_光催化实验讲义

实验9 Photocatalysis for H2 evolution and CO2 conversion 光催化产氢和CO2转化 实验目的 1、通过参与光催化反应实验,认识光催化这一前沿热点研究领域并了解光催化反应的基本 原理 2、学习TiO2-石墨烯与Pt/TiO2等光催化剂的制备方法 3、认识光催化制氢等反应过程 光催化领域研究背景和基本原理 光催化是二十世纪七十年代以来发展起来的一新兴的研究领域。光催化分解水制氢和光催化还原CO2被认为是解决人类所面临的能源和环境问题的终极途径。 水分解制氢和氧是热力学不可行,而需要光或电驱动的化学反应。1972年日本学者Fujishima和Honda在Nature上发表了关于TiO2电极上光分解水制氢的论文,这标志着一个光催化新时代的开始。随着化石资源日益枯竭和全球CO2问题日益严峻,进入21世纪后光催化已引起了更广泛的关注。当前,光催化研究主要包括光催化制氢、放氧、还原CO2、无机或有机物污染物降解和化学合成等方向。 光催化反应一般包括以下三个过程: (i) 当入射光光子能量hν大于半导体的带隙(Band gap)能时,电子会被激发,从价带(Valence band,VB)跃迁到导带(Conduction band,CB),这时在导带和价带位置上分别产生光生电子和空穴(图 1) (ii) 在光催化反应中,光生电子和光生空穴被激发后会经历多个变化途径,主要存在相互复合和被捕获两个相互竞争的过程。 (ii)a是光生电子和空穴迁移到半导体表面,而(ii)b表示光生电子和空穴重新相遇而复合,通过辐射或无辐射的方式散发能量,称为去激化过程,对光催化反应是不利的。 (iii) 光生电子和空穴从体相迁移到半导体表面并与半导体表面吸附的物种发生还原和氧化过程。

材料化学专业实习报告-化学专业实习报告

材料化学专业实习报告-化学专业实习报告 材料化学专业实习报告-化学专业实习报告 材料化学专业实习报告-化学专业实习报告1 一.实习目的 1.通过理论联系实际使学生全面地运用所学知识去分析判断生产中的实际问题,进一步扩大学生的专业知识,培养独立工作能力。 2.通过对企业的了解进一步使学生对将来所从事的职业有初步的认识。 3.通过参观实习提高学生的安全素养与规范操作意识。 4.通过参观增加学生对具体生产工艺与流程的了解。 5.通过实习进一步培养学生的组织性、纪律性、集体主义精神等优良品德,为胜任以后的工作打好基础。 二.本次实习的单位及单位概况。 1.XX集团 XX集团医用高分子制品股份有限公司及其附属公司主要从事研发、生产及销售医用耗材、骨科材料、心脏支架等。该公司为国家高技术研究发展(863)计划成果产业化基地、国家级高新技术企业。该集团拥有一个由18个销售办事处及21个客户联络中心和107多家城市代表处组成的庞大销售网络,并已建立广泛的客户基础,其产品销售予5,400多家医疗单位和分销商。该集团生

产的产品种类多达150余种,产品规格超过5000种,产品可分为六大系列,即1)一次性使用医疗耗材及原料;2)骨科材料及工具;3)医用针制品;4)血液净化系列耗材;5)心脏支架产品;6)用于药品包装的预充式注射器。 2.XX化工有限公司 XX化工有限公司是威海金泓高分子有限公司与美国罗门哈斯公司出资组建的合资企业,双方将携手为中国建筑和pvc包装材 料市场提供全系列优质塑料添加剂产品和一流技术支持。公司于XX年3月5日成立,注册资金1100万美元。XX化工有限公司以 威海金泓高分子位于威海市的工厂为基地,主要生产面向中国和 其他新兴市场的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(mbs)、丙烯酸酯类抗冲改性剂(aim)和丙烯酸酯类加工助剂。 三.实习内容 第一天,我们参观了离市区较近的XX企业,在威高里,我们首先参观了XX的一个高分子实验室,对其流程有了大体的认识,实验室共分研发室,配料室,检测室等。在研发室里,一些工作 人员正在忙碌的工作,他们将粉末状原始原料经多次加工生产成 颗粒状白色固体。在研发室里,我们也认识了许多半自动化的机器,其原理是我们所不知的,同学们对这些机器都产生了浓厚的 兴趣。离开实验室,我们在解说人员的带领下,了解了威高的概 况及历史,然后立刻参观了威高的展厅,里面陈列的是威高的各 种产品,共涉及医疗器械,药物,军事航空等多领域。出来后,

有机化学实验讲义.

有机化学实验讲义深圳大学材料学院(2012) 脚踏实地,自强不息

第一章有机化学实验基本知识 1.1实验须知 有机化学实验教学的目的是训练学生进行有机化学实验的基本技能和基础知识,验证有机化学中所学的理论,培养学生正确选择有机化合物的合成、分离与鉴定的方法以及分析和解决实验中所遇到问题的思维和动手能力。同时它也是培养学生理论联系实际的作风,实事求是、严格认真的科学态度与良好工作习惯的一个重要环节。 安全实验是有机化学实验的基求要求。在实验前,学生必须阅读本书第一章有机化学实验的基本知识,了解实验室的安全及一些常用仪器设备。在进行每个实验以前还必须认真预习有关实验内容,明确实验的目的和要求,了解实验的基本原理、内容和方法,写好实验预习报告,知道所用药品和试剂的毒性和其它性质,牢记操作中的注意事项,安排好当天的实验。 在实验过程中应养成细心观察和及时记录的良好习惯,凡实验所用物料的质量、体积以及观察到的现象和温度等所有数据,都应立即如实地填写在记录本中。记录本应顺序编号,不得撕页缺号。实验完成后,应计算产率。然后将记录本和盛有产物、贴好标签的样品瓶交给教师核查。 实验台面应该经常保持清洁和干燥,不是立即要用的仪器,应保存在实验柜内。需要放在台面上待用的仪器,也应放得整齐有序。使用过的仪器应及时洗净。所有废弃的固体和滤纸等应丢入废物缸内,绝不能丢入水槽或下水道,以免堵塞。

有异臭或有毒物质的操作必须在通风橱内进行。 为了保证实验的正常进行和培养良好的实验室作风,学生必须遵守下列实验室规则。 1.实验前做好一切准备工作。 2.实验中应保持安静和遵守积序。实验进行时思想要集中,操作耍认真,不得擅自离开,要安排好时间,按时结束。实验结束后,记录本须经教师签字。 3.遵从教师的指导,注意安全,严格按照操作规程和实验步骤进行实验。发生意外事故时,要镇静,及时采取应急措施,并立即报告指导教师。 4.保持实验室整洁。实验时做到桌面、地面、水柑、仪器四净。实验完毕后应把实验台整理干净,关闭所用水、电、煤气。 5.爱护公物。公用仪器及药品用后立即归还原处。节约水、严格控制药品用量。 6.轮流值日。值日生的职责为整理公用仪器,打扫实验室,老师检查后方可离开。 1.2 实验室的安全,事故的预防、处理与急救 在有机化学实验中,经常要使用易燃溶剂,如乙醚、乙醇、丙酮和苯等;易燃易爆的气体和药品,如氢气、乙炔和金属有机试剂等;有毒药品,如氰化钠、硝基苯、甲醇和某些有机磷化合物等;有腐蚀性的药品,如氯磺酸、浓硫酸、浓

材料化学专业介绍与就业前景

材料化学专业介绍与就业前景材料化学是一门新兴的交叉学科,属于现代材料科学、化学和化工领域的重要分支,是发展众多高科技领域的基础和先导。在新材料的发现和合成,纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域,材料化学作出了的独到贡献。材料化学在原子和分子水准上设计新材料的战略意义有着广阔应用前景。 本专业有机融合并着重培养学生掌握材料科学、化学工程、化学等学科知识与实验技能。本专业旨在培养学生系统掌握纳米材料与功能材料设计、制备与表征的基础理论及专业知识,综合解决材料规模化/工业化生产中的化工技术问题。本专业的毕业生将具备良好的国际化视野、材料工程技术素质和实验技能,是符合社会主义市场经济发展和国际竞争需要的、具有较强管理技能的高层次精英人才和复合型技术人才。 主干学科:材料科学、化学 主要课程:化工原理、反应工程、有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、材料力学、材料分析测试技术、材料成型、粉体材料科学与技术、碳材料科学、材料化学等。 主要实践性教学环节:包括生产实习、专业课程实验、

毕业论文等,一般安排10~20周。 主要专业实验:材料制备与合成、材料加工、材料结构与性能测定等。 就业方向: 材料化学专业的学生有较强的化学知识,材料设计制备、检测分析知识,能够在很多领域就业。如电子材料、金属材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其它与材料、化学、化工相关的专业。与化工、化学等专业相比,材料化学专业更注重研究新材料的开发和应用。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域,材料化学专业的人才也有较强的用武之地。 就业岗位: 研发工程师、销售工程师、化验员、销售代表、工艺工程师、质检员、实验员、销售经理、初中化学教师、技术研发工程师、检验员、高中化学教师等。 推荐院校: 武汉理工大学、山东大学、中南大学、四川大学、南京大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学、复旦大学、重庆大学、吉林大学、河北工业大学、南开大学等。 锁定专业:简单的性格测试,了解适合自己的专业 定位大学:根据分数推荐适合的院校,初步定位高考目

材料化学专业本科培养方案

材料化学专业(本科)培养方案 制定日期:2018年6月制定:刘海梅审核:王罗春批准:黄冬梅 一、专业说明 专业代码:080403 二、培养目标 (1)专业定位和服务面向:根据我校“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针和“立足电力,融入上海、辐射全国”的办学定位,本专业定位是:依托学校的电力学科优势,着重体现为地方经济建设服务的特色,努力培养“厚基础、宽口径、强能力”的应用型人才。 (2)培养目标:本专业培养具有良好的思想道德和人文素质、具有熟练的计算机技能和外语水平,系统地掌握材料科学的基础理论与技术,具备材料化学相关的基本知识和基本技能,能在材料科学与工程及其相关领域从事教学、科研、生产、开发及相关的管理工作的材料化学应用型人才。 三、毕业要求 本专业学生要求基本掌握马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论基本原理,具备文学、历史、哲学、艺术、法律等方面的知识,有良好的思想品德修养和健康的心理。掌握高等数学、大学物理等方面的自然科学基础知识。掌握外语、计算机等工具性的基本知识;专业知识主要学习无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、材料科学基础、材料化学、材料物理、材料合成与制备技术、现代表面科学工程、材料腐蚀与防护、材料分析测试方法等课程的基本理论和基本知识,接受科学研究训练、材料制备与加工综合训练和材料的表面处理和改性等的科学思维与科学实验方面的基本训练,具备运用化学和材料的基本理论、基本知识和实验技能进行材料研究和技术开发的能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和技能: 1、具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识,具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新的精神,具有一定的组织管理和社会活动能力,初步形成现代经营管理理念。 2、握材料化学学科及相关数学、物理、化学等学科的基本理论和基本知识; 3、掌握材料制备(化学合成)、表面工程与技术和材料结构与性能测定等方面的基本原理、基础知识和基本实验技能; 4、熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策,国内外知识产权等方面的法律法规; 5、了解材料化学领域的理论前沿和发展动态,以及材料科学与工程产业的发展动态,掌握文献检索、资料查询的基本方法;具有初步的科学研究和实际工作能力。 6、适应经济社会和国家能源电力发展战略新要求和新需求,面向电力生产和现代化经济建设,具有初步的科学研究和实际工作能力,具有一定的创新能力和批判性思维能力,具有

材料化学复习资料

第一章材料科学基础 1.1 原子间的键合、分子间作用 1、原子的键合、分子间作用有哪些? 原子:金属键、离子键 分子:共价键、氢键、德华键 2、各种键合有什么特点和特性? 3、形成氢键的两个条件是什么? 分子中必须含活性氢、另一个元素必须是显著的非金属元素 1.2 晶体结构与缺陷 1、晶态与非晶态之间的转化? 非晶态所属的状态属于热力学亚稳态,所以非晶态固体总有向晶

态转化的趋势,即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶,转化到稳定性更高的晶体状态。通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。 2、晶格常数(晶系)? 例如:正交晶系的晶格常数特征是什么?(选择题) 3、按几何形态分晶体缺陷有哪几种? 点缺陷(零维缺陷):缺陷尺寸处于原子大小的数量级上,即三维方向上缺陷的尺寸都很小。包括:空位;间隙质点;错位原子或离子。线缺陷(一维缺陷):指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷,即缺陷尺寸在一维方向较长,另外二维方向上很短。 面缺陷(二维缺陷):是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷。如晶界、堆积层错等。

1.3 材料的亚稳态 1、为什么纯金属做玻璃不可能? 因为可用于做玻璃的多元合金需满足以下条件: 合金系有三个以上组元、主要组元要有12%以上的尺寸差、各元素间要有大的混合热 第三章高分子材料学基础 3.1.1 高分子链近程结构 1、常见的高分子的缩写及单体? 聚氯乙烯:PVC,CHCLl=CH2 有机玻璃:PMMA聚甲基丙烯酸甲酯, 塑料王:PTFE,聚四氟乙烯,CF2=CF2 2、聚乙烯醇在水中可不可以水解? 3、链的原子种类和排列特点及举例? 特点举例 碳链高分子不溶于水,可塑性(可加 工性)但耐热性差PP聚丙烯, PE聚乙烯,PS聚苯乙烯.PVC聚氯乙烯、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯 杂链高分子具有极性,易水解、醇解, 耐热性比较好,强度高PA(尼龙)、PET(涤纶)、PPO(聚苯醚)、PSU (聚砜)、POM(聚甲醛)、PPS(聚苯硫醚)。 元素有机高分子具有无机物的热稳定性, 有机物的弹性和塑性 硅橡胶 4、几何异构:顺式异构和反式异构举例? 顺式聚异戊二烯: 弹性大,是一种橡胶 反式聚异戊二烯:由于结构对称,极易结晶,为坚硬塑料

综合化学实验讲义

宁夏理工学院 综合化学实验(试用版) 罗桂林陈兵兵陈丽等主编 文理学院化工系

2014年10月

实验一过氧化钙的合成及含量分析 1 实验二三草酸合铁(川)酸钾的制备及组成测定 4 实验三食盐中碘含量的测定(分光光度法)8 实验四乙酸正丁酯的制备10 实验五水果中总酸度及维生素C含量的测定13 实验六查尔酮的全合成16

实验一过氧化钙的合成及含量分析 一、实验目的 1. 掌握制备过氧化钙的原理及方法。 2. 掌握过氧化钙含量的分析方法。 3. 巩固无机制备及化学分析的基本操作。 二、实验原理 在元素周期表中,第一主族和第二主族以及银与锌等均可形成化学稳定性各异的简单过氧化物;它们是氧化剂,对生态环境是有好的,生产过程中一般不排放污染物,可以实现污染的零排放。 CaO2 8H2O是白色或微黄色粉末,无臭无味,在潮湿空气中可以长期缓慢释放出氧气,50C转化为CaO2 2H2O,110C -150C可以脱水,转化为CaO2,室温下较为稳定,加热到270E时分解为CaO和02。 2CaO2 = 2CaO + O2 △ r H m = 22.70KJ/mol CaO2难溶于水,不溶于乙醇和丙酮,它与稀酸反应生成H2O2,若放入微量的碘化钾作催化剂,可作为应急氧气源;CaO2广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸 剂和油类漂白剂,CaO2也是种子及谷物的消毒剂,如将其用于稻谷种子拌种,不易发生秧苗烂根。 制9备的原料可以是CaCb 6H2O、H2O2、NH3 H2O,也可以是Ca(OH) 2和 NH4CI,在较低的温度下,通过原料物质之间的反应,在水溶液生成CaO2 8H2O, 在110C条件下真空干燥,得到白色或微黄色粉末CaO2。有关反应式如下: CaCl2 + 2 NH3 H2O = 2NH4CI + Ca (OH) 2 Ca (OH) 2 + H2O2 + 6 H2O = CaO2 8H2O 连解得:CaCl2 + H2O2 + 2 NH3 H2O + 6 H2O ——Ca2D8H2O + 2NH4CI 过氧化钙含量的测定,可以利用在酸性条件下,过氧化钙与稀酸反应生成过氧化氢,用标准高锰酸钾滴定来确定其含量。为加快反应,可加入微量的硫酸锰。 5CaQ + 2MnO4 + 16H+ = 5Ca2+ + 2Mn2+ + 5O2 T + 8HO CaO2 的质量分数为:W (CaO2)= 2.5*C *V *M /m

材料化学专业个人简历模板

材料化学专业个人简历模板 基本信息 姓名:性别:女 出生日期:1991.10.05 民族:汉族 身高:170cm 体重:50kg 目前所在地:北京户口所在地:东北 毕业院校:xxxx学院政治面貌:中共党员 最高学历:本科所修专业:材料化学 毕业年份:20xx 联系方式:135xxxxxxxx 求职意向 人才类型:应届毕业生 期望类别:------ 到职时间:随时 求职类型:全职 月薪要求:面议 希望工作地区:不限 主修课程 材料科学基础、结晶化学、高分子化学、高分子物理、现代材料分析技术、材料研究与测试方法、材料性能学、材料化学、材料工艺学 奖励情况

1、10-11学年:获学业优秀三等奖 2、10-11学年:获优秀学生二等奖 3、11-12学年:荣获学院三好学生 校内工作 1、20xx年9月-20xx年6月班级组织委员 职责: 组织班级参加学院、学校、班级的各种活动 2、20xx年9月-20xx年6月辅导员助理 职责:辅助辅导员管理班级事务,替辅导员分担工作 工作(培训)经历 1、20xx年7月-20xx年8月 xxxx公司职员 工作描述:工作期间认真负责,深受领导和同事的好评。 2、20xx年7月-20xx年8月学校实验室 工作描述:进行高分子吸水材料的制作 语言能力 英语:良好(六级)国语:优秀粤语:良好 工作技能(个人技巧) 1、能熟练运用office办公软件,熟练操作 Windows XP/win7平台; 2、在校已过全国计算机三级; 自我评价 1、品行端正,乐于助人; 2、吃苦耐劳,对工作认真负责;

3、善于沟通,能够与人很好的相处; 4、做事不紧不慢,有条不紊; 5、在社会交际方面具备一定的能力。 ---来源网络整理,仅供参考

材料化学的发展前景概述

材料化学的发展前景概述 摘要:作为新兴的交叉学科——材料化学,在高速发展的现代社会正发挥着越来越重要的地位与作用,本文将从生物医药、信息技术等领域对其做出阐述。 关键字:材料化学材料科学研究概况 材料与国民经济、国防建设和人民生活密切相关[3],可是材料到底是什么呢?从本质上来讲,材料是一种物质,但不是所有物质都可以称为材料,如燃料、化工原料、化学用品、食品、药物等都不能称为材料,材料还必须具备一定的使用功能。 80年代以来,人们将新材料、信息和生物技术并列为新技术革命的重要标志[3],由此不难发现,材料在社会发展中所占据的重要地位。 材料化学,作为一门新兴的交叉学科,就是利用化学变化和物理手段来加工出形式各样功能新颖的新材料。这是在化学角度上研究材料结构、制备、组成、性能、表征和应用的新兴学科。材料化学不仅是材料科学的分支之一,更是化学科学的重要组成部分,属于基础科学科,具有明显交叉科学、边缘学科的特点。材料化学的研究范围涉及所有的材料领域(本文主要介绍材料化学在生物医药、信息技术等领域的应用与发展),其主要职责是研究新型材料在制备、生产、应用和废弃等过程中的化学性质的变化,且涵盖各类应用材料的化学性能以及与化学有关的应用基础理论和研究方法。本文将从以下几个部分对材料化学学科做一个简要的介绍。 1.生物医药领域 在医学领域,材料化学可谓是必不可少的,新材料的不断产生和应用在医学领域掀起一次次的技术和观念革命,不断推动着医学技术的前进与发展。微创介入技术的诞生,使得多年来医疗服务中追求已久的“及时,微创,无痛,舒适”的观念终于得到实施,特殊材料使得医生在进行手术时可以有效减少病人的出血、创伤和感染,使病人并发症少,术后恢复得又快又好,尤其在治疗心脑血管疾病方面更是疗效显著。纳米材料的应用更是在医学领域掀起了风暴,如空心结构的纳米粒子利用纳米材料特有的小尺寸效应在肿瘤诊断和治疗方面起着重要作用,贵金属——纳米银以其超强的还原能力和优异的杀菌疗效成为一种性能优良的抗菌材料,而目前正在研发的用于医学方面的纳米机器人相信其一旦问世,也会给医学领域带来巨大的变革。 目前由于多种新材料的诞生和应用,越来越多衰竭或坏死的器官可以被新研发出的人造器官所取代。其生理功能也与移植器官的功能不想上下,甚至更为优异。而且没有免疫排异现象,患者的恢复时间也较快。虽然此项技术目前还不十分成熟,但是相信日后必将在医学领域带来一场革命。当然,这一切还要依托材料科学的进步与化学手段的发展。材料化学在医学领域的重要作用不仅限于此,医疗观念、技术、手段、器械等的不断进步都与材料化学的发展有着重要联系,所以说材料化学对医学科学的发展有着重要影响与推进作用 2.信息技术领域 先进的计算机、信息及通信技术同样也离不开相关的材料和成型工艺,而化学学科在其中起了巨大的作用。例如,现代芯片制造设施基本上是一个化学工厂,在这个工厂里,通过使用化学手段,如化学气相沉积法、等离子体刻蚀,将分子物质转化成具有特定电子功能的复杂三维复合材料,从而大大提高信息的传输速度,大大推动了现代信息社会的发展。所以说材料化学将会激活一个新领域的发展,其中一个可能的例子就是光子电路和光计算机的产生。 3.环境和新能源领域 物质生产过程中需要用到大量的材料,同时也会产生很多环境不友好的废料,这对生态环境的影响是不容忽视的。要致力于减少整个生产过程中资源浪费加工流程和对环境有害的物质,据此,可开发一些对环境无毒无害的新材料(如以秸秆为原料的可降解材料等等),

材料化学实验专题讲义

材料化学实验讲义 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院 化学教研室 2011年5月北京 2011年春季学期《材料化学实验》安排: 第十三周实验二 第十四周实验三 第十五周实验一 第十六周实验四

实验内容 实验一、阳离子交换性能的研究与测定 (3) 实验二、无机纳M粒子填充的聚合物吸水材料制备 (6) 实验三、13X沸石对废水中总硬度的吸附实验 (9) 实验四、碳酸钙粉体表面改性表面改性研究(初稿-待定)

实验一:阳离子交换性能的研究与测定 一、实验目的 1、了解阳离子交换性能测定的几种方法。 2、掌握甲醛容量法测定膨润土阳离子交换性能。 二、实验原理 膨润土具有吸附某些阳离子和阴离子并把这些离子保持交换状态的性能;在常温常压下,与无机、有机溶剂接触时,可发生明显变化,可以说,离子、水和盐类以及几乎所有有机物,能够出入于蒙脱石矿物的层间,使其形成复杂的蒙脱石矿物无机盐类复合体和蒙脱石矿物有机复合体。蒙脱石是由二层硅氧四面体和夹在中间的一层铝氧八面体及吸附于晶层间的水化阳离子构成的结构单元组成(即2:1型矿物)。结构单元层与层之间的电荷为永久性负电荷,它以静电引力的形式将阳离子吸附于层间,并保持交换状态。而八面体中Al3+被Mg2+置换的程度不同而使其具有不同的层电荷。其层电荷的强弱与吸附金属的量成正比,其吸附的阳离子种类、数量的变化可以形成不同类型的蒙脱石。正是由于蒙脱石矿物的这些特性,使它在应用方面具有很高的实用价值。 可交换的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)和晶体边缘破键,两者的总和即为阳离子交换量。交换过程是蒙脱石矿物层间阳离子与溶液中阳离子等物质的量的交换作用。例如:含有离子(A+)的蒙脱石(AC)与含有离子(B+)的提取液(BD)相接触时,蒙脱石(AC)层间阳离子(A+)被提取液中的离子(B+)以等物质的量交换,可表示为:B++AC=A++BD。 阳离子交换容量(CEC)的测定方法很多,如醋酸铵法、氯化铵-醋酸铵法、氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氢氧化铵法等,其中醋酸铵法适用于中性、酸性粘土矿物阳离子交换量的测定,氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氢氧化铵法适用于碱性粘土矿物阳离子交换量的测定。对于中、碱性的蒙脱石来说,采用氯化铵-无水乙醇为提取液更为合适;因无水乙醇溶液能抑制氯化铵溶液对硫酸钠、石膏、碳酸钙等化合物的溶解,可以更准确地测定出蒙脱石的阳离子交换容量。代换总量的测定是根据蒙脱石矿物中可代换性阳离子能被取代液中铵离子所置换,准确地测定取代液中取代前后氯化铵含量之差,来计算交换总量。依据的反应方程式为: 蒙脱石+nNH4Cl=蒙脱石(NH44+)+KCl+NaCl+MgCl2+CaCl2 1.主要仪器设备和试剂 (1)设备 磁力搅拌器、离心机(400~10000r/min),电炉,容量瓶(100 mL, 1个),三角瓶(250 mL,3个),25mL移液管,量筒,碱式滴定管。

材料化学就业前景认识

材料化学就业前景认识 材料化学是材料科学的一个分支,是一门材料科学与现代化学、现代物理等多门学科相互交叉、渗透发展形成的新兴交叉边缘学科,是运用现代化学的基本理论和方法研究材料的制备、组成、结构、性质及应用的学科。化学工程专业毕业生是目前很有“钱”途的毕业生,化学工程的毕业生市场需求很大,材料化学专业就业前景甚好,尤其是进入石油业或煤业的学生,材料化学专业是化学与工程两种知识结合的专业,在国民经济发展和科学前沿领域中都起着不可替代的重要作用。 主干学科:材料科学、化学。主要课程:有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、流体力学、工程力学、材料化学、材料物理等。主要实践性教学环节:包括生产实习、毕业论文等,一般安排10--20周材料化学就业前景材料化学就业前景。修业年限:四年授予学位:理学或工学学士 培养适应社会需要,系统地掌握材料科学的基本理论与技术,具备化学相关的基本知识和基本技能,能运用材料科学和化学的基础理论、基本知识和实验技能在材料科学与化学及其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的高级专门人才和具有开拓性、前瞻性的复合型高级人才。 可在化工、石油、轻工、日化、制药、冶金、建材等部

门从事各类化工产品及其生产技术的研究、开发、设计、生产和管理等方面的工作或者出国深造。本专业的毕业生出国难度不是很大,不过出国之后从事的也是基础研究,比如测相图(非常繁杂琐碎),处于比热门冷、比冷门热的位置材料化学就业前景文章材料化学就业前景出自在材料科学与工程各专业中,材料化学专业的毕业生就业情况还是比较不错的,不过目前能去而专业比较对口的,主要还是国有大中型企业,特别是大型钢铁制造公司,有些“夕阳产业”的味道。考研的选择也不少,除上面提到的高校外,很多工科比较齐全的学校都开设了相关专业,基本上都是在材料科学与工程系/学院下面 材料化学专业的学生有较强的化学知识,材料设计制备、检测分析知识,能够在很多领域就业。如电子材料、金属材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其它与材料、化学、化工相关的专业材料化学就业前景职业规划。与化工、化学等专业相比,材料化学专业更注重研究新材料的开发和应用。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域,材料化学专业的人才也有较强的用武之地。市场需求预期:根据北京市“十一五”发展规划:要依托燕山石化,重点发展环境污染孝资源消耗少、附加值高的化工新型材料、精细化工制造业,可以看出燕山石化、大宝、宝洁、双鹤医药、

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