基于科教融合的综合实验设计:三维石墨烯水/气凝胶的制备及性能研究

王丹丹 刘晓婉 刘方鑫 白啸 郭丽华 刘鹏 冯媛媛 公培伟

引用本文: 王丹丹, 刘晓婉, 刘方鑫, 白啸, 郭丽华, 刘鹏, 冯媛媛, 公培伟. 基于科教融合的综合实验设计:三维石墨烯水/气凝胶的制备及性能研究[J]. 大学化学, 2026, 41(7): 334-341. doi: 10.12461/PKU.DXHX202506029 shu
Citation:  Dandan Wang,  Xiaowan Liu,  Fangxin Liu,  Xiao Bai,  Lihua Guo,  Peng Liu,  Yuanyuan Feng,  Peiwei Gong. Comprehensive experiment design based on science-education integration: synthesis and performance study of three-dimensional graphene hydrogel/aerogel[J]. University Chemistry, 2026, 41(7): 334-341. doi: 10.12461/PKU.DXHX202506029 shu

基于科教融合的综合实验设计:三维石墨烯水/气凝胶的制备及性能研究

    通讯作者: 冯媛媛,Email:fengyy@qfnu.edu.cn; 公培伟,Email:gongpeiwei10@mails.ucas.ac.cn
  • 基金项目:

    山东省优质专业学位教学案例库项目(SDYAL2022088)

    曲阜师范大学教学改革项目(SJG202530,SYJ202128,2023jg24)

    山东省本科教学改革研究重点项目(Z2021110,Z2022024)

摘要: 从科教融合角度出发,结合多年的实践教学经验,本论文设计了三维石墨烯水凝胶和气凝胶的综合实验。选用氧化石墨烯与抗坏血酸钠为反应物,利用一步水热自组装法快速合成三维网络结构的石墨烯水凝胶,经真空冷冻干燥后获得石墨烯气凝胶,并用透射电镜、扫描电镜、红外及紫外分光光度计对其结构和组成进行表征。在此基础上,系统研究并归纳抗坏血酸钠还原氧化石墨烯的反应原理、水凝胶的形成机理,探讨反应容器对于水凝胶形貌和宏观结构的影响,考察反应物浓度对石墨烯水凝胶、气凝胶承重性能的影响。本实验将当前的科研热点与实验教学紧密结合,包括材料设计合成、结构与化学组成表征、性能测试三方面的内容,实验原理明晰、研究内容丰富、难度层层递进,具有较强的综合性和可设计性,有利于培养学生的实验技能、提升其科研素养,锻炼其深入思考问题和解决问题的能力。

English

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  • 发布日期:  2025-11-06
  • 收稿日期:  2025-06-03
  • 修回日期:  2025-09-08
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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