实验七-实验报告
实验报告 - - 实验七 - 八段数码管显示实验

实验报告 - - 实验七 - 八段数码管显示实验EDA实验报告之实验七八段数码管显示实验1、实验目的1)了解数码管动态显示的原理。
2)了解用总线方式控制数码管显示2、实验要求:利用实验仪提供的显示电路, 动态显示一行数据.提示:把显示缓冲区(例如可为60H~65H作为缓冲区)的内容显示出来,当修改显示缓冲区的内容时,可显示修改后的内容(为键盘扫描、显示实验做准备)。
3、实验说明本实验仪提供了6 位8段码LED显示电路,学生只要按地址输出相应数据,就可以实现对显示器的控制。
显示共有6位,用动态方式显示。
8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。
位码经MC1413或ULN2021倒相驱动后,选择相应显示位。
本实验仪中 8位段码输出地址为0X004H,位码输出地址为0X002H。
此处X是由KEY/LED CS 决定,参见地址译码。
做键盘和LED实验时,需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。
以便用相应的地址来访问。
例如,将KEY/LED CS接到CS0上,则段码地址为08004H,位码地址为08002H。
七段数码管的字型代码表如下表:a ----- f| |b | | ----- | g | e| |c -----d 。
h显示字形 g f e d c b a 段码 0 0 1 1 1 1 1 1 3fh 10 0 0 0 1 1 0 06h 2 1 0 1 1 0 1 1 5bh 3 1 0 01 1 1 1 4fh 4 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 1 0 1 1 01 6dh 6 1 1 1 1 1 0 1 7dh 7 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 1 1 1 1 1 1 1 7fh9 1 1 0 1 1 1 1 6fh A 1 1 1 0 1 1 1 77h b1 1 1 1 1 0 0 7ch C 0 1 1 1 0 0 1 39h d 1 0 11 1 1 0 5eh E 1 1 1 1 0 0 1 79h F 1 1 1 0 0 0 1 71h4、原理图及连线5、实验内容1) 使用仪器、仪表,开发平台型号本实验用到了WAVE 6000软件平台,电脑一台,LAB6000实验箱,示波器,若干连线,串行数据线。
实验七-实验报告

实验七:超声化学法制备纳米多孔氧化物及其电化学性能研究专业:材料物理姓名:许航学号:141190093一、实验内容与目的1、学习超声化学反应的基本原理,熟悉反应装置的构成;2、通过与其他方法比较,了解超声化学法在多孔纳米材料制备方面的优缺点;3、学习超声化学法制备多孔金属氧化物的实验步骤,了解多孔纳米材料的表征方法;4、学习电化学工作原理,掌握电容测试方法,熟悉超级电容器常用的金属氧化物材料。
二、实验原理超声化学主要源于声空化导致液体中微小气泡形成、振荡、生长收缩与崩裂及其引起的物理、化学效应。
液体声空化是集中声场能量并迅速释放的过程,空化泡崩裂时,在极短时间和空化极小空间内,产生5000K以上的高温和约5.05×108Pa的高压,速度变化率高达1010K/s,并伴有强烈的冲击波和时速高达400km的微射流生成,使碰撞密度高达1.5kg/s;空化气泡的寿命约0.1μs,它在爆炸时释放出巨大的能量,冷却速率可达109K/s。
这为一般条件下难以或不能实现的化学反应提供了一种特殊的环境。
这些极端条件足以使有机物、无机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧和热分解条件,促进非均相界面之间搅动和相界面的更新,极大提高非均相反应的速率,实现非均相反应物间的均匀混合,加速反应物和产物的扩散,促进固体新相的生成,并控制颗粒的尺寸和分布。
通过将超声探头浸入反应溶液中就可将超声波引入到一个有良好控温范围的反应系统。
利用超声来使反应体系中的物质得到充分的反应,从而制备出颗粒分布、大小尺寸均匀的纳米多孔氧化物。
三、实验数据及处理1.循环伏安曲线在恒定扫描速率下,伏安特性曲线为闭合曲线,且扫描速率越快,围成的图形面积越大。
2.恒流充放电电压-时间曲线曲线包括充电和放电两个过程,设定电压从0V充到0.6V,再放电到0V。
随着充电电流的增加,充放电总时间增长,曲线的峰点向时间增加的方向移动。
3.电容与充放电电流的关系通过公式C=I×∆t/∆v计算样品的电容值,做出电容-充放电电流曲线图,发现随着充放电电流的增加,测定的电容值减小,电容与电流几乎呈线性关系四、思考与讨论1、超声化学法来制备多孔金属氧化物纳米材料的过程中,超声波起了什么作用?答:超声在纳米材料的制备中的作用源自空化效应。
实验七 醋酸纤维薄膜电泳法分离牛血清蛋白

实验七醋酸纤维薄膜电泳法分离牛血清蛋白一.目的掌握醋酸纤维薄膜电泳法分离蛋白质的原理和方法。
二、原理蛋白质是两性电解质。
当PH>PI时,蛋白质为负离子,在电场中向阳极移动;当PH<PI时,蛋白质为正离子,在电场中向阴极移动。
血清中含有数种蛋白质,在同一PH值时,因所带电荷不同,而在电场中的移动速度也不相同,故可用电泳法将其分离。
本试验以牛血清为材料,醋酸纤维薄膜为支持物,通过点样、电泳、染色、脱色从而得到血清中蛋白质的分离图谱,再进行观察和定量分析。
血清中含白蛋白、α-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白等。
其等电点低于pH7.0,在缓冲液中(pH8.6)中,电离成负离子,在电场中向阳极移动。
用醋酸纤维薄膜作蛋白电泳有简便,快速,分离清晰,容易定量等优点。
三、实验仪器1、牛血清2 、醋酸纤维薄膜3 、镊子4 、电泳仪5 、电泳槽6 、盖玻片四、实验试剂1、巴比妥—巴比妥钠缓冲液(离子强度,PH8.6):称取巴比妥1.66g 和巴比妥钠12.76g,溶于蒸馏水并稀释至1000ml。
用pH计较正后使用。
2、染色液:氨基黑10B0.5g,甲醇50ml,冰乙酸10ml,蒸馏水40ml 混匀即可。
3、漂洗液:95%乙醇45ml,冰乙酸5ml和蒸馏水50ml混匀即可。
五、实验步骤1、准备:用镊子取薄膜一条,浸入缓冲液中,完全浸透后(大约3-5分钟),用镊子取出,将无光泽的一面向上,平放在干净滤纸上,将滤纸对折,吸取多余的缓冲液(注意不要吸的太干)。
2、点样:取盖玻片一块,用玻璃棒将血清均匀的涂在盖玻片的一端面上,直直的在薄膜一端1/3处点样。
3、电泳:将薄膜平贴于放在电泳槽上并已浸透缓冲液的滤纸上,无光泽面要向下放置,点样端放在阴极,进行电泳。
电泳条件:电压90-110V,电流0.4-0.6A,通电60分钟。
4、染色:电泳完毕,将薄膜浸入染色液(回收)中10分钟,进行染色。
5、漂洗:染色完毕,将薄膜取出,放入漂洗液中漂洗至背景无色,在浸入蒸馏水中。
(实验七)求最大值和最小值实验报告

实验七求最大值和最小值一、实验目的1、学习子程序的定义和调用方法。
2、掌握子程序设计、调试。
二、实验内容对内存中给定的几个无符号字节数,求其最大值和最小值并在数码管上显示。
三、实验程序框图四、实验步骤脱机模式:(1)在P.态下,按SCAL键,然后在内存4000H~4007H中写入任意八个字节的数,按下MON键,返回P状态。
(2)在P.态下,输入2E70,按EXEC键。
(3)数码管显示为:“XX——XX”,最左两位为最大值,最右两位为最小值。
(4)按“系统复位”键,退出运行状态,数码管返回“P。
”状态。
联机模式:(1)在内存4000H~4007H中写入任意八个字节的数,按下MON键,返回P状态。
(2)在PC机和实验系统联机状态下,运行该实验程序,可用鼠标左键单击菜单栏“文件”或工具栏“打开图标”,弹出“打开文件”的对话框,然后打开8kAsm文件夹,点击S7.ASM 文件,单击“确定”即可装入源文件,再单击工具栏中编译,即可完成源文件自动编译、装载目标代码功能,再单击“调试”中“连续运行”或工具图标运行,即开始运行程序。
(3)数码管显示为:“XX——XX”,最左两位为最大值,最右两位为最小值。
(4)按“系统复位”键,退出运行状态,数码管返回“P。
”状态。
五、实验程序清单X:\DICE-8086K3微机原理与接口实验箱CDROM\CODE\86kasm\S7.ASMCODE SEGMENT ;S7.ASM,LOOK FOR MAX & MINASSUME CS:CODEORG 2E70H ;INPUT DATA 4000H--4007HSTART: JMP START0PA EQU 0FF21H ;字位口PB EQU 0FF22H ;字形口PC EQU 0FF23H ;键入口BUF DB ?,?,?,?,?,?data1:db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1hdb 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH START0: MOV SI,4000H ;数据首址MOV CX,0008H ;长度CALL MAXMIN ;调用比较大小子程序CALL BUF1 ;最大最小值送显示缓冲区CON1: CALL DISP ;循环调用显示子程序JMP CON1MAXMIN: JCXZ EXIT ;比较结束子程序返回PUSH SI ;压栈PUSH CXPUSH BXMOV BH,[SI] ;取第一个数MOV BL,BH ;保存数据到BLCON2: LODSB ; 取数CMP AL,BH ;比较两数JNA X1 ;小于等于转MOV BH,AL ;BH存大的数JMP X2 ;转X2X1: CMP AL,BL ;比较两数JNB X2 ;大于等于转MOV BL,AL ;BL存小的数X2: LOOP CON2 ;未完继续MOV AX,BX ;POP BX ;出栈POP CXPOP SIEXIT: RET ;返回DISP: MOV AL,0FFH ;显示子程序5msMOV DX,PAOUT DX,ALMOV CL,0DFH ;注释略,见实验六显示程序MOV BX,OFFSET BUFDIS1: MOV AL,[BX]MOV AH,00HPUSH BXMOV BX,OFFSET DATA1ADD BX,AXMOV AL,[BX]POP BXMOV DX,PBOUT DX,ALMOV AL,CLMOV DX,PAOUT DX,ALPUSH CXDIS2: MOV CX,00A0HLOOP $POP CXCMP CL,0FEH ;01HJZ LX1MOV AL,0FFH ;00HMOV DX,PAOUT DX,ALINC BXROR CL,1 ;SHR CL,1JMP DIS1LX1: MOV AL,0FFHMOV DX,PBOUT DX,ALRETBUF1: MOV BH,AHCALL ZHMOV BUF+5,ALMOV BUF+4,AHMOV AL,BHCALL ZHMOV BUF,AHMOV BUF+1,ALMOV BUF+2,17HMOV BUF+3,17HRET;-------------------------------------------------------- ZH: MOV BL,AL ;数据拆送MOV CL,4ROL AL,CLAND AL,0FHMOV AH,ALMOV AL,BLAND AL,0FHRET;------------------------------------------------------- CODE ENDSEND START。
实验七 二维数组实验报告

***软件类实验报告课程名称:C语言程序设计学号:姓名:班级:指导教师:开课学期:学院:***教务处⑶二维数组处理矩阵问题。
四、实验过程及内容:(运行结果请抓图到对应题目的下方)1.输入下面的程序,说明程序的功能并分析运行结果。
2.程序填空题。
加法口诀表。
输入1个正整数n(1≤n≤10),输出一张10以内的加法口诀表。
加数与被加数都不大于n(将加数、被加数、和放入一个二维数组中,再输出该数组),程序运行结果如图7-1所示。
填空完成程序。
实验结果:3. 程序填空题。
下列程序定义了M×N的二维数组,并在主函数中对其赋值。
函数fun()的功能是计算数组周边元素的平均值并作为函数值返回给主函数。
实验结果:4. 编程insert函数,insert函数的功能是:实现在字符串s的指定的下标位置插入另一个字符串t。
例如:字符串s为“I am a boy.”,t为“good ”,调用insert(s,7,t);则s结果为“I am a good boy.”。
主函数框架如下:#include "stdio.h"#include "string.h"void main(){char s[100]="I am a boy.",t[50]="good ";void insert(char s[],int n,char t[]);insert(s,7,t);puts(s);}请完成insert函数的定义。
实验结果:5. 程序改错题。
打印九九乘法表。
6.编写程序实现,求3*3矩阵两条对角线元素之和五、实验小结。
操作系统实验报告七

操作系统实验报告七一、实验目的1、死锁如何发生,如何在我们的内核中引发死锁。
2、针对情况解决我们程序的死锁,以及了解更科学的死锁解决方式。
二、实验过程(一)死锁的出现首先编辑src/main.rs,在not_main()函数的空循环中调用print!宏:1、loop{}中print!宏与handle_uart0_rx_irq()中print!宏竞争检查src/interrupts.rs中的handle_uart0_rx_irq()函数,可以看到我们之前写了一个输入中断回调函数,在函数中调用了print!宏输出信息。
直接编译并运行,预期在输入时触发死锁。
不停地乱序敲击键盘,此时有概率出现卡死,按键无法再次输入内容,即触发死锁现象。
2、loop{}中print!宏与handle_timer_irq()中print!宏竞争检查src/interrupts.rs中的handle_timer_irq()函数,可以看到我们之前写了一个时间中断回调函数,在函数中调用了print!宏打点。
但它之前被我们注释掉了,因此我们取消注释:然后我们编译并运行,预期在打第一个点时会触发死锁。
(二)死锁的简单处理为了防止出现死锁,一个简单的办法是在使用锁时禁止中断。
但需要注意的是禁用中断会增加中断响应延迟,而中断响应延迟一个非常重要的性能指标。
所以只能在短时间内禁用中断。
1、编辑src/uart_console/mod.rs,引入asm!宏。
2、编辑src/uart_console/mod.rs中的_print()函数,在处理输入时先关闭中断,再打开。
三、测试及分析两种情况下,死锁均已消失四、心得体会在单进程系统中,死锁更多的发生于进程对某一资源的竞争现象。
例如我们在实验中中断等输出函数对uart硬件资源争夺。
而多进程中的死锁更多的发生于两个不同进程发生了相互调用或资源竞争,互相等待对方结束进程的情况。
这时候我们称系统产生了死锁或系统处于死锁状态。
乙酰苯胺的制备实验报告南昌大学
学生姓名:彭以振学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013年9月28日实验地点: 同组学生姓名:指导教师:实验成绩:实验七:乙酰苯胺的制备一:实验目的⑴ 熟悉氨基酰化反应的原理及意义,掌握乙酰苯胺的制备方法;⑵ 进一步掌握分馏装置的安装与操作;⑶ 熟练掌握重结晶、趁热过滤和减压过滤等操作技术 二:实验基本原理乙酰苯胺为无色晶体,具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,因此俗称“退热冰”。
乙酰苯胺也是磺胺类药物合成中重要的中间体。
由于芳环上的氨基易氧化,在有机合成中为了保护氨基,往往先将其乙酰化转化为乙酰苯胺,然后再进行其他反应,最后水解除去乙酰基。
乙酰苯胺可由苯胺与乙酰化试剂如:乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。
反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸。
用乙酸酐为酰化剂制备乙酰苯胺。
三:主要试剂及主副产物的物理常数化合物分子量 性状 比重(d ) 熔点(o C) 沸点 (o C) 折光率 (n) 溶解度(在水中)(o C) 25 80 100 乙酰苯胺 93.13无色液体1.022-6184 1.5860 0.563 3.55.2学生姓名:彭以振学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013年9月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:四:主要试剂规格及用量规格用量物质的量苯胺新蒸(4.2g) 3.9mL 0.045mol乙酸酐新蒸(3.98g) 5.6mL 约0.056mol结晶乙酸钠无水 6.75g 0.0488mol氢氧化钠10% 30mL ——浓盐酸1:1 3.8mL ——五:实验装置图主要仪器:直形冷凝管,,抽滤装置,烧杯,抽滤装置分馏装置六:实验简单操作步骤及实验现象记录1.在250ml烧杯中,溶解3.8ml浓盐酸于90ml水中,学生姓名:彭以振学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013年9月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:2.在搅拌下加入3.9ml苯胺,等苯胺溶解后,再加入少量活性炭,在溶液煮沸5min趁热滤去活性炭及其他不溶性杂质讲滤液转移到锥形瓶中3.冷却至50℃,加入5.6ml乙酸酐,震荡使其溶解后,立即加入配制好的6.75g结晶乙酸钠溶于15ml水的溶液,充分震荡混合,然后将混合物置于冰浴中冷却,使其析出结晶,4.减压过滤,用少量冷水洗涤,干燥后称重七:实验结果及分析这部分暂时待续………八:思考题一、实验注意事项1.苯胺有毒,醋酐有刺激性,不要接触肉皮儿,实时盖紧试药瓶。
物化实验报告:熔解热的测定
,p ,nsT n Q ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭实验七:溶解热的测定一、实验目的1、掌握电热补偿法测定热效应的基本原理;2、通过用电热补偿法测定KNO3在水中的积分溶解热,并用作图法求KNO3在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热;3、掌握电热补偿法的仪器使用。
二、实验原理1、溶解热 在恒温恒压下,1摩尔溶质溶于n0摩尔溶剂中产生的热效应,溶解热可分为积分(或称变浓)溶解热和微分(或称定浓)溶解热。
积分溶解热 在恒温恒压下,1摩尔溶质溶于n0摩尔溶剂中产生的热效应,用Qs 表示,(浓 度改变)。
微分溶解热 在恒温恒压下,1摩尔溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液 中产生的热效应,以表示。
冲淡热 把溶剂加到溶液中使之稀释所产生的热效应。
冲淡热也可分为积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。
积分稀释热 在恒温恒压下,把原含1摩尔溶质及n01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应,即为某两浓度溶液的积分溶解热之差,以Qd 表示。
微分稀释热 在恒温恒压下,1摩尔溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应,以表示。
2.积分溶解热(QS)可由实验直接测定,其它三种热效应由QS —n0曲线求得。
设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为和,溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为和,对于n 1摩尔溶剂和n 2摩尔溶质所组成的体系而言,在溶剂和溶质未混合前(4.1)当混合成溶液后(4.2)因此溶解过程的热效应为(4.3)式中△H 1为溶剂在指定浓度溶液中溶质与纯溶质摩尔焓的差。
即为微分溶解热。
根据积分溶 解热的定义:(4.4)所以在Q s ~n 01图上,不同Q s 点的切线斜率为对应于该浓度溶液的微分冲淡热,即0,p ,sT nQ n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭,该切线在纵坐标的截距OC,即为相应于该浓度溶液的微分溶解热.而在含有1摩尔溶质的溶液中加入溶剂使溶剂量由n 02摩尔增至n 01摩尔过程的积分冲淡热Q d =(Q s )n 01一(Q s )n 02= BG —EG 。
北理大学计算机实验基础_实验七实验报告表
北理大学计算机实验基础_实验七实验报告表一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握计算机系统中的某些关键概念和技术,通过实际操作和观察,提高我们对计算机原理的理解和应用能力。
二、实验环境本次实验在北理大学计算机实验室进行,使用的计算机配置为:处理器_____,内存_____,操作系统_____,实验所用到的软件包括_____等。
三、实验内容及步骤(一)实验内容1、了解计算机存储系统的层次结构,包括高速缓存、内存和外存的特点和工作原理。
2、学习并掌握虚拟内存的概念和配置方法。
3、研究磁盘调度算法,如先来先服务(FCFS)、最短寻道时间优先(SSTF)和扫描算法(SCAN)等。
(二)实验步骤1、计算机存储系统的层次结构探究打开计算机系统,观察内存和高速缓存的参数设置。
运行一些特定的程序,观察数据在不同存储层次之间的传输和处理过程。
记录不同存储层次的访问速度和容量等参数,并进行分析和比较。
2、虚拟内存的配置与观察进入操作系统的设置界面,查找虚拟内存的相关选项。
更改虚拟内存的大小和位置设置,观察系统性能的变化。
使用性能监测工具,收集虚拟内存使用情况的数据,如页面交换频率、内存占用率等。
3、磁盘调度算法的模拟与比较编写磁盘调度算法的模拟程序,实现FCFS、SSTF 和SCAN 算法。
输入一系列磁盘访问请求,运行不同的算法,记录磁盘臂的移动距离和平均寻道时间。
对不同算法的性能进行分析和比较,总结它们的优缺点。
四、实验结果与分析(一)计算机存储系统的层次结构通过实验观察和数据记录,我们发现高速缓存的访问速度极快,但容量较小;内存的访问速度次之,容量较大;外存的访问速度最慢,但容量最大。
在实际应用中,数据会根据其使用频率和重要性在不同存储层次之间自动迁移,以提高系统的整体性能。
(二)虚拟内存的配置当虚拟内存设置较小时,系统容易出现内存不足的错误,导致程序运行缓慢或崩溃;当虚拟内存设置过大时,会占用过多的磁盘空间,并且可能会影响系统的启动和运行速度。
007-实验七存储过程与触发器(实验报告内容)
实验七存储过程与触发器(实验报告)一、目的1.掌握存储过程和触发器的基本概念和功能。
2.掌握创建、管理存储过程的方法。
3.掌握创建、管理触发器的方法。
二、实验内容(1)完成下列操作1.利用SQL Server Management Studio创建一个查询过程ProNum,查询每个班级中学生的人数,按班级号升序排列。
2.利用Transact-SQL语句创建一个带有参数的存储过程ProInsert,向score表插入一条选课记录,并查询该学生的姓名、选修的所有课程名称、平时成绩和期末成绩。
3.利用Transact-SQL语句创建一个存储过程ProAvg,查询指定班级指定课程的平均分。
班级号和课程名称由输入参数给定,计算出的平均分通过输出参数返回。
若该存储过程存在,则删除后重建。
4.利用SQL Server Management Studio创建一个AFTER触发器trigsex,当插入或修改student表中性别字段sex时,检查数据是否只为‘男’或‘女’。
5.利用Transact-SQL语句创建一个AFTER数据库trigforeign,当向score表中插入或修改记录时,如果插入或修改的数据与student表中数据部匹配,即没有对应的学号存在,则将此记录删除。
6.利用Transact-SQL语句创建一个AFTER触发器trigclassname,当向class表中插入或修改数据时,如果出现班级名称重复则回滚事务。
若该触发器存在,则删除后重建。
(2)完成实验报告三、实验环境SQL2005。
四、实验原理1.理解存储过程。
2.掌握触发器的使用。
五、实验报告将实验内容作为实验报告完成。
六、实验小结。
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实验七:超声化学法制备纳米多孔氧化物及其电化学性能研究专业:材料物理姓名:许航学号:141190093
一、实验内容与目的
1、学习超声化学反应的基本原理,熟悉反应装置的构成;
2、通过与其他方法比较,了解超声化学法在多孔纳米材料制备方面的优缺点;
3、学习超声化学法制备多孔金属氧化物的实验步骤,了解多孔纳米材料的表征方法;
4、学习电化学工作原理,掌握电容测试方法,熟悉超级电容器常用的金属氧化物材料。
二、实验原理
超声化学主要源于声空化导致液体中微小气泡形成、振荡、生长收缩与崩裂及其引起的物理、化学效应。
液体声空化是集中声场能量并迅速释放的过程,空化泡崩裂时,在极短时间和空化极小空间内,产生5000K以上的高温和约5.05×108Pa的高压,速度变化率高达1010K/s,并伴有强烈的冲击波和时速高达400km的微射流生成,使碰撞密度高达1.5kg/s;空化气泡的寿命约0.1μs,它在爆炸时释放出巨大的能量,冷却速率可达109K/s。
这为一般条件下难以或不能实现的化学反应提供了一种特殊的环境。
这些极端条件足以使有机物、无机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧和热分解条件,促进非均相界面之间搅动和相界面的更新,极大提高非均相反应的速率,实现非均相反应物间的均匀混合,加速反应物和产物的扩散,促进固体新相的生成,并控制颗粒的尺寸和分布。
通过将超声探头浸入反应溶液中就可将超声波引入到一个有良好控温范围的反应系统。
利用超声来使反应体系中的物质得到充分的反应,从而制备出颗粒分布、大小尺寸均匀的纳米多孔氧化物。
三、实验数据及处理
1.循环伏安曲线
在恒定扫描速率下,伏安特性曲线为闭合曲线,且扫描速率越快,围成的图形面积越大。
2.恒流充放电电压-时间曲线
曲线包括充电和放电两个过程,设定电压从0V充到0.6V,再放电到0V。
随着充电电流的增加,充放电总时间增长,曲线的峰点向时间增加的方向移动。
3.电容与充放电电流的关系
通过公式C=I×∆t/∆v 计算样品的电容值,做出电容-充放电电流曲线图,发现随着充放电电流的增加,测定的电容值减小,电容与电流几乎呈线性关系
四、思考与讨论
1、超声化学法来制备多孔金属氧化物纳米材料的过程中,超声波起了什么作用?
答:超声在纳米材料的制备中的作用源自空化效应。
超声化学所具有的一些极端条件足以使有机物,无机物在空化气泡内发生化学键断裂,水相燃烧和热分解条件,促进非均相界面之间搅动和相界面的更新,极大提高非均相反应的速率,实现非均相反应物之间的均匀混合,加速反应物和产物的扩散,促进固体新相的生成,并控制颗粒的尺寸和分布。
超声波形成的空化作用在空化泡破裂之时,极短时间产生强烈的冲击波和时速高达400km的微射流生成,产生高的碰撞密度,释放巨大的能量,为一般条件下难以或不能实现的化学反应提供一种特殊的环境,促进反应的进行。
同时超声辐射可以连续清洗金属表面,从而提高反应速率;通过控制超声波使声化学反应促进声能量和物质的相互作用,从而改变液/固发生化学反应的途径。
2、讨论实验中的哪些参数会对样品的形貌、尺寸(晶粒大小、颗粒直径等)、比表面积产
生影响?讨论各参数的影响。
答:反应的时间、反应温度、反应压强:都要满足一定条件才能使反应发生,生成样品
超声波作用:促进反应进行,促进晶粒细化,增大比表面积。
3、怎样由上面计算得到的电容量C计算出电极材料的单位质量电容(Cs)?
答:将电容除以样品质量就可以得到电极材料的单位质量电容。
4、电流的扫描速率是否会对实验结果产生影响,其扫描的数据范围又是如何确定的?
答:会对实验产生影响,扫描速率越快,循环伏安曲线围成的面积越大,电流保持恒定时的电压范围越大。
数据范围的确定:首先设置一个较大的电压范围,开始扫描,根据图像的实际范围作出调整,直到扫描的数据范围最为准确。
五、实验反思
通过本次实验,我了解了超声波在实验中可以起到的重要作用,学习超声化学反应的基本原理,熟悉反应装置的构成。
同时,通过与其他方法比较,了解超声化学法在多孔纳米材料制备方面的优缺点;学习超声化学法制备多孔金属氧化物的实验步骤,了解多孔纳米材料的表征方法;学习电化学工作原理,掌握电容测试方法,熟悉超级电容器常用的金属氧化物材料。
学习了电化学工作站的基本工作过程,学习了材料电化学性能的测试方法,经过练习,学会了基本的数据处理及分析。
在今后的学习和研究过程中会更加细心,开放思维,寻找最好的实验方法进行实验,努力追求科学严谨的态度,做好每一步。