材料化学作业1

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材料合成化学-题

材料合成化学-题

材料合成化学-题一、判断题(对填“T”,错填“F”)1.高温超导体是指能在室温以上温度工作的超导材料。

()2.制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法比柠檬酸盐燃烧法的化学反应更加剧烈。

()3.火焰辅助的超声喷雾热解工艺(FAUSP)也是制备细粉的方法,需要人工点火。

()4.陶瓷粉体的二次粒子尺寸总是大于一次粒子尺寸。

()5.溶胶-凝胶法制备气凝胶,必须在真空条件下进行。

()6.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备。

()7.利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐,可以提高醇盐的水解能力。

()8.微波CVD就是利用微波加热衬底的化学气相沉积()9.静电喷雾沉积(ESD)技术可以被用来生长致密的外延薄膜()10.人们可以通过原子操纵技术来大量制备超晶格材料()11.高分子聚合反应是一个熵增过程()12.Schetman获得诺贝尔主要原因是他发现了宏观材料可以有10次对称轴()13.溶胶-凝胶法制备气凝胶,必须在真空条件下()14.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备()15.利用乙酰丙酮配位高价金属醇盐,可以提高醇盐的水解能力()16.MOF就是金属氟氧化物的简称()17.乳液聚合的乳化剂通常是表面活性剂()18.使用模板试剂(硬模板,软模板,牺牲模板)是制备无机空心球的必要条件()19科学理论是无可争辩的()20.制备多元金属氧化物粉体的柠檬酸盐燃烧法需要人工点火引发反应()21.人们可以通过原子操纵技术来精细控制反应()22.高分子聚合反应是吸热反应()23.对于面心立方(fcc)晶体,因为晶体形状以立方体能量最低,所以最易生长出立方形状的单晶体()24.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过均相聚合反应制备()25.利用螯合剂配位高价金属的醇盐,可以提高醇盐的反应活性()26.固相反应常用来制备陶瓷块材,但是不能用来制备陶瓷粉体()27.高分子聚合反应总是放热的()28.微弧氧化技术主要被用来制备金属氧化物纳米粉体()29.制备薄膜材料的溅射技术属于物理制备工艺()30.悬浮聚合法的悬浮剂通常都是表面活性剂()31.伟大的科学理论都是复杂而奥妙无穷的()32.制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法本质上是一种放热氧化还原反应,其中甘氨酸是氧化剂,硝酸盐是还原剂()33.超声喷雾沉积法制备薄膜工艺中,产生的雾滴是带有电荷的()34.人们可以通过原子操纵技术来精确发动基元反应()35.高分子聚合反应总是熵增加的化学反应()36.金属玻璃是透明的金属材料()37.电沉积法制备泡沫镍工艺流程中采用了无电镀步骤来生长外延镍薄膜()38.利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐,可以降低醇盐的水解能力()39.制备薄膜材料的真空蒸发技术属于物理制备工艺()40.采用急冷工艺是制备金属玻璃的关键()41.L-B膜技术可以用来制备金属氧化物纳米棒阵列()42.控制纳米金属粒子的取向生长时,包覆剂不能是简单的阴离子(如Br-)(43.生长螺旋碳纳米管时,使用含铁催化剂是必要条件()44.量子点粒径越大,其发射的荧光波长越短。

材料物理化学作业-热力学第一定律

材料物理化学作业-热力学第一定律

材料物理化学作业第一章 热力学第一定律1.某体系在压力101.3kPa 下,恒压可逆膨胀,体积增大5L ,计算所做的功。

2. 在300K 的常压下,2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功为多少?3.2mol H 2在00C ,压力为101.3kPa 下恒压可逆膨胀至100L ,求W 、Q 、ΔU 、ΔH 。

4.计算1mol 铅由250C 加热到3000C 时所吸收的热。

已知铅的C p =23.55+9.74×10-3T/K J ·K -1·mol -15.1mol 单原子理想气体,温度为250C ,压力为101.3kPa ,经两种过程达到同一末态:Ⅰ、恒压加热,温度上升到12170C ,然后再经恒容降温到250C 。

Ⅱ、恒温可逆膨胀到20.26kPa 。

分别计算两个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。

6.已知250C 时下列反应的热效应:2Pb+O 2=2PbO ΔH 1=-438.56kJ ·mol -1 S+O 2=SO 2 ΔH 2=-296.90kJ ·mol -1 2SO 2+ O 2=2SO 3 ΔH 3=-197.72kJ ·mol -1 Pb+S+2O 2=PbSO 4 ΔH 4=-918.39kJ ·mol -1 求反应PbO+SO 3= PbSO 4的热效应。

7.已知250C 时下列反应的热效应:Ag 2O+2HCl (g )=2Agl+H 2O (l ) ΔH 1=-324.71kJ ·mol -12 Ag+21O 2= Ag 2O ΔH 2=-30.57kJ ·mol -1 21H 2+21Cl 2=HCl (g ) ΔH 3=-92.31kJ ·mol -1 H 2+21O 2= H 2O (l ) ΔH 4=-285.84kJ ·mol -1 求AgCl 的生成热。

材料化学实验-1-1

材料化学实验-1-1

材料化学实验吉林大学化学学院实验一Mn12单分子磁体的合成一、实验目的1. 了解单分子磁体的基本性质。

2. 掌握[Mn12O12 (O2CMe) 16 (H2O) 4 ]的合成方法。

二、实验原理单分子磁体是近二十年来才发展起来的一种新型磁性材料。

不同于传统的磁性材料,单分子磁体的磁性并不是由分子间的长程有序相互左右产生的,而是由单个分子内自旋中心的相互作用而产生的。

所以单分子磁体具有体积小、尺寸单一、可溶性好等一些其他材料无法替代的优点。

这使得其在高密度存储、量子计算机等方面有着巨大的潜在应用价值。

[Mn12O12 (O2CMe) 16 (H2O) 4 ]是1993年由Roberta Sessoli、Hui Lien Tsai 等发现的第一个具有单分子磁体性质的化合物。

其结构可以看成是由四个Mn(Ⅳ)为核心,八个Mn(Ⅲ)环绕在周围的结构。

[Mn12O12 (O2CMe) 16 (H2O) 4 ]分子,紫色球为Mn(Ⅳ),蓝色球为Mn(Ⅲ),红色球为O制备[Mn12O12 (O2CMe) 16 (H2O) 4 ]是一个氧化还原反应,要在适当的条件下由高锰酸钾氧化醋酸锰得到目标产物,同时控制反应温度以提高产率。

反应方程式为:44Mn(CH3COO)2·4H2O+16KMnO4+18CH3OOH =5[M n12O12(CH3COO)16(H2O)4]·2CH3COOH·4H2O+16K(CH3COO)+140H2O三、实验仪器和试剂1. 仪器100ml烧瓶1个50ml量筒1支电子天平1台控温磁力搅拌器1台循环水真空泵1台布式漏斗1个抽滤瓶1个磁力搅拌子1个研钵1个X射线粉末衍射仪2. 试剂去离子水冰醋酸A.R.醋酸锰A.R. 高锰酸钾A.R.四、实验步骤1.在40ml 60%的醋酸溶液中加入醋酸锰4.04g 16.5mmol,搅拌使醋酸锰完全溶解。

2.取高锰酸钾1.00g 6.33mmol,研细,在搅拌下将研细的高锰酸钾加入到醋酸锰溶液中,搅拌使高锰酸钾完全溶解(约5~10分钟)。

哈理工电气高分子绝缘材料化学基础课后答案1

哈理工电气高分子绝缘材料化学基础课后答案1

5.9 预测下列各组高聚物中Tg的高低,并给出简要的解释
(1)聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。
聚对苯二甲酸乙二酯结构为:
O H OCH2CH2O C O C n OH
O C n OH
聚对苯二甲酸丁二酯结构为
O H OCH2CH2CH2CH2O C
对比二者结构,聚对苯二甲酸丁二酯中内旋转较容易的CH2 部分较多。CH2含量越多,内旋转越容易,分子链柔顺性越 好,聚对苯二甲酸丁二酯柔顺性更好。因此聚对苯二甲酸乙 二酯玻璃化温度更高。
(3)聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸叔丁酯;
CH3
聚甲基丙烯酸甲酯结构为:
[ CH2 CH ] C O CH3
n O
CH3 [ CH2 CH ] C n O
聚甲基丙烯酸叔丁酯结构为:
对比二者结构,聚甲基丙烯酸叔丁酯侧 基体积更大。酯基是柔性侧基,侧基体 积越大,大分子链柔顺性越大,因此聚 甲基丙烯酸叔丁酯更柔顺,其玻璃化温 度比聚甲基丙烯酸甲酯低。
O CH3 C CH3 CH3
(2)聚丙烯和聚异丁烯
聚丙烯结构式: 聚异丁烯结构式:
CH3 [ CH2 C CH3 ] n
[ CH2 CH ] CH3 n
对比二者结构,聚丙烯只有一个CH3侧基,聚异丁烯在季碳原 子上有两个CH3做对称双取代。对称双取代使得主链内旋转位 垒比聚丙烯中单CH3取代时小,链柔顺性回升,因而Tg下降。 因此,聚异丁烯玻璃化温度更低。
6、1,4-聚丁二烯和1,2-聚丁二烯
1,4-聚丁二烯结构式为:
CH2 CH CH CH2
n
1,2-聚丁二烯结构式为:
CH2 CH n CH CH2
对比二者结构, 1,4-聚丁二烯主链结构中存在非共轭双键, 并且没有位阻性侧基。非共轭双键使单键内旋转更容易, 提高主链柔顺性,位阻性侧基的存在,使单键内旋转困难, 降低主链柔顺性。因此1,4-聚丁二烯柔顺性更好。

高中化学作业设计优秀案例范文

高中化学作业设计优秀案例范文

高中化学作业设计优秀案例范文一、作业设计背景。

高中化学知识繁多且抽象,学生在学习过程中往往感到枯燥和难以理解。

为了提高学生学习化学的兴趣,帮助他们更好地掌握化学知识,我们需要设计出既有趣又能有效巩固知识的作业。

二、作业设计目标。

1. 巩固化学基础知识,如化学方程式、元素周期表等。

2. 培养学生的化学思维能力,包括分析、推理和解决问题的能力。

3. 提高学生对化学实验的理解和操作能力(即使是在书面作业中体现实验思维)。

4. 激发学生对化学学科的兴趣,让他们感受到化学与生活的紧密联系。

三、作业设计内容。

1. 基础知识巩固型作业。

(1)元素周期表之歌。

作业内容:同学们,大家都知道元素周期表是化学的基石。

现在,请根据元素周期表前20号元素的顺序,创作一首简单的顺口溜或者歌曲(可以是说唱形式哦)。

例如:“氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙。

”然后给你的作品配上一段有趣的解释,说明每个元素的一些特性或者与生活的联系。

这个作业的妙处在于,让学生用一种轻松诙谐的方式去记忆元素周期表。

创作的过程中,他们会更深入地思考每个元素的特点,而且这种记忆方式比死记硬背有趣得多。

学生可能会写出这样的解释:“氢啊氢,是最轻的气体,就像气球里的小调皮;氦呢,很稳定,常被用来充气球,让气球飞高高……”(2)化学方程式对对碰。

作业内容:给出一系列的化学反应描述,如“铁在氧气中燃烧”“碳酸钙与稀盐酸反应”等,让学生写出对应的化学方程式,然后再从这些方程式中挑选两个,编写一个化学小谜题。

例如:有两个小伙伴A和B,A在空气中燃烧时火星四射,B是一种无色无味的气体,当A和B反应后会生成一种黑色固体,请问A、B分别是什么物质,写出反应方程式。

这样的作业,不仅能巩固化学方程式的书写,还能锻炼学生的逆向思维能力,从方程式到实际反应的推理能力。

2. 思维拓展型作业。

(1)化学侦探。

作业内容:假设你是一名化学侦探,收到了这样一个案件:某工厂的废水排放导致附近河流中的鱼大量死亡。

(必考题)初中高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(提高培优)(1)

(必考题)初中高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(提高培优)(1)

一、选择题1.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 选项 物质(括号内为杂质)除杂试剂 A2FeCl 溶液()3FeCl Fe 粉 BNaCl 溶液()2MgCl NaOH 溶液、适量稀HCl C2CO (HCl) 2H O 浓24H SO D()323NaHCO Na CO 加入过量NaOH 溶液 A .A B .B C .C D .D2.某同学通过系列实验探究Fe 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是 A .将0.1 mol/L 的FeCl 3溶液与0.3mol/L 的NaOH 溶液等体积混合制备Fe(OH)3胶体 B .将FeSO 4溶液缓慢滴入足量NaOH 溶液,过滤、洗涤、干燥获得纯净的Fe(OH)2固体 C .铁粉中混有铝粉,加入过量NaOH 溶液充分反应后过滤D .可用带火星的木条检验铁与水蒸气反应后的气体产物,木条复燃3.向相同体积、相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中分别放入足量铝粉,放出的氢气在同温同压下的体积比为A .1:3B .1:6C .1:1D .3:2 4.将足量的CO 2不断通入KOH 、Ca(OH)2、KAlO 2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO 2的量的关系可表示为A .B .C .D .5.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是A .Cu(s)2Cl Δ−−−−→CuCl 2(s)NaOH(aq)−−−−−→ Cu(OH)2(s) B .CaCl 2 (aq)2CO −−−→ CaCO 3(s)−−−→高温 CaO(s)C .NaHCO 3(s)−−−→加热Na 2CO 3(s) −−−−→饱和石灰水NaOH(aq)D .FeCl 2(aq)NaOH(aq)−−−−−→ Fe(OH)2(s)22OH O −−−→Fe(OH)3(s) 6.在a LAlCl 3和NH 4Cl 的混合溶液中加入2b mol AgNO 3,恰好使溶液中的Cl ﹣完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c molNH 3,则原溶液中的Al 3+物质的量浓度(mol•L ﹣1)为A .2b-c 2aB .2b-c aC .2b-c 3aD .2b-c 6a7.下列说法正确的是A .工业上电解熔融的氧化镁制取金属镁B .铝合金是目前使用最广泛的合金C .铝制容器表面有致密的氧化层,可以用来盛放咸菜等食物D .小苏打、碳酸钙等可以用来治疗胃酸过多8.下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是( )A .FeI 2溶液与等物质的量的Cl 2反应:2I ﹣+Cl 2=Cl ﹣+I 2B .向铝粉中投入过量的NaOH 溶液:Al 3++4OH ﹣=AlO 2-+2H 2OC .NH 4Al(SO 4)2中滴加Ba(OH)2使SO 24-恰好完全沉淀:Al 3++2SO 24-+2Ba 2++4OH ﹣=AlO 2-+2BaSO 4↓+2H 2OD .向Mg(HCO 3)2溶液中加入过量NaOH 溶液:Mg 2++2HCO 3-+2OH ﹣=MgCO 3↓+CO 23-+2H 2O9.下列各项不能用互滴法鉴别的是A .AlCl 3 NaOH MgCl 2 NaClB .NaAlO 2 NaHSO 4 BaCl 2 MgCl 2C .AlCl 3 NaOH H 2SO 4 KClD .NaHCO 3 H 2SO 4 NaCl KCl 10.在酸性溶液中能大量共存的离子组是( ) A .2Fe +、3NO -B .Na +、2AlO -C .K +、3HCO -D .4NH +、Cl - 二、填空题11.铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,是地壳中含量最多的金属。

2021年高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典练习卷(答案解析)(1)

2021年高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典练习卷(答案解析)(1)

一、选择题1.下列物质间的转化均能一步实现的是A .浓盐酸(aq)−−→Cl 2(g)石灰水−−−→“84”消毒液(aq)B .NaOH(aq)2CO (g)−−−→NaHCO 3(aq)NaOH(aq)−−−−→Na 2CO 3(aq)C .−−−→−−−→22Cl (g)Cl (g)23点燃Fe(s)FeCl (s)FeCl (s) D .Al(OH)3(s)HCl(aq)−−−→AlCl 3(aq)3NH (aq)−−−−→NH 4AlO 2(aq) 2.下列说法正确的是A .合金只能由金属和金属熔合而成B .用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸钠漂白纸浆的原理相同C .碳酸钠溶液能使酚酞试液变红,说明碳酸钠属于碱D .加热铝箔时,铝箔熔化,但液态的铝不滴落,说明熔点:氧化铝>铝3.以下现象中不涉及氧化还原反应的是A .氯化铁溶液可用于刻制含铜箔的印刷电路板B .在新冠肺炎疫情期间,使用84消毒液进行消毒C .用盐酸除去铁锈(Fe 2O 3·xH 2O) D .将紫色石蕊溶液滴加到新制氯水中,可以看到溶液先变红后褪色4.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A .Fe 3+能水解生成Fe(OH)3胶体,可用作净水剂B .CaO 2能缓慢与水反应产生O 2,可用作水产养殖中的供氧剂C .FeCl 3溶液具有氧化性,可用作铜制线路板的蚀刻剂D .铝具有良好导热性,可用铝罐贮运浓硝酸5.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是A .Na 2CO 3溶液(Na 2SO 4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤B .NaHCO 3溶液(Na 2CO 3),通入过量的CO 2气体C .铝粉(Mg),加入足量的盐酸,过滤D .FeCl 2溶液(FeCl 3),通入足量的氯气6.分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl 、CaCl 2和AlCl 3溶液中的Cl -,消耗相同物质的量浓度AgNO 3溶液的体积之比为3:4:6,则KCl 、CaCl 2、AlCl 3溶液的体积之比为 A .1:1:1B .3:2:2C .3:4:6D .6:4:3 7.下列A ~D 四组,每组有两个反应,其中两个反应可用同一个离子方程式表示的是( )DNaAlO 2溶液与少量H 2SO 4溶液相混合 少量NaAlO 2溶液与过量稀H 2SO 4相混合 A .A B .B C .C D .D8.将H 2S 和空气的混合气体通入FeCl 3、FeCl 2、CuCl 2的混合溶液中反应回收S ,其物质转化如图所示。

人教版高中化学选修五5.3功能高分子材料(习题1).docx

人教版高中化学选修五5.3功能高分子材料(习题1).docx

高中化学学习材料
5.3功能高分子材料
1.婴儿用的一次性纸尿片中间有一层能吸水保水的物质。

下列高分子中有可能被采用的是( )
解析:由题意知,高分子结构中必须含有亲水性基团,而—OH是亲水性基团,故选C。

答案:C
2.“喷水溶液法”是使沙漠变绿洲的新技术。

喷洒在沙漠中的聚丙烯酸酯水溶液中的高分子与沙土粒子结合,在地表下30~50 cm形成厚0.5 cm的隔水层,可阻止地下的盐分上升,拦截、蓄积雨水。

对聚丙烯酸酯的说法不.正确的是( )
A.单体的结构简式为CH2===CH—COOR
B.在一定条件下能发生加成反应
C.在一定条件下能发生水解反应
D.它是通过单体加聚反应得到的
解析:聚丙烯酸酯分子中不存在碳碳双键,不能发生加成反应。

答案:B
3.在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后,它们的导电性能大大提高。

因为这些塑料具有金属的一般特性,所以人们称之为“人造金属”,下列对“人造金属”的说法正确的是( ) A.“人造金属”和普通金属的制取方法不同,但原料相同
B.强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C.“人造金属”能够导电传热,所以有金属光泽
D.“人造金属”具有金属的一般特性,所以它们属于金属
解析:“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同,人造金属是在某些塑料中加入强氧化剂或还原剂后制得,普通金属是用金属化合物加入还原剂等方法制得;“人造金属”尽管有金属的一般特性,但它属于高分子化合物中的塑料。

答案:B。

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1.材料中的结合键有哪几种?它们对材料的特性有何影响?答:一、材料中的结合键有离子键,共价键,金属键,分子键和氢键。

具体如下:㈠、离子键离子键是由正负电荷的相互吸引造成的。

例如,钠原子的价轨道中有一个电子,它很容易将外层电子释放而成为带正电的离子。

同样,氯原子容易接受一个电子进入它们的价轨道直至达到八个电子而成为带负电的离子。

既然带负电和带正电的材料之间总存在静电引力,那么在带不同电荷的相邻离子间就形成了键。

离子键的特点是与正离子相邻的是负离子,与负离子相邻的是正离子。

㈡、共价键共价键是一种强吸引力的结合键。

当两个相同原子或性质相近的原子接近时,价电子不会转移,原子间借共用电子对所产生的力而结合,形成共价键。

共价键使原子间有很强的吸引力,这一点在金刚石中很明显,金刚石是自然界中最硬的材料,而且它完全是由碳原子组成。

每个碳原子有四个价电子,这些价电子与邻近原子共用,形成完全由价电子对结合而成的三维点阵。

这些三维点阵使金刚石具有很高的硬度和熔点。

㈢、金属键金属是由金属键结合而成的,它具有同非金属完全不同的特性。

金属原子的外层电子少,容易失去。

当金属原子相互靠近时,这些外层原子就脱离原子,成为自由电子,为整个金属所共有,自由电子在金属内部运动,形成电子气。

这种由自由电子与金属正离子之间的结合方式称为金属键。

㈣、分子键分子键又叫范德瓦尔斯键,是最弱的一种结合键。

它是靠原子各自内部电子分布不均匀产生较弱的静电引力,称为范德瓦尔斯力,由这种分子力结合起来的键叫做分子键。

㈤、氢键另一种范德瓦尔斯力实际上是极性分子的一种特殊情况。

C-H、O-H或N-H键端部暴露的质子是没有电子屏蔽的,所以,这个正电荷可以吸引相邻分子的价电子,于是形成了一种库仑型的键,称为氢键,氢键是所有范德瓦尔斯键中最强的。

氢键最典型的例子是水,一个水分子中氢质子吸引相邻分子中氧的孤对电子,氢键使水成为所有低分子量物质中沸点最高的物质。

二、结合键对材料性能的影响㈠、金属材料金属材料的结合键主要是金属键。

由于自由电子的存在,当金属受到外加电场作用时,其内部的自由电子将沿电场方向作定向运动,形成电子流,所以金属具有良好的导电性;金属除依靠正离子的振动传递热能外,自由电子的运动也能传递热能,所以金属的导热性好;随着金属温度的升高,正离子的热振动加剧,使自由电子的定向运动阻力增加,电阻升高,所以金属具有正的电阻温度系数;当金属的两部分发生相对位移时,金属的正离子仍然保持金属键,所以具有良好的变形能力;自由电子可以吸收光的能量,因而金属不透明;而所吸收的能量在电子回复到原来状态时产生辐射,使金属具有光泽。

金属中也有共价键(如灰锡)和离子键(如金属间化合物Mg3Sb2)。

㈡、陶瓷材料简单说来,陶瓷材料是包含金属和非金属元素的化合物,其结合键主要是离子键和共价键,大多数是离子键。

离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性,所以陶瓷材料通常具有极高的熔点和硬度,但同时陶瓷材料的脆性也很大。

㈢、高分子材料高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键。

其中,组成分子的结合键是共价键和氢键,而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。

尽管范德瓦尔斯键较弱,但由于高分子材料的分子很大,所以分子间的作用力也相应较大,这使得高分子材料具有很好的力学性能。

2.介绍贮氢合金类别,并说明其贮氢、释氢化学过程答:自20世纪60年代二元金属氢化物问世以来,人们从未停止过新型贮氢合金的研究与发展,为满足各种性能的要求,已在二元合金的基础上,开发出三元、四元、五元、乃至多元合金。

但不论哪种合金,都离不开A、B两种元素,A元素是发热型金属,如Ti、Zr、La、Mg、Ca、Mn——混合稀土金属等;B元素是吸热型金属,如Ni、Fe、Co等。

按其原子比的不同,它们构成AB5型、AB2型、AB型、A2B型等四种类型。

贮氢合金在常温常压(附近)下与氢反应,成为合金氢化物,通过加热或减压将贮存的氢气放出;通过冷却或加压再次吸收于合金中,利用这一特性可有效地贮氢。

3.功能陶瓷按其功能性质不同,可以分为哪几大类?各举一例说明答:功能陶瓷按其功能性质不同,可以分为电子陶瓷,磁性陶瓷,敏感陶瓷,超导陶瓷,光学陶瓷和生物陶瓷六大类。

举例如下:电子陶瓷:如半导体陶瓷,具有半导体特性的陶瓷材料。

半导体陶瓷导电性能介于金属与绝缘体之间。

半导体陶瓷的电导率因外界条件(温度、光照、电场、气氛和温度等)的变化而发生显著的变化,因此可以将外界环境的物理量变化转变为电信号,制成各种用途的敏感元件。

磁性陶瓷:如铁氧体磁铁,主要用于磁铁和磁存储元件。

敏感陶瓷:如光敏陶瓷,也称光敏电阻瓷,属半导体陶瓷。

由于材料的电特性不同以及光子能量的差异,它在光的照射下吸收光能,产生不同的光电效应:光电导效应和光生伏特效应。

超导陶瓷:如氧化物超导体,具有超导性的陶瓷材料。

其主要特性是在一定临界温度下电阻为零,即所谓零阻现象。

在磁场中其磁感应强度为零。

光学陶瓷:如氧化铝陶瓷,具有一定透光性或具有光性能与其他性能相互转换效应(如电光效应、磁光效应等)的陶瓷材料。

生物陶瓷:如单晶生物陶瓷,一种新型的生物陶瓷材料,属氧化铝单晶。

氧化铝单晶也称宝石,添加剂不同,制得单晶材料颜色不同,如红宝石、蓝宝石等。

氧化铝单晶有许多特性,如机械强度、硬度、耐腐蚀性都优于多晶氧化铝陶瓷,其生物相溶性、安定性、耐磨性也优于多晶氧化铝陶瓷,具有特殊生理行为的陶瓷材料,可以作为生物体部分功能或形态修复材料。

4.什么是纳米材料?纳米效应有哪几种?答:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度。

纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。

这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

5.根据自己的研究课题写一篇关于材料制备的综述,可针对某种或某一类材料,涉及制备原理、方法、特点、最新进展等。

介孔分子筛固载离子液体催化剂的制备摘要:将离子液体固载于载体物质上,可提高其利用率,降低使用成本。

固载离子液体的基本方法有浸渍法、键合法、溶胶-凝胶法等。

本文综述了介孔分子筛固载离子液体制备以及最新研究进展。

关键词:离子液体介孔材料固载1前言离子液体作为新兴的绿色溶剂成为有机合成、分离分析及功能材料等领域的研究热点之一,但成本较高、用量大、催化剂不易分离等缺点限制了其广泛应用。

目前人们提出的解决方法之一就是将离子液体负载在无机多孔材料或者有机高分子材料上,然后把催化剂再溶解在固载化后的离子液体中,制得多相催化剂,从而把离子液体的特性转移到多相固体催化剂上。

目前固载型离子液体用于催化反应主要集中在两方面,一是将酸性离子液体固定,用作反应的酸性催化剂;另一方面是将离子液体作为过渡金属催化剂载体再固定于有机或无机介质中进行催化研究。

离子液体是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的、在室温或室温附近温度下呈液态状态的盐类。

与传统的有机溶剂、电解质及催化剂相比,离子液体具有一系列突出的优点:几乎没有蒸汽压,不易挥发;一体状态温度范围宽,较好的化学稳定性及较宽的电化学窗口;通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、有机物及聚合物的溶解性,并且其酸度可调至强酸;可与其他溶剂形成两相或多相体系,密度大易分相,适合做反应介质、催化剂、分离溶剂或构成反应/分离稱合新体系[1]。

目前功能化离子液体的种类较多,酸性功能化离子液体和碱性功能化离子液体作为其中重要的两种,被研究的比较广泛。

酸性功能化离子液体分为两种:Lewis酸性离子液体和Bronsted酸性离子液体。

Lewis酸性离子液体中最具代表性的是三氯化铝类的离子液体,其中氯离子是Lewis碱,三氯化铝是Lewis酸,所以三氯化铝的量决定着离子液体的酸碱性,只有当它的摩尔量大于0.5时,离子液体被认为是酸性的[2]。

这种体系的离子液体对水非常敏感,合成该种离子液体的过程比较复杂,许多研究使用其它金属代替铝的卤化物如铜、锌、锡,但是所得的离子液体的酸性并不强Bronsted酸性离子液体的代表是磺酸液体,Cole[3]人于2002年首次报道 ,此类离子液体具有很强的Bronsted酸性,且对水和空气稳定,催化反应过程中不产生废气污染环境,而且具有固体酸和液体酸的双重优点[4],与液体酸相比,且酸性可调;与固体酸比较,离子液体的流动性好、酸性强;阴阳离子的结构可以改变,从而提供一个非水、极性可调的两性体系,在化学分离过程中起着重要的作用。

介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。

按其化学组成来分类,它主要有硅系( SiO2,MCM-41,MCM-48,SBA-15等) 和非硅系( 过渡金属氧化物、磷酸盐和硫化物等) 。

目前,有很多关于将离子液体直接接在介孔材料上的研究,表1-1 中列举了几种常见介孔材料固载各种不同离子液体的相关实验.随着新型固载化离子液体研究的深入,通过对载体结构的选择、设计及改性使得固载化离子液体有着更广阔的应用前景。

表1-1常见的介孔材料固载的离子液体Tab.1-1 Common mesoporous materials immobilized ionic liquids载体离子液体/催化剂用途硅胶磺化的咪唑类离子液体纤维素的水解作用硅胶/MCM-41AlCl3类型离子液体十二烷基苯转化( 主要是歧化作用和脱烷基化作用)MCM-41 三乙胺类离子液体( THA-CP-MS41) 甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA) 与CO2反应MCM-48 咪唑类离子液体苯乙酮氢化SBA-15含Pd 咪唑类离子液体(Post-PdTSPP-PMIM-SBA-15)碘苯/溴苯与丙烯酸乙酯反应SBA-15咪唑类离子液体(In-IL-PMO-SBA-15)Friedel-Crafts反应2制备原理离子液体负载化[5]是指通过物理或化学的方法将离子液体或溶有催化剂等其他物质的离子液体负载( 又称固定或固载) 到固态载体上,得到所谓负载化离子液体(supported or immobilized ionic liquid),从而使离子液体由液态变为“固态”或者说使载体表面具有离子液体的特性,以用于催化反应、混合物分离、固体电解质等领域。

3方法3.1浸渍法浸渍法[6]是一种简单的离子液体固载方法。

其操作方法就是将离子液体滴加到固体载体( 如硅胶) 上,直到载体完全湿润,或将载体浸入到过量的离子液体中,浸渍一段时间后再将多余的离子液体除去,最后将固载化的离子液体进行干燥处理。

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