1 材料化学实验基础 1
1.1 材料的化学合成、制备方法 1
1.1.1 固相法 1
1.1.2 液相法 4
1.1.3 化学气相沉积法 7
1.1.4 材料合成、制备的其他方法 9
1.2 材料的表征方法 12
1.2.1 结构的表征方法 12
1.2.2 形貌与组成的表征方法 14
1.2.3 热学性能的表征 16
1.2.4 光学性能的表征 17
1.2.5 电学性能的表征 19
1.3 材料化学实验操作规程 20
1.3.1 实验室安全知识 20
1.3.2 材料化学实验操作规程 21
2 材料的化学合成、制备实验 23
实验2.1 低温自燃烧法合成氧化物陶瓷粉体及陶瓷的制备 23
2.1.1 实验目的 23
2.1.2 实验内容 23
2.1.3 实验原理 23
2.1.4 实验药品及设备 24
2.1.5 实验步骤 24
2.1.6 注意事项 25
2.1.7 思考题 25
实验2.2 模压成型法制备多孔陶瓷材料 26
2.2.1 实验目的 26
2.2.2 实验内容 26
2.2.3 实验原理 26
2.2.4 实验药品及设备 28
2.2.5 实验步骤 29
2.2.6 注意事项 29
2.2.7 思考题 29
实验2.3 模板法合成介孔二氧化硅 30
2.3.1 实验目的 30
2.3.2 实验内容 30
2.3.3 实验原理 30
2.3.4 实验药品及设备 32
2.3.5 实验步骤 32
2.3.6 注意事项 32
2.3.7 思考题 32
实验2.4 阳极氧化法制备氧化物纳米管阵列 33
2.4.1 实验目的 33
2.4.2 实验内容 33
2.4.3 实验原理 33
2.4.4 实验药品及设备 35
2.4.5 实验步骤 35
2.4.6 注意事项 37
2.4.7 思考题 37
实验2.5 微波外场合成纳米ZnO粉末 38
2.5.1 实验内容与目的 38
2.5.2 实验内容 38
2.5.3 实验原理 38
2.5.4 实验药品及设备 40
2.5.5 实验步骤 41
2.5.6 注意事项 42
2.5.7 思考题 42
实验2.6 熔融淬冷法制备氧化物玻璃 43
2.6.1 实验目的 43
2.6.2 实验内容 43
2.6.3 实验原理 43
2.6.4 实验药品及设备 45
2.6.5 实验步骤 46
2.6.6 注意事项 48
2.6.7 思考题 48
实验2.7 模板电化学沉积法制备铁纳米线 49
2.7.1 实验目 49
2.7.2 实验内容 49
2.7.3 实验原理 49
2.7.4 实验药品及设备 51
2.7.5 实验步骤 51
2.7.6 注意事项 52
2.7.7 思考题 52
实验2.8 Hummer法合成石墨烯 53
2.8.1 实验目的 53
2.8.2 实验内容 53
2.8.3 实验原理 53
2.8.4 实验药品及设 55
2.8.5 实验步骤 55
2.8.6 注意事项 56
2.8.7 思考题 56
实验2.9 水热法制备ZnO低维纳米材料 57
2.9.1 实验目的 57
2.9.2 实验内容 57
2.9.3 实验原理 57
2.9.4 实验药品及设备 58
2.9.5 实验步骤 58
2.9.6 注意事项 59
2.9.7 思考题 59
实验2.10 液相法合成LaxAg1-xMnO3（LAMO）庞磁电阻材料 60
2.10.1 实验目的 60
2.10.2 实验内容 60
2.10.3 实验原理 60
2.10.4 实验药品及设备 63
2.10.5 实验步骤 63
2.10.6 注意事项 64
2.10.7 思考题 64
实验2.11 固相反应法制备过渡金属掺杂ZnO稀磁半导体 65
2.11.1 实验目的 65
2.11.2 实验内容 65
2.11.3 实验原理 65
2.11.4 实验药品及设备 67
2.11.5 实验步骤 67
2.11.6 注意事项 68
2.11.7 思考题 68
实验2.12 静电纺丝制备LiCoO2纳米线 69
2.12.1 实验目的 69
2.12.2 实验内容 69
2.12.3 实验原理 69
2.12.4 实验药品及设备 71
2.12.5 实验步骤 71
2.12.6 注意事项 72
2.12.7 思考题 72
实验2.13 熔融淬冷法制备无机氧化物薄膜 73
2.13.1 实验目的 73
2.13.2 实验内容 73
2.13.3 实验原理 73
2.13.4 实验药品及设备 76
2.13.5 实验步骤 76
2.13.6 注意事项 76
2.13.7 思考题 76
实验2.14 液相法合成有机-无机杂合物量子阱材料及旋涂法制膜 77
2.14.1 实验目的 77
2.14.2 实验内容 77
2.14.3 实验原理 77
2.14.4 实验药品及仪器 78
2.14.5 实验步骤 78
2.14.6 注意事项 80
2.14.7 思考题 80
实验2.15 介电陶瓷的固相合成与加工 81
2.15.1 实验目的 81
2.15.2 实验内容 81
2.15.3 实验原理 81
2.15.4 实验药品及设备 90
2.15.5 实验步骤 90
2.15.6 注意事项 93
2.15.7 思考题 93
3 材料表征实验 94
实验3.1 X射线衍射法进行物相分析 94
3.1.1 实验目的 94
3.1.2 实验原理 94
3.1.3 实验步骤 96
3.1.4 思考题 98
实验3.2 微观形貌的观察 99
3.2.1 实验目的 99
3.2.2 实验原理 99
3.2.3 实验设备及材料 101
3.2.4 实验步骤 102
3.2.5 思考题 103
实验3.3 材料的密度、气孔率、吸水率测试 104
3.3.1 实验目的 104
3.3.2 实验原理 104
3.3.3 实验设备及材料 105
3.3.4 实验步骤 105
3.3.5 实验记录与数据处理 106
3.3.6 注意事项 106
3.3.7 思考题 106
实验3.4 低温氮吸附法测定多孔材料的比表面积及孔隙分布 107
3.4.1 实验目的 107
3.4.2 实验原理 107
3.4.3 实验设备及材料 110
3.4.4 实验步骤 110
3.4.5 实验记录与数据处理 111
3.4.6 注意事项 111
3.4.7 思考题 112
实验3.5 材料热膨胀系数的测量 113
3.5.1 实验目的 113
3.5.2 实验原理 113
3.5.3 实验设备及材料 115
3.5.4 实验步骤 116
3.5.5 实验记录与数据处理 116
3.5.6 注意事项 117
3.5.7 思考题 117
实验3.6 吸声系数的测量 118
3.6.1 实验目的 118
3.6.2 实验原理 118
3.6.3 实验设备及材料 119
3.6.4 实验步骤 119
3.6.5 实验记录与数据处理 120
3.6.6 注意事项 120
3.6.7 思考题 120
实验3.7 四探针法测量半导体材料的变温电阻率 121
3.7.1 实验目的 121
3.7.2 实验原理 121
3.7.3 实验设备及材料 124
3.7.4 实验步骤 124
3.7.5 实验记录与数据处理 124
3.7.6 注意事项 124
3.7.7 思考题 124
实验3.8 材料的介电性能测试 125
3.8.1 实验目的 125
3.8.2 实验原理 125
3.8.3 实验材料及设备 129
3.8.4 实验步骤 129
3.8.5 注意事项 131
3.8.6 思考题 131
实验3.9 交流阻抗谱测试 132
3.9.1 实验目的 132
3.9.2 实验原理 132
3.9.3 实验设备及材料 133
3.9.4 实验步骤 133
3.9.5 实验记录与数据处理 133
3.9.6 思考题 134
实验3.10 变温霍尔效应的测试 135
3.10.1 实验目的 135
3.10.2 实验原理 135
3.10.3 实验设备及材料 136
3.10.4 实验步骤 136
3.10.5 实验记录与数据处理 137
3.10.6 思考题 137
实验3.11 静态磁滞回线的测量 138
3.11.1 实验目的 138
3.11.2 实验原理 138
3.11.3 实验设备及材料 140
3.11.4 实验步骤 140
3.11.5 实验记录与数据处理 141
3.11.6 思考题 141
实验3.12 电化学循环伏安测试 142
3.12.1 实验目的 142
3.12.2 实验原理 142
3.12.3 实验设备及材料 143
3.12.4 实验步骤 143
3.12.5 实验记录与数据处理 145
3.12.6 注意事项 145
3.12.7 思考题 145
实验3.13 材料的吸收光谱、透过光谱测试 146
3.13.1 实验目的 146
3.13.2 实验原理 146
3.13.3 实验设备及材料 149
3.13.4 实验步骤 149
3.13.5 实验记录与数据处理 149
3.13.6 思考题 149
实验3.14 材料的荧光光谱测试 150
3.14.1 实验目的 150
3.14.2 实验原理 150
3.14.3 实验设备及材料 153
3.14.4 实验步骤 153
3.14.5 实验记录与数据处理 154
3.14.6 思考题 154
实验3.15 材料的二阶非线性光学性能测试 155
3.15.1 实验目的 155
3.15.2 实验原理 155
3.15.3 实验设备及材料 158
3.15.4 实验步骤 158
3.15.5 实验记录与数据处理 159
3.15.6 思考题 159
实验3.16 太阳能电池的性能测试 160
3.16.1 实验目的 160
3.16.2 实验原理 160
3.16.3 实验设备及材料 162
3.16.4 实验步骤 162
3.16.5 实验记录与数据处理 163
3.16.6 思考题 163
实验3.17 光催化性能测试 164
3.1 7.1 实验内容与目的 164
3.1 7.2 实验原理 164
3.1 7.3 试验材料与设备 167
3.1 7.4 实验步骤 167
3.1 7.5 注意事项 167
3.1 7.6 思考题 167
参考文献 168