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物理学作为研究其他自然科学不可缺少的基础,其长期发展形成的科学研究 方法 已广泛应用到各学科当中。下面是我为大家整理的物理学博士论文，供大家参考。
《 物理学在科技创新中的效用 》
摘要：论述了X射线的发现，不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明，使微电子产业称雄20世纪，并促进信息技术的高速发展，物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出，使原子能逐步取代石化能源，给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明，使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明，将点亮整个21世纪.事实告诉我们，是物理学推动科技创新，由此得出结论：物理学是科技创新的源泉.昭示人们，高校作为培养人才的场所，理工科要重视大学物理课程.
关键词：X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理
1引言
物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3]，其内容广博、精深，研究方法多样、巧妙，被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现：其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成，同时，其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此，大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照 教育 部颁发的相关文件要求[4-5]，大学物理课程最低学时数为126学时，其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时，其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示，众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子，大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时，如今，大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时，远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学，有的要求只讲热学，有的则要求只讲电磁学，…面对这种情况，大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程 报告 论坛》上获悉，这不是个别学校的做法，在全国具有普遍性.殊不知，力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系，相互联系，缺一不可.这种以消减教学内容为代价，解决课时不足的做法，就如同削足适履，是对教育规律不尊重，是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课，只论及物理学是科技创新的源泉这一命题，以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.
2物理学是科技创新的源泉
且不说力学和热力学的发展，以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命，欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展，以电动机为标志引发了第二次工业革命，欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国，使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用，从而得出结论：物理学是科技创新的源泉.1895年，威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线，这种射线在电场、磁场中不发生偏转，穿透能力很强，由于当时不知道它是什么，故取名X射线.直到1912年，劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅，确定它是一种光波，波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖，他发现的X射线开创了医学影像技术，利用X光机探测骨骼的病变，胸腔X光片诊断肺部病变，腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像，CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像，它可以清楚地展示被检测部位的内部结构，可以准确确定病变位置.当今，各医院都设置放射科，X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年，威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6，P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数，α为入射光与晶面夹角，λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构，创立了X射线晶体结构分析这一学科，布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今，X射线衍射仪不仅在物理学研究，而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用，所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪，它是研究物质结构的必备仪器.1907年，威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子，电子质量me=9.11×10-31kg，电子荷电e=-1.602×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年，美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时，发现Ge晶体具有放大作用，发明了晶体三极管，很快取代电子管，随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年，美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年，英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上，制成世界上第一个微处理器.80年代末，芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活，微电子技术称雄20世纪，进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看，发现电子厂比比皆是，这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性，还具有荷磁性.
1925年，乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说，每个电子都具有自旋角动量S轧，它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值，Sz=±h2;电子具有荷磁性，每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪，直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中，材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变，其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合，不加磁场时电阻率大，当外加磁场时，相邻铁磁层的磁矩方向排列一致，对电子的散射弱，电阻率小.利用磁性控制电子的输运，提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR)，磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率，ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注，1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理，研制出“新型读出磁头”，此前的磁头是用锰铁磁体，磁电阻MR只有1%-2%，而新型读出磁头的MR约50%，将磁盘记录密度提高了17倍，有利于器件小型化，利用新型读出磁头的MR才出现 笔记本 电脑、MP3等，GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年，Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%，称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR)，钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻，在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景，引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而，CMR效应还没有得到实际应用，原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场，问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年，爱因斯坦提出[13]：“就一个粒子来说，如果由于自身内部的过程使它的能量减小了，它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小，△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径：“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论，不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论，1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争，1945年8月6日和9日，美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹，迫使日本接受《波茨坦公告》，于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用，1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年，美国有104座核电站，核电站发电量占本国发电总量的20%，法国有59台机组，占80%;日本有55座核电站，占30%.截至2015年4月，我国运行的核电站有23座，在建核电站有26座，产能为21.4千兆瓦，核电站发电量占我国发电总量不足3%，所以我国提出大力发展核电，制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用，一方面减少了化石能源的消耗，从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放，另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量，受控核聚变正在研究中，若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时，能源危机彻底解除.
20世纪最杰出的成果是计算机，物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来，经历了第一至第五代，计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步，依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料，随着物理学的进步，磁性材料的性能越来越高，计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉，中科院强磁场中心、中科院物理所等，正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构，将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小，ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管，量子力学指导着研究电子器件大小的极限，光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.
1916年，爱因斯坦提出光受激辐射原理，时隔44年，哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好，相干性好，方向性好和亮度高等特点，在医疗、农业、通讯、金属微加工，军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述，只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等，激光加工技术具有突出特点：不接触加工工件，对工件无污染;光点小，能量集中;激光束容易聚焦、导向，便于自动化控制;安全可靠，不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小，割缝一般在0.1-0.2mm;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年，仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币，其中激光加工设备销售额达215亿人民币.
2014年，诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家，是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED)，帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于，在三基色红、绿、蓝中，红光LED和绿光LED早已发明，但制造蓝光LED长期以来是个难题，他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED，这样三基色LED全被找到了，制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低，耗能不到普通灯泡的1/20，全世界发的电40%用于照明，若把普通灯泡都换成LED灯，全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年，英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov)，因发明石墨烯材料，获得诺贝尔物理学奖.目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好.因此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业革命[14].2012年，法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德(DavidJ.win-land)，在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法，使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].
2013年，由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年，我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作，提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系，薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究，从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，电子自旋向上的在一个跑道上，自旋向下的在另一个跑道上，犹如在高速公路上，它们在各自的跑道上“一往无前”地前进，不产生电子相互碰撞，不会产生热能损耗.通过密度集成，将来计算机的体积也将大大缩小，千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此，这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明，都会开辟一块新天地，带来产业革命，推动社会进步，创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史，可以看出物理学是科技创新的源泉.
3结语
论述了X射线，电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用，自然得出结论，物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看，美国的著名大学非常注重大学物理，加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540，英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨，以他们的数学与应用数学为例，大一开设：力学与热学80学时，大学物理—基础实验54学时;大二开设：电磁学80学时，光学与原子物理80学时，大学物理—综合实验54学时;大三开设：理论力学60学时，大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天，高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.
参考文献：
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《 应用物理学专业光伏技术培养方案研究 》
一、开设半导体材料及光伏技术方向的必要性
由于我校已经有材料与化学工程学院，开设了高分子、化工类材料、金属材料等专业，应用物理、物理学专业的方向就只有往半导体材料及光伏技术方向靠，而半导体材料及光伏技术与物理联系十分紧密。因此，我们物理系开设半导体材料及光伏技术有得天独厚的优势。首先，半导体材料的形成原理、制备、检测手段都与物理有关;其次，光伏技术中的光伏现象本身就是一种物理现象，所以只有懂物理的人，才能将物理知识与这些材料的产生、运行机制完美地联系起来，进而有利于新材料以及新的太阳能电池的研发。从半导体材料与光伏产业的产业链条来看，硅原料的生产、硅棒和硅片生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏发电系统的运行等，这些过程都包含物理现象和知识。如果从事这个职业的人懂得这些现象，就能够清晰地把握这些知识，将对行业的发展起到很大的推动作用。综上所述，不仅可以在我校的应用物理学专业开设半导体材料及光伏技术方向，而且应该把它发展为我校应用物理专业的特色方向。
二、专业培养方案的改革与实施
(一)应用物理学专业培养方案改革过程
我校从2004年开始招收应用物理学专业学生，当时只是粗略地分为光电子方向和传感器方向，而课程的设置大都和一般高校应用物理学专业的设置一样，只是增设了一些光电子、传感器以及控制方面的课程，完全没有自己的特色。随着对学科的深入研究，周边高校的互访调研以及自贡和乐山相继成为国家级新材料基地，我们逐步意识到半导体材料及光伏技术应该是一个应用物理学专业的可持续发展的方向。结合我校的实际情况，我们从2008年开始修订专业培养方案，用半导体材料及光伏技术方向取代传感器方向，成为应用物理学专业方向之一。在此基础上不断修改，逐步形成了我校现有的应用物理专业的培养方案。我们的培养目标:学生具有较扎实的物理学基础和相关应用领域的专业知识;并得到相关领域应用研究和技术开发的初步训练;具备较强的知识更新能力和较广泛的科学技术适应能力，使其成为具有能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事应用研究、教学、新技术开发及管理工作的能力，具有时代精神及实践能力、创新意识和适应能力的高素质复合型应用人才。为了实现这一培养目标，我们在通识教育平台、学科基础教育平台、专业教育平台都分别设有这方面的课程，另外还在实践教育平台也逐步安排这方面的课程。
(二)专业培养方案的实施
为了实施新的培养方案，我们从几个方面来入手。首先，在师资队伍建设上。一方面，我们引入学过材料或凝聚态物理的博士，他们在半导体材料及光伏技术方面都有自己独到的见解;另一方面，从已有的教师队伍中选出部分教师去高校或相关的工厂、公司进行短期的进修培训，使大家对半导体材料及光伏技术有较深的认识，为这方面的教学打下基础。其次，在教学改革方面。一方面，在课程设置上，我们准备把物理类的课程进行重新整合，将关系紧密的课程合成一门。另一方面，我们将应用物理学专业的两个方向有机地结合起来，在光电子技术方向的专业课程设置中，我们有意识地开设了一些课程，让半导体材料及光伏技术方向的学生能够去选修这些课程，让他们能够对光伏产业的生产、检测、装备有更全面的认识。最后，在实践方面。依据学校资源共享的原则，在材料与化学工程学院开设材料科学实验和材料专业实验课程，使学生对材料的生产、检测手段有比较全面的认识，并开设材料科学课程设计，让学生能够把理论知识与实践联系起来，为以后在工作岗位上更好地工作打下坚实的基础。
三、 总结
半导体材料及光伏行业是我国大力发展的新兴行业，受到国家和各省市的大力扶持，符合国家节能环保的主旋律，发展前景十分看好。由于我们国家缺乏这方面的高端人才和行业指挥人，在这个行业还没有话语权。我们的产品大都是初级产品或者是行业的上游产品，没有进行深加工。目前行业正处在发展的困难时期，但也正好为行业的后续发展提供调整。只要我们能够提高技术水平和产品质量，并积极拓展国内市场，这个行业一定会有美好的前景。要提高技术水平和产品质量，就需要有这方面的技术人才，而高校作为人才培养的主要基地，有责任肩负起这个重任。由于相关人才培养还没有形成系统模式，这就更需要高校和企业紧密联系，共同努力，为半导体材料及光伏产业的人才培养探索出一条可持续发展的光明大道，也为我国的新能源产业发展做出自己的贡献。
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铝酸镧（LaAlO3）和钽酸钾（KTaO3）是两种绝缘体，但当它们组合在一起时，界面就能导电甚至出现超导现象。这种刚刚“问世”的界面超导引发了科学家强烈的兴趣，来自浙江大学物理学系、中科院物理所等机构的学者发现，可以像调控半导体器件那样，用电压连续调控LaAlO3/KTaO3界面的导电性质：随着门电压的变化，它呈现了从超导到绝缘体的连续转变。同时，研究团队还在这一界面观测到了可被连续调控的量子金属态等许多新奇的物理现象。
5月14日，相关论文Electric field control of superconductivity at the LaAlO3/KTaO3(111) interface （电场控制LaAlO3/KTaO3(111)界面超导）在《科学》杂志上线。论文的共同第一作者为浙大物理系博士生陈峥、刘源和北京航空航天大学博士后张慧，共同通讯作者是浙大物理学系谢燕武研究员，中科院物理所孙继荣研究员和周毅研究员。这一发现为人们 探索 低温量子现象呈现了一个崭新的视野，也为超导器件的研发提供了新的思路。
“后浪”的潜力
LaAlO3/KTaO3界面超导今年2月才刚刚在《科学》杂志正式“亮相”。在氧化物界面超导家族中，它是第2位入列的成员。第1位成员亮相于2007年，瑞士日内瓦大学的Triscone教授等首先发现了LaAlO3/SrTiO3界面存在超导现象，这标志着一类新的超导体系的诞生：氧化物界面超导。
Triscone曾用一堆乐高积木来形容这一领域的奇妙：不同的氧化物可以产生千变万化的组合，每种组合都有可能蕴含着未知的、新奇的性质。随后的研究发现，LaAlO3/SrTiO3的超导电性可以通过电压来开启或关闭，就像我们熟知的半导体晶体管。这不禁让人畅想，或许有一天我们能制造出像半导体一样可以精确调控的超导器件。
而一年多前“新生”于美国阿贡实验室的“后浪”LaAlO3/KTaO3的表现似乎更加抢眼。今年2月发表在《科学》杂志的论文指出，“LaAlO3/KTaO3的超导转变温度可达2.2 K，比“前浪”的0.3 K高出整整一个数量级。那么，它会有哪些新奇的性质？它的超导性能也能被调控吗？它对超导机制研究会有哪些价值？神秘的“后浪”吸引着谢燕武与他的合作伙伴们去一探究竟。
新的调控，新的机制
调控，是实验科学研究最重要的手段和内容。在这项研究中，研究团队发现了一种全新的调控机制，实现了LaAlO3/KTaO3导电性能的连续可调，器件随电压变化呈现了从超导到绝缘体的连续转变。
博士生陈峥和刘源在实验室制备样品
谢燕武介绍，导电电子在低温下两两配对，就会形成超导，目前已知的超导体系已经非常多，但能被电场调控的凤毛麟角。“”我们的调控方法本质就是调控电子‘队形’的空间分布，让它们在更靠近或更远离界面的地方运动。”大量的电子在氧化物界面附近运动时，会受到晶格缺陷（也称为“无序”）的影响。“就像开车时遇到障碍物。”谢燕武说，这种“无序”越贴近界面分布越密集，越远离界面则越稀疏。基于这一认识，研究团队提出了改变电子空间分布的思路，“如果有更多的电子靠近界面，那么整体来看它们遇到的‘障碍物’就变多了，这会显著影响电子以及配对后的超导库珀对的运动行为。”
每平方厘米界面通道里有80万亿个电子在运动，门电压通过改变它们的“队形”来影响界面导电性能。“山丘”形状示意了无序分布。
在这项实验中，研究人员测试了门电压从-200V到150V区间时界面的导电性能。“不论在超导转变温度之上还是之下，导电性都可被连续调控。”陈峥说，“我们还直接测量了在这一门电压区间电子‘队形’空间分布的变化，当导电通道在6纳米时，LaAlO3/KTaO3看起来是很好的超导，而当通道调整到2纳米时，它就成了绝缘体。”
在-200V到150V区间施加不同门电压时LaAlO3/KTaO3界面的面电阻（Rsheet）随温度（T）的变化。
“从表面看，我们与传统的方法用的都是门电压调控，但背后的调控机制是全新的。”孙继荣说，传统的方法，无论是半导体晶体管还是LaAlO3/SrTiO3，都是通过改变电子浓度从而实现对导电性能的调控，这里需要有个前提：电子浓度低。“相比之下，LaAlO3/KTaO3界面的电子浓度很高，不能满足传统的调控机制，因此需要 探索 全新的调控机制。”孙继荣说，新的调控仍然以类似于晶体管的方式工作，但本质上打破了对于电子浓度的限制。
量子金属态
博士生陈峥与刘源全程参与了样品的制备和测试。陈峥说，研究过程中最难忘的是第一次测出LaAlO3/KTaO3超导性的那一天，“表明我们已经掌握了制备这一新界面超导体系的方法，可以开始我们的调控研究了！”随着实验的推进，越来越多的数据涌现出来。当他们把它们放到一起时，惊奇地发现在低温下是一条又一条水平线条，也就是说，无论温度在0~1K的区间内如何变化，LaAlO3/KTaO3界面的电阻几乎始终是恒定的。“量子金属是同时具有部分超导和金属特性的新奇量子物态，这是一种典型的量子金属态。”周毅说，“已知的量子金属态都只处于某个量子临界点上。而这个系统可以连续调控，量子金属作为相图上一个物相的形式存在，这个新发现令我们异常激动。”
器件实物照片。中间核心桥路部分宽20微米，长100微米。
《科学》杂志的审稿人对这项研究给与了非常积极的回应，他们认为，这种完全可调的超导性是一项引人入胜的突破，该项研究充分深入，几乎覆盖了过去10多年人们在LaAlO3/SrTiO3体系中获得的认识。
谢燕武说，对于新材料的研究主要来自于两方面动力：一方面想通过新材料的研究来发现新的物理现象，获得更多的科学见解；另一方面也试图为开发新器件提供有益的线索。“我们在LaAlO3/KTaO3体系中的研究可为理解超导机制，尤其是理解高温超导中的机制提供全新的素材，同时也为将来开发超导器件提供了新的视野。”
这项研究的团队成员还包括浙大物理系博士生孙艳秋、张蒙，以及浙大材料学院田鹤教授和刘中然博士。
研究得到了浙江大学量子交叉中心同仁在技术和设备等方面的全方位支持，同时还得到了浙江大学“双一流”建设专项经费、国家重点研发计划、国家自然科学基金、和浙江省重点研发计划等支持。
浙大物理系谢燕武课题组
论文DOI: 10.1126/science.abb3848
（原题为《浙大团队Science再发文！解密如何利用电场控制氧化物界面超导》。编辑张钟文）
论文开题报告研究现状写法如下：
1、写国内外研究现状之前，要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理，并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时，对这些主要观点进行概要阐述，并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处，即还有哪方面没有涉及或者在研究方法上还有什么缺陷，需要进一步研究。
开题报告的是写论文的序章，是第一道流程，主要是用来告诉别人，为什么选择这个论文题目，选这个题目的目的和意义，选这个题目干什么，后续打算怎么写。
2、写国内外研究现状应注意的问题是不要把研究现状写成事物本身发展现状。写股指期货研究现状，应该写有哪些专著或论文、哪位作者、有什么观点，而不是写股指期货本身何时产生、有哪些交易品种、如何演变。要反映最新研究成果。不要写得太少，只写一小段。如果没有与毕业论文选题直接相关的文献，就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。
随着社会的高速发展和全球化的加速推进，各国的学术研究也在不断壮大和深入。中国的学术研究也不例外，各个领域的论文层出不穷，尤其是在一些科技领域，中国的研究成果已经开始受到国际的关注。在国内，学术研究的领域非常广泛，但是，更多的注意力是集中在一些热门的领域，例如人工智能、大数据、物联网、生物基因等，这些都是当前世界范围内研究的热点。同时，随着中国对世界经济和政治的影响力日益增强，一些战略型的研究也受到了高度的重视，例如能源、环境、军事等领域。
针对这些热门领域，国内的论文研究也取得了很多的成果。例如，近年来，智能驾驶、人脸识别、语音识别等人工智能领域的技术不断提高，分别利用深度学习、强化学习等技术，这些研究都为中国智能化制造、智能家居等领域的发展提供了坚实的基础。物联网领域的研究也逐渐成熟，利用无线传感器和云计算等技术，实现了物品之间的互联互通和智能控制。
在国外，学术研究也在不断向前发展。一些国外的研究成果对中国的学术研究也产生了较大的影响。例如在生物医学领域，国外的一些研究成果为中国的医学事业提供了宝贵的参考和启示，中国的生物医学研究也在不断地发展和进步。同时，在能源、环境保护等领域，国外研究成果也为中国提供了许多借鉴，为中国的科技创新提供了必要的支持。
总的来说，中国的学术研究成果在国内外都越来越受到重视，各个领域的学术研究也在不断发展和进步。但是，仍然存在一些问题，例如研究的深度和广度不够，研究方法和手段不够先进，学术交流和合作不够紧密等。因此，我们需要不断加强学术研究的质量和效率，发挥学者的创造力和创新精神，不断推进学术研究的深入发展，为中国的科技创新和经济发展做出更大的贡献。
研究现状范文一
一、开题报告必须对现有文献进行调研，并撰写研究现状。研究现状是开题报告的关键部分，对开题报告的层次和水平起决定性作用，也是英语论文“文献综述”的基础。
二、 撰写研究现状之前，需要查阅与论文选题有关的国内外文献，以便了解国内外在该选题上的研究现状，比如：目前已经有了哪些方面的研究；这些研究是如何实施的；它们的研究方向和深度；取得了什么成果；还有哪些问题有待解决等等。
三、对选题相关文献的认真查阅不但可以让我们避免进行无效重复的研究工作，而且可以开阔我们的视野、拓展我们的研究视角。通过较全面的国内外文献资料的分析，我们就可以发现以往研究的不足或漏洞，甚至可以启迪我们新的研究思维和角度，为我们提供新的研究目的和切入点。
四、研究现状内容长度一般是在1000字左右。并要附上有权威性和时效性的参考文献目录。
五、在写研究现状时，不能单纯列举，应避免繁琐和不得要领。另外，也应避免空洞和泛泛而谈。要先从大处着手，然后逐步归拢，最后集中到本选题的研究问题上。要对所搜集到的研究文献进行的归纳和整合，客观地阐述研究背景，然后对巳有研究的不足进行主观评论。必须指出国内外文献就相关论题已经提出的观点、解决方法和阶段性成果，阐述这些研究的广度、深度和不足，从而提出有待进一步研究的问题，确定本选题研究的平台，并指出本选题的研究预期将有哪些突破。
国内外研究现状范文(篇二)
通过学习形势与政策使我对国内外的形势与政策有了更深刻、更全面、更真实的了解。虽然每学期的课不多，但却使我受益匪浅，感触良多。《形势与政策》课是高校思想政治理论课的重要组成部分，是对我们学生进行形势政策教育的主要渠道、主要阵地，是我们每个大学生的必修课程，在我们大学生的思想政治教育中担负了重要的使命，具有不可替代的重要作用，更好地贯彻落实了中央的有关精神，是我们当代大学生关注的热点问题，帮助我们掌握正确分析形势的立场，观点和方法。
首先，老师上课非常生动，同学们都非常喜欢听，而老师的思维更是睿智敏捷，素材也丰富多彩，以及别有风趣的讲演，无不为我们展示了一位大学教师所具备的良好素质和出众能力，在这里，我们不仅享受着知识的积淀所带来得无限快乐，更被其无穷的讲演魅力所陶醉。我们用自己年轻、活跃、开放、包含的个性来聆听哲人的教诲，固然会受益匪浅、泽被至深。
我认识到，形势与政策左右我们的发展，对我们具有重要意义。史有“识时务者为俊杰”，今应为“适时务者为俊杰”。社会历史的大发展已决定了个人发展的最大环境、最大上限，制约着可选择度，决定着大学生成功的机率，影响很具体，也很深远。因此，我们应学会认识和把握形势与政策。形势是制定政策的依据，政策影响形势的发展。我们必须吃透政策的原意，懂得灵活变通，具备创新能力。
与此同时，我们还应顺应形势与政策，发展自我，找准自己的发展目标，结合自己的优势，定位自己的方向及发展地位；依据个人目标，制定切实可行的方案，努力奋斗，构建知识结构体系，拓展素质，不断提高个人能力，打造出“诚、勤、信、行”的品牌大学生；利用形势与政策，为我所用，形成对形势与政策的敏锐的洞察力和深刻的理解力，培养超前的把握形势与政策的胆识，“艺高人胆大，胆大艺更高”，利用形势与政策，实现自我大发展。树立一个远大理想，做一个成功人士！
再者，当今国内外形势风云变幻，进入21世纪的中国正面临着难得的机遇和巨大的挑战，当代大学生也面临着深刻的国内外环境，所以，在高校大学生中广泛开展形势政策教育，对当代大学生如何在纷繁复杂的国内外形势下，正视我国面临的机遇与挑战，坚定信念，振奋精神，努力学习，报效祖国，具有重大的现实价值，与深远的历史意义。
作为21世纪的大学生，为了更好的把握住自己，必须在努力学好专业知识的同时应该学习好《形势与政策》课，这样在我们才能更好的为祖国明天的建设添砖加瓦。
最后，我想说，学校开设的《形势与政策》课非常有必要。因为，高等学校的形势与政策教育是高校大学生思想政治教育的重要内容，是提高大学生综合素质、开阔胸怀视野、增强责任感和大局观十分重要的方面，它使我们更深刻地认识了中国，认识了我们与世界的差距，以及我们自身的不足，使我在思想上迈进了一大步，也为我们走出学校进入社会提前上了一课，让我们感受到社会的形势和国家政策，好让我们更有准备的为人民服务，为国家作出应有的贡献。
、整体和局部组织发生缺血、缺氧时一氧化氮的变化有关这类研究的报道较多，但结论互相矛盾。戴爱国等（1996）利用猪肺脏进行的缺氧实验证明：缺氧对猪肺动脉内皮细胞 NOS的活性和基因表达有明显的抑制作用，其内皮细胞的NO合成减少。冉培鑫等（1997）证明大鼠缺氧时肺组织内NOSmRNA的表达降低。高春锦等（1998）给大鼠造成ACOP（全身缺氧）时动物动脉血内NO减少。薛连壁等（l999）的大鼠ACOP实验也得到同样结果。但也有相反结果的报道Horryl和Stephon R最近报道大鼠ACOP时血浆 NO增高。有学者报道缺氧时早期机体内源性NO释放增高。我们认为Horryl等与高春锦的大鼠ACOP实验的结果并不矛盾Horryl等的实验很可能是大鼠ACOP后立刻抽血测定NO，此时大鼠中毒极早，VEC受缺血、缺氧的刺激，但还没有发生功能和结构的明显损害，故VEC在缺氧刺激下NOS活性代偿性增强，NO产生增多。高春锦的实验是在大鼠ACOP后约2－3h后才抽血检测NO，此时大鼠的VEC的功能和结构已经遭到明显的损害，以致NOS活性降低，同时大量VEC损伤脱落，故而NO减少。薛连壁等的大鼠ACOP实验证明大鼠中毒即刻（中毒后2－3h）测定之动脉血内NO（从8.62±0.99mmol／L降至5.32±1.09mmol／L）、CEC(从3.74±0.12增至4.21±0.13)的变化。说明此时大鼠VEC发生大量脱落，NO合成明显减弱。 脑缺血-再罐流损伤的机制非常复杂，有多种因素参与，钙超载、兴奋性氨基酸毒性作用、氧自由基毒性作用等日益为人们所接受。近年来，随着对一氧化氮(NO)研究的深入，NO在脑缺血-再灌流损伤中的作用也成为当代医学研究的一大热点。本文对NO在脑缺血-再灌流中的生物合成、变化规律及毒性作用机制研究进展作一综述。 1 NO的生物合成及特点 1980年Furchgott和Zawadzki首次提出由内皮细胞产生的内皮源性舒张因子(EDRF)对包括脑血液循环在内的多种血管都有明显的舒张作用。现已证明E-DRF就是NO。NO是一种无负荷、自由基性质的气体，带有不成对的电子，容易弥散通过细胞膜。NO的生物合成是通过一条鸟氨酸循环的分支来完成的，即L-精氨酸(非D-精氨酸)通过一氧化氮合酶(NOS)的作用生成瓜氨酸并释放出NO，该反应过程需要分子氧、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、黄素单核苷酸(FMN)、生物喋呤、钙调蛋白(CaM)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的参与。 NO兼有信使物质和神经递质的功能，在各系统中均有广泛的生物学特性，它既能舒张血管，抗血小板和白细胞粘附、聚集，又具有细胞毒性作用，还能充当一种新型信息分子，发挥递质功能[1]。在脑缺血-再灌流过程中，不同类型的NOS产生的NO对缺血脑组织产生复杂的影响， 目前较公认的为内皮型NOS产生的NO有神经保护作用，而神经元型和诱导型NOS产生的NO则有神经毒性作用。Lipton等提出NO在生理及病理条件下的作用可能与其本身的氧化还原状态有关。氧化型离子(NO+)能引起N-甲基-D天冬氨酸(NMDA)受体疏基亚硝基化，通过阻断NMDA受体发挥神经保护作用，而NO还原型离子(NO-)则能与超氧阴离子(02-)反应生成过氧化亚硝酸阴离子而起细胞毒作用。 2 NOS的分布及其特点 催化NO生物合成的酶称为NOS，NOS广泛存在于各种类型的细胞中，它的活体形式是个二聚体，需要FAD、FMN、血红素及四氢叶酸等作为辅助因子。1998年Garthwait首次证实脑组织中存在NOS。各个组织细胞中酶的活性、特性和产生的基因都可不同，但其氨基酸顺序约有50%是相同的。现己确定的NOS亚型有3种，根据原型酶的细胞或组织来源不同分别称为脑神经元型NOS(nNOS)、内皮细胞型NOS(eNOS)和白细胞/巨噬细胞型NOS(iNOS)。他们的编码基因分别定位于12、17和7号染色体上[2]。这3种亚型的NOS总的来讲从功能上可分为两大类即原生型NOS(cNOS，包括nNOS和eNOS)和诱导型NOS(iNOS)。 原生型NOS(eNOS)分布于血管内皮细胞、神经组织和血小板中，该酶为可溶性酶，它的合成受Ca2+和CaM的调节，任何引起Ca2+进入细胞的因素均能导致eNOS活性增加。当胞浆内Ca2+浓度达到0.4～1μmol/L时该酶活性最大。它被激活时，NO释放的时间短，其中eNOS产生的NO更接近血管平滑肌，它可以激活血管平滑肌细胞中的可溶性鸟苷酸环化酶，使胞内cAMP浓度升高，从而起到扩张血管、抑制血小板和白细胞粘附、聚集的作用，发挥生理功能。而nNOS则是神经元和小胶质细胞在缺血急性期，NMDA受体激活Ca2+大量内流时产生的，具有神经毒性作用。 诱导型NOS(iNOS)主要分布于巨噬细胞、炎性中性粒细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞、小胶质细胞和星型细胞等。它是非钙依赖性酶，在基态下不合成NO，只有在缺血、缺氧和某些细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)等的激活下经4～8h方可诱导iNOS mRNA的表达，产生释放大量的NO[3]。与cNOS不同的是，iNOS是由DNA转录调节的，一旦此酶合成就不断地产生NO，直至底物耗尽[4]。iNOS的mRNA3’端缺乏AUUUA富含区，mRNA的降解速率与AUUUA富含区关系密切，所以iNOS的mRNA半衰期特别长，一旦诱导合成即可持续长时间翻译，合成iNOS[5]，这种过量产生的NO可对缺血组织造成损害，而对于产生NO的细胞则无明显影响，这可能是由于这些细胞中维持NOS活性的Ca2+对其鸟苷酸环化酶具有抑制作用或者这些细胞中含有大量的超氧化物歧化酶(SOD)可以对抗NO的损伤的结果。 3 脑缺血-再灌流时NO的变化规律 脑缺血发生后，NO迅速短暂升高，5～35min达高峰，60min内下降至原有水平。此时的NO升高主要由神经元的nNOS和血管内皮细胞的eNOS所介导，若缺血继续，NO逐渐下降，当再灌流时NO又逐步升高，至再灌流24h达高峰[6]，再灌流7d的NO水平仍高于缺血前水平，这可能是再灌流后早期NOS所需氧和底物供应得到改善以及NO的产生释放增加所致，而再灌流后期(12h后)iNOS被诱导表达也可产生大量的NO。如长时间缺血超过6h，iNOS在脑缺血后的炎症细胞部位表达，使NO再次升高。缺血的方式不同，iNOS的表达时间也不相同。Iadecola实验室采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术发现iNOS mRNA在持久性大脑中动脉阻断(MCAO)后12h开始表达，2d达高峰：而短暂性MCAO后则不同，它的iNOS mRNA在MCAO后12h即达高峰，4d左右降至正常。 nNOS和iNOS产生的NO均可引起神经组织损伤，但由于nNOS半衰期短，产生的NO量少，对神经系统的毒性作用相对较小，临床意义不大。且在缺血超早期，内皮细胞产生的NO量超过神经元产生的有毒性NO，通过增加侧支循环，阻止血小板聚集和白细胞对微血管的堵塞，改善微循环，抵消了毒性作用。随着缺血时间的延长，在缺血后期及再灌流期，损伤区内发生明显的炎症反应和白细胞侵入，并伴有iNOS mRNA的高度表达。由于iNOS与CaM结合紧密，即使在低Ca2+的条件下也能保持其活性，产生大量的NO，这一期产生的NO具有更大的神经毒性，引起迟发性脑损伤，具有更重要的意义。实验证明iNOS基因敲除的大鼠在MCA02d后其梗塞体积明显小于对照组[7]，而以此期间使用iNOS抑制剂氨基胍可以明显减少缺血压神经元的损伤[8]。 4 NO在脑缺血-再灌流损伤中的神经毒性作用机制 脑的活动主要依靠葡萄糖的有氧氧化提供能量，它是一个对缺氧最敏感的器官，一旦脑缺血达到一定程度，再灌流不仅不能使缺血区代谢和机能得以恢复反而加重脑水肿及扩大脑梗死面积，再灌流的结果实际是缺血的延续。已有多方面的证据表明在脑缺血期及再灌流期中，由nNOS和iNOS产生的大量NO对神经细胞具有毒性作用，其作用的机制可能为： 4.1 NO通过超氧自由基起细胞毒性作用 在生理情况下，NO与02-反应速度比SOD清除O2-的速度快3倍，但由于体内NO浓度(10～1OOnmol/L)比体内SOD的浓度大约低100倍，此时产生的NO很难与SOD竞争O2-，而主要作为信使传导分子行使其功能。在脑缺血-再灌流时，由nNOS和iNOS产生的脑内NO浓度显著升高以至于达到能与SOD竞争超氧化物的水平。NO迅速与O2-反应生成硝基过氧化物(0N00-)，后者质子化后进一步生成过氧亚硝酸(ONOOH)，并在酸性环境中分解为OH-和N02。过去认为，OH-是NO引起脑损伤的最重要的氧自由基，现在则认为ONOO-的直接氧化作用的毒性远远大于OH-，它不仅是一种很强的氧化剂，更重要的是它对反应有很高的选择性，如过氧化亚硝基能够直接氧化脂质、DNA及蛋白的疏基、锌/硫中心、铁/硫中心等，上述反应的速度大约是过氧化亚硝酸分解产生OH－速率的1000倍。这些产物均可造成严重的细胞损伤。 4.2 NO介导谷氨酸(Glu)的毒性作用 脑缺血-再灌流时Glu过度释放，通过激活Glu受体的NMDA受体亚型，促使Ca2+大量内流，诱导nNOS表达引起NO合成大量增加。iNOS的诱导表达也受Ca2+的影响，此即为NMDA－Ca2+－NO通路。 4.3 NO作用于含铁蛋白产生毒性作用 NO极易与铁(Fe)结合形成Fe-NO，使含Fe(酶失活。如NO作用于含血红素基团的酶，激活ADP-核糖转移酶，使ADP核糖化，引起蛋白质结构和功能的改变：NO作用于含Fe-S蛋白类的复合物，如线粒体中的泛醌氧化还原酶、琥珀酸氧化还原酶、顺乌头酸氧化还原酶等，使它们失活，从而抑制线粒体呼吸并导致迅速的能量耗竭。 4.4 NO导致DNA的损伤作用[9] NO通过脱氨基作用导致DNA损伤，并抑制核糖核苷酸还原酶，此酶为DNA合成的限速酶。NO和其产物N000-、OH-还可以引起DNA氧化，破坏DNA的结构，进一步损伤DNA。 4.5 NO引起多巴胺(DA)大量释放产生神经毒性 脑缺血时，纹状体释放的大量谷氨酸作用于多巴胺能神经元末梢上的NMDA受体，然后激活NOS，生成的NO激活鸟苷酸环化酶升高cGMP水平，最终导致大量的DA释放，后者可能参与神经细胞的损伤。Spatz[10]等证明抑制NOS可以明显降低DA的释放，减少脑损伤。4.6近年来研究显示，由iNOS诱导产生的大量NO还可以加强缺血后脑组织中环氧化物酶Ⅱ(COX-2)的活性，使缺血期积累的大量花生四烯酸在COX-2作用下生成前列腺素、白三烯和大量的反应活性氧(02-)，从而增加其毒性。对大鼠局灶性脑缺血的研究发现，缺血后24h缺血区周围iNOS阳性的中性粒细胞与COX-2阳性的神经元相混杂，平均距离近16±1μm，这正在NO扩散能力之内，使用iNOS基因敲除的大鼠，MCAO48h后，缺血侧半球前列腺素、白三烯的水平较对照组减少40%～50%[11]。 5 NO与缺血半暗带(IP) 1981年Abtrup等将围绕局灶脑缺血中心区的类似于“全日食”的这部分周围区域(IP)定义为：围绕着梗塞中心的缺血性脑组织，其电活动己终止尚保持正常的离子平衡和结构完整;如再适当增加局部脑血流，至少在急性阶段突触传递能完全恢复，亦即IP内缺血脑组织的功能是可能恢复的。从此IP成为局灶性脑缺血中心坏死区以外脑组织可逆性损害区的代名词，也是治疗缺血性脑血管病时竭力抢救的区域。局灶性脑缺血是由严重缺血的中心区和处于低灌流状态的IP组成。随着缺血时间的推移，缺血中心区和IP处于动态变化过程。在有利条件下，IP可转化为正常灌流区(时限性可逆)，在不利情况下转化为梗塞区(不可逆转)，并在缺血中心区向临近组织扩散，并最终成为永久性梗塞灶的一部分[12]。IP持续的时间与很多因素有关，迄今绝大多数学者认为，在脑缺血后6～8h梗塞中心区损害即非常明显，而半暗带的细胞能存活数小时(急性IP)至数日(慢性IP)，在MCAO后3d，仍有可逆性神经损害[13～14]。 IP损伤的机制有多种，即微血管损伤、组织水肿、多形核白细胞(PMN)聚集浸润和星形胶质细胞反应增生是促使半暗带损害的机制之一。大鼠MCAO模型中，梗塞中心区在外侧纹状体及其外侧皮质，而岛叶、尾状核内侧部及顶叶皮层被证明为半暗区，此区域于短暂MCAO后24h内即有明显的血脑屏障破坏[15]、组织水肿、白细胞浸润和胶质细胞反应性增生，被缺血/缺氧激活的白细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞可以产生多种细胞因子如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-2、IFN-γ等，诱导iNOSmRNA表达产生过量的NO，影响梗塞周边半暗带神经元的存活。 在脑缺血后期及再灌流期，血管源性中性粒细胞透过血脑屏障，与脑内的巨噬细胞、小胶质细胞一起激活iNOS，合成大量NO，参与半暗带的神经损伤[16]。Stephen Ashwal等[17]利用大鼠实验发现iNOS活性在脑缺血中心区>半暗区>非缺血区，形成了NO由缺血中心区向正常区递减的梯度。促使半暗区神经元发生进行性损伤，使半暗区不断地加入梗死区，扩大梗塞面积。同时由于再灌流期氧的供应，黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶产生大量的02-，NO与O2-反应生成ONOO-加重半暗区的损伤。由于iNOS于缺血后12h方开始升高，2d达高峰，此时缺血中心区坏死已十分明显，而半暗区尚有大量存活的可逆性损伤的神经元，这种过量的NO必将主要影响半暗区受损神经元的存活，大鼠实验表明iN05抑制剂可以阻断NO的强烈损伤作用，减轻血脑屏障的破坏、脑组织和血管内皮的损伤，使缺血半暗带得到保护，从而减少梗塞面积。 6结语 NO在脑缺血－再灌流中的作用十分复杂，不同的时间、不同NOS产生的NO对脑组织作用不同，eNOS产生的NO主要起神经保护作用，而nNOS、iNOS产生的、NO则有神经毒性作用，特别是iNOS，因其作用时间长，产生NO量大，可以诱发一系列病理反应，主要损伤半暗区，更具有实际意义。目前对NO与脑缺血的研究还在进行中，这一领域的进展将为探讨脑缺血损伤机制;寻找高效、高选择性nNOS和iNOS抑制剂，使得NO在脑缺血-再灌流损伤中既保持其舒张脑血管，增加缺血区血流量和抗血小板及白细胞粘聚的保护作用，又避免其对脑组织的损伤作用；以及为脑血管病的治疗提供新思路。
理论上来说，氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先，在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后，一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2 ②最后，二氧化氮与水反应生成硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下，第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应：4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 （不过不建议这么总括）硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是六大无机强酸之一，也是一种重要的化工原料，化学式为HNO3，其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。所属的危险符号是O（Oxidizing agent 氧化剂）与C（Corrosive 腐蚀品）硝酸的酸酐是五氧化二氮（N2O5）。自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成。人类活动也产生氮氧化物，全世界人为污染源每年排出的氮氧化物大约为5300万吨，这些氮氧化物也会形成硝酸。硝酸性质不稳定，因而无法在自然界长期存在，但硝酸的形成是氮循环的一环。自然界生成1.一氧化氮的生成：N2 + O2=闪电=2NO2.二氧化氮的生成：2NO+ O2=2NO23.生成的二氧化氮溶于水中生成硝酸：3NO2+ H2O=2HNO3+ NO4.有些海鞘（Ciona intestinalis）也能分泌硝酸御敌[
论文研究这个？
具体研究领域：现主要进行“一氧化氮（NO）与具有明确生物活性的天然产物相偶联的杂合衍生物的设计、合成及生物活性研究”。近年来，发表相关科研论文13篇，其中以第一作者在本学科国际高水平杂志上发表论文两篇，分别为：J. Med. Chem. 2008，51，4834～4838. 及Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17(11): 2979~2982. 影响因子 (IF) 分别约为4.9及2.6。申请发明专利3项，获授权发明专利2项。课题资助：1. 国家自然科学基金：新型NO/五环三萜杂合物的分子构建及生物活性评价（主持，面上项目，32万）2. 江苏省自然科学基金：基于NO的抗肝癌三萜衍生物分子设计及活性相关性（主持，面上项目，8万）3. 天津市自然科学基金：新型肝靶向性三萜衍生物的合成及生物活性研究（排名第二，重点项目，20万）。所获成果：1. 获授权发明专利两项：1）张奕华，陈莉，田季德，郭青龙. 齐墩果酸偶联衍生物及其药物用途[P].获奖：论文“一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究” （第一作者） 1）获中国药学会学术年会（昆明）优秀论文三等奖 （2004，7）；2）获第7届全国青年药学工作者最新科研成果交流会（杭州）优秀论文二等奖（2004，12）。研究生培养：独立指导硕士研究生10人，已毕业2人，分别就业于北京和天津市；目前在读硕士生8人。代表性论文及成果王中原，汤佳，陈莉*. 水飞蓟宾衍生物的研究进展. 药学进展 2009，8：360~364.仇文，陈莉*, 孔祥文, 孔令义. 呋咱氮氧化物与阿魏酸偶联化合物的合成及生物活性研究. 化学试剂 2008, 4:336-339.姜一平 冯锋 谢宁 陈莉 朱明晓. 毛冬青的化学成分. 药学与临床研究 2008，3：163~165.陈莉，张奕华，毕小玲, 罗叶青. 齐墩果酸酯的合成研究（II）. 中南药学 2006, 12：416～418.陈秀英, 季晖, 张奕华, 陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物ZCII2对早期实验性肝纤维化的保护作用. 中国临床药理学与治疗学, 2005, 11:1261~1265.陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究. 第7届全国青年药学工作者最新科研成果交流会（杭州） 2004，12.蒋丽媛，陈莉，张奕华. （2－乙酰氧基）苯甲酸（3－硝氧甲基）苯酯的合成工艺改进. 中国药物化学杂志 2004, 3：178～179.陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究. 中国药学会学术年会（昆明） 2004，7.陈莉, 孔祥文, 张奕华. 齐墩果酸酯的合成研究 (一). 中草药 2003, 34 (12) :1080~1081.陈莉, 蒋丽媛, 张奕华. NCX-1000的新合成方法. 药学进展 2003, 27 (6) :358~360.
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一、什么是科学小论文 科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的：可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论；可以是动手实验后分析得出的结论；也可以是对某地进行考察后的总结；还可以靠逻辑推理得出结论…… 二、科学小论文的质量标准 1、科学性。 科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一，是科学小论文的生命。它要求选题科学，研究的方法正确，论据确凿，论证合理且符合逻辑，文字简洁准确。 2、创造性。 小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解，而且对人们的生产生活等有一定的实际意义，同样的小论文没有参加过各级科学讨论会，也没有在各级报刊上发表过。 3、实践性。 论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的；支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的，有实践依据；论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。 三、科学小论文的类型 （一）科学观察小论文 科学观察小论文，是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察，并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论，作出科学的解释和描述。 需要注意的是，科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象，所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象，不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外，观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动，需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。 （二）科学实验小论文 科学实验小论文，有时也称实验报告，是青少年对研究的对象创设特定的条件，经过反复实验，对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。 （三）科学考察小论文 你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源，弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等，你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为科学考察报告、科学调查报告。 （四）科学说明小论文 科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说，它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段，而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料，并经过自己的综合分析、逻辑推理，用自己所理解的语言阐明某一观点。 特别提醒的是，写科学说明小论文是，千万不要提出一个问题后就赶忙查资料，再不加分析地原本照抄、作出解释，这样没有新意，没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章，不能称为科学小论文，更不能培养自己研究问题的能力。 四、小论文的取材与分析 （一）取材 1、直接观察。就是用眼睛仔细去看，它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。 观察时要认真仔细，不放过任何细微末节。同时，观察时要做好详细记载，否则就不可能得到真实的第一手材料了。 2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象，它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。 3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前，必须明确考察目的，准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中，一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚，有时还要采回必要的标本、样品，将比较重要的现象拍照，这些都是很有用的第一手材料。 4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制，不可能亲自去观察、实验、考察，这就得查阅书刊或请教老师、家长等，这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的，而这个问题又是你的选题中必须解决的问题，你就得去查资料，把它弄清楚。 （二）分析 取得材料后，就要进行分析研究，从中选出可以作为论据的材料，还要根据论点进行去粗去精，去伪存真，按照科学的态度进行整理分析，并得出自己的论点和看法。 首先，应审核各种材料的真伪虚实，有些查阅到的材料是早已过时的观点，有些解释只适合某范围内，有些材料没有普遍性，有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的，这样的材料应坚决不用。 其次，要注意材料的典型性，也就是选择的材料要能说明问题，不要多，而要精，与论点无关或关系不大的材料应舍弃。 第三，将选择的材料进行归类，研究他们之间的理分明。 结尾：小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。以得出结论做为结尾，同开头提出问题相呼应，收到良好效果。 小论文的初稿完成后，还要反复修改。看段落是否衔接自然，语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改，逐步完善。最后参加各级小论文竞赛
是要评职称？这个就是要根据单位的规定去发表。
不断教学改革 创建精品课程 安庆师范学院化学系 张德生摘要：安庆师院物理化学课程教学中创造了“四个第一”，研制出版了物理化学试题库（安庆办），被评为安徽省精品课程。比较详细地介绍了教学改革、课程建设的做法与体会。 关键词：物理化学 教学改革 课程建设物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科，是化学学科的一个重要分支，是化学学科的理论基础。印永嘉先生说：“无机化学是化学的四肢，有机化学是化学的驱体，分析化学是化学的眼睛，而物理化学是化学的灵魂” ；“没有物理化学知识的人，不能说懂化学”。物理化学课程是化学专业本科生必修的一门重要的主干基础课，物理化学课程在化学人才培养中有负有极其重要的作用，对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设，不断深化教学改革，提高教学质量，创建精品课程，才能完成时代赋予我们的使命。一、 教学改革情况与课程建设成果。1980年国家教委批准建立安庆师范学院,成立了化学系, 建立了物理化学课程组,陈德宾老师(北京师大毕业)、叶松培老师(吉林大学毕业)、陈自诚老师（安徽大学毕业）等为物理化学课程早期建设做了大量工作，使物理化学教学达到本科的基本要求。1988年我们参加了全国高师物理化学教学改革协助组，开始进行教学改革，重视课程建设。十七年来，在院领导关心下，在系领导的大力支持下，在兄弟院校专家的帮助下，教学改革取得了丰硕成果。在安庆师范学院的教学改革与课程建设方面，创造了“四个第一”：（1）第一个实行教考分离。“标准化考试是提高教学质1988年开始，物理化学期末考试，采用全国高师物理化学中心组提供的统一标准化试卷，实行标准化考试，考试成绩送到中心组统计分析，与兄弟院校相比较，检查我们的教学水平。开始时，我们的学生成绩很差，平均只有51.83分,安师大是66分多。与兄弟院校比，存在胶大的差距。经过检查分析，发现我们存在不少问题，教学内容达不到大纲要求，有的老师随意取舍内容，放低教学要求；教学中存在重视计算、轻视概念现象。针对这些问题进行教学改革，并且加强习题课教学，编写习题课教材。1990年我们的学生成绩达到68.85分，在全国44所院校中排在第18名。自己与自己比，进步很大。并发表“努力提高客观题命题质量”、“上好习题课是提高教学质量的重要环量的好方法”等相关教学研究论文。（2）第一个建立微机管理的试题库。了许多试题1990年前，我们建立卡片，1991年从陕西师得到题库计算机管理软件，1991年开始用中山大学汉字系统，把卡片上试题输入到计算机中，建立了我院第一个微机管理的试题库，该题库有3000多个试题，主要用于本科班期中考试和专科班期末考试。（3）第一个开展计算机辅助教学。物理化学实验1993年开始把计算机运用到中，处理实验数据。用basic语言编写了8个实验数据程序，使实验数据处理标准化，提高了实验效果。1997年在北师大老师帮助下，得到Authorware2.0多媒体工具软件，边学边做，研制出“化学热力学基本原理”和“化学热力学基本原理练习获得“优题”两个计算机辅助教学软件（又称CAI课件），是我院自己制作的第一个教学课件，该课件在第十一届高师物理化学教学研讨会上秀教学软件”奖。并发表“建立试题库，实行标准教考分离”、“用微机绘画物理化学实验中的图象”等教学研究论文。（4）第一个建立教学辅导网站－物理化学教学辅导网我们教学改革成果得到国内同行专家的认可，安庆师范学院物理化学教学研究在全国高师中占有一席之地，被选为高师物理化学中心组成员（安徽唯一的）。1991年中心组牵头建成的《高师物理化学标准化考试题库》（简称高师物化题库），是国内40多个所院校老师共同参与研制的，国家教委高教司、师范司鉴定为国内先进水平，1993年由高教出版社正式出版。大多数院校都购买使用过，当时，高师题库对推动各院校的教学改革，作出了很大的贡献。当时的计算机大都是PC/XT或PC/AT，高师题库使用CCDOS 4.0中文操作系统，用dBASEⅢ数据库管理系统，图形用BASIC语言绘制。我们也在其中做了不少工作，并作为安徽省的唯一代表参加了在石家庄的鉴定会。后来随着计算机技术飞快发展，操作系统不断更新，使用奔腾微机，操作系统改为Windows95/98以上。在先进的微机上，高师题库基本上无法使用，丢弃十分可惜。要使几十所院校老师的心血不付之东流，就要对其进行改版、升级。然而改版、升级是一件十分艰难的、工作量巨大的事情，中心组以及很多重点大学都不愿承担这项任务。我们安庆师范学院在多年标准化考试研讨中，得到许多兄弟院校老师们的关心4站”。2001年，我院校园网开通，为教学改革提供了先进的环境，为了把先进的计算机网络技术运用到教学上，开展网上教学、网上辅导，推动教学改革，培养创新人才，我们边学边干，克服许多困难，建成了“安庆师范学院物理化学教学辅导网站”，占空间500MB之多。我院校是第一个，在安徽省以至全国也是第一个课程辅导网站，该网站得到国内许多院校老师好评，他与帮助，在安庆召开过两次全国高师物理化学教学研讨会，我们以感激回报之心，1996年提出承担这项任务。1997年向省教委申报了教学立项“通用题库管理程序研制”，获得批准，取得经费资助。1998年第十一届全国高师物理化学教学研讨会上，中心组正式委托，授权给我们，进行高师题库改版、升级、提高。经过三年多的艰苦努力，到2001年我们基本完成了这项艰巨任务。命名为《物理化学试题库（安庆版）》，目前试题数达到12000多个，是目前国内试题数最多、水平最高的物理化学试题库。2001年在中国科大出版社正式出版发行，得到国内同行的欢迎，目前全国已有30多所各类高校使用。该题库还在2001年获得安徽省教学成果一等奖。我们编写的习题课教材《物理化学分章练习题》，2002年，在安徽大学出版社正式出版发行，是一本较好的习题课教材与考研参考书。1999年后，为迎接教育部的评估，物理化学课程建设又上了一个新台阶，引进、培养了高学历的教师，购买了十几部电脑和大量的物理化学实验新型仪器，并把计算机应用实验中，控制实验、采集数据、处理数据。物理化学课程1997年列为院级重点课程，1999年被安徽省教育厅批准，确立为安徽省首批重点建设课程，在省首批重点课程中，物理化学课程只有中国科学技术大学与安庆师院两家。2000年4月，我们物理化学课程被评为院级优秀课程。2004年，我们物理化学课程被评为安徽省精品课程，目前安徽省精品课程中，物理化学课程只有合肥工业大学和安庆师院两个。我们物理化学课程建设，与省内重点大学齐名，在全国一般院校中处于先进地位。二、 教学改革的做法与体会。另外，在教学内容组织安排上，我们还主动与先行的普通物理学、无机化学课程老师协商，与后续国家实行改革开放，教育也要改革开放，物理化学教学也必然要改革开放，不改革就跟不上形势，就不能培养出符合时代要求的人才。每个教师都应该认识到这一点，把教学改革变成自己的自觉行动。化学教学改革包括教学内容（即教材）改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理（包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等）改革。1. 教学内容改革，即教材改革。我们先后使用过南京大学傅献彩等编的《物理化学》、印永嘉编的《物理化学》、上海师大等五校编的《物理化学》，又叫高师物化，使用过第一版、第二版、第三版，2000年使用朱传征、许海涵编的《物理化学》，2002年后使用万洪文编的《物理化学》。不断选用新教材，对老师来说要加重负担，要不断写新的备课笔记，但我们体会到，写备课笔记可以加深对内容理解，提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展，新材料、新催化剂、纳米材料的出现，促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材，要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。为了学得新知识，我们利用出差、探亲，委托同事、学生，通过各种渠道购买各类新出版的物理化学教材、教学参考书、考研参考书、学习指导书、习题集、解题指导、解题技巧、选择题、思考题、问答题等等书籍，并且搞到上海师大、华南师大、安徽师大、陕西师大自编油印的教学参考资料，还通过学生搞到河南洛阳师专编印的美国P.W.Atkins《Physical Chemistry》的习题解答中文版。的物质结构、化工基础老师联系，向他们提要求，请求帮助，一些教学内容分工把关。2．教学过程改革中，采用“六个相结合”。① 宏观与微观相结合。对难于理解的概念，从微观上解释，说明其物理化学意义。如讲熵定律时，补充熵流与熵产生，熵的本质与熵统计意义。这个方法是华东师大潘道凯先生首先提出的，效果很好。② 理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加，而开放体系因为可以有负熵流，可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况；还联系我国的改革开放政策，孤立体系――“一个封闭的山村”，熵值会越来越大，发展的动力就越来越小，经济落后，人民受穷，而要改变面貌，必须改革开放，把山村变成开放体系，“要想富先修路，少生孩子多种树”，引进外资、引进先进科学技术，就是引进负熵流，使体系熵值减少，才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解，又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。③ 内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立，除了要讲清原理的内容外，还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时，向学生说明这是采用理想模型法得来的；讲可逆过程时，说明这是采用科学抽象法得来的；讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时，说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用，教学中注意培养学生创造思维能力。④ 基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾，或习题课上，介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。⑤ 课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中，要把自己的教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时，结合教研论文“总熵是过程方向的判据吗？”，在讲化学平衡移动时，结合教研论文“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗？”等等。 ⑥ 与中学化学相结合。我们是师范院校，培养的学生大多数将来要当中学化学教师，在教学中要联系中学化学中的问题，培养学生中学化学教师的素质。例如中学化学中，用NaCl与浓硫酸制备HCl气体，提出问题，为什么要用浓硫酸？浓是模糊观念，浓到什么程度才行？100毫升乙醇与100毫升水混合后是多少毫升？金属元素活动顺序表是如何确定的？为什么在空气中烧石灰，反应可以进行到底而达不到平衡状态？晴朗的天空为什么是兰色？为什么只有在早上、晚上才能看到彩霞？要说清楚这些问题，只有靠物理化学化学，引发学生学习兴趣。另外，在教学中也要注意教书育人，注意培养学生科学的自然观和辩证唯物论，注意培养学生严格的科学态度，奋发向上的精神。我们不断鼓励学生报考研究生，奋发向上。 3．习题课是提高教学质量的重要环节。 物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程，要学好它很不容易的，物理化学被认为是化学专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律，非常抽象不好理解，不好掌握，习题难解。我们在教学实践中体会到，要化难为易，提高学生学习积极性，除了上好理论课外，习题课是—个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道，必需多做习题，在解题过程中，加深对理论的熟悉与理解，培养分析问题、解决问题能力，解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样，认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分：（1）扩大知识面的新理论、新知识介绍。（2）归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是"零碎"的感觉、片段的知识，只有把它们联系在一起，形成相互关联的知识系统，才能更深刻理解，更好掌握。为此，每一章学习后，我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。（3）总结学生作业中问题。对学生作业中的错误，特别是典型的有代表性的错误要及时指出，对有特色的解题技巧要介绍推广。（4）组织讨论思考题。一般教材的每章后面，都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答，习题课时进行讨论讲解。（5）做一定数量的练习题。每章学习后，我门都印发给学生一些数量的练习题，其中选择题30个左右，计算题、证明题5至8个。这些练习题都是历年教学中静练出来的，有代表性，有一定的难度，其中不少是选自考研究生试题。我们一般提前发给学生，要学生先做一遍，上习题课时，老师选择其中典型试题讲解。目前《物理化学分章练习题》已正式出版，每个学生都有一本。4．把现代化教学手段应用到物理化学教学中。 20世纪90年代以来，计算机技术与网络技术飞快发展，多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体，突破了时空限制，虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具，把多媒体计算机应用到教学上，实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用，使教学的思想、教学的理论发生了变化，教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化，课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明，进行计算机辅助教学，提高了教学质量，提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中，是教学改革的一个重要方向。我们开展计算机辅助教学主要做法是： （1）编制课堂教学的电子教案与教学课件。不同的教材要有不同的电子教案，自己编制和交换，我们拥有多套物理化学电子教案，也《电迁移》等教学课件。 （2）对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答，并且输入到计算机中，形成word文档。 （3）编制计算机辅助教学课件（CAI）。我们编制了《化学热力学基本原理》的CAI课件，与兄弟院校交流来《化学动力学》、《溶液》、《电化学》、《相平衡》、《表面胶体》等CAI课件，另外还有多个物理化学教学辅导网页。 （4）建立《物理化学教学辅导网站》，开展网上自学、网上练习、网上讨论等。 （5）建立计算机管理的《物理化学试题库》。期中、期末考试用计算机出试卷，各届学生的试卷保持相对稳定的常模（难度、题型、题数、考试操作等），实行标准化考试，考试的结果用计算机按标准化考试要求进行统计分析，计算出各班级的平均分、难度、区分度、信度、成绩分布直方图。 （6）编制与交流得到很多物理化学实验课件。实验课件中，有实验模拟课件、实验演示课件、实验教学课件、实验数据处理课件等。我们正计划编制《物理化学实验试题库》。用于实验考试、考核。三、课程建设经验体会。 1．积极申请教学研究课题，夯实课程建设基础 要建设好课程，必须要有一定的经费。我们的经费，主要是靠申请教学研究课题。1997年为了改版高师物化题库，向省教委申请“通用题库管理程序研制”，我们报8千元，结果批准是1万元，这个项目也安庆师院第一个省级教学研究课题。1998年，向省教委申请“微机控制物理化学实验”，是实验室改造课题，本来经费是20万元，分3年投入的，学校配套一半。但后来省里只给7万，学校配3万。这10万元使我们实验室面貌大为改观，买了一些新仪器和7台计算机，实验室里装上空调，课程组老师人人有一台电脑。1998年申报批准为安徽省重点课程，每年省里给2.8万元，学校配套1.4万元，共4.2万元，连续3年。1999年与计算机系江效尧主任一起申报省重点教学课题“复习、练习型CAI通用课件制作工具研制”，得到1.5万元资助。2004年申报批准为安徽省精品课程，省里给5万元，学校配套5万元。同时我们也申报院级教学课题，得到数千元资助。从1997年以来，我们先后共得到近30万元的资助，为课程建设打下厚实的经济基础。 2．承办教学研讨会，请专家做报告，提高学校知名度。 我们在1990年承办全国高师物理化学中心组与部分协作组老师教学研讨会，会上请河北师大金世勋先生、华东师大朱传征先生、上海师大许海涵先生、湖南师大刘世荣先生等作学术报告。1994年承办了安徽省高师物理化学教学研讨会，与省内物理化学老师建立联系与交流。1998年，在校庆100周年期间，承办了全国高师物理化学第十一次教学研讨会，会上请了中国科学院院士南京大学江元生先生、武汉大学物理化学专家曲松生先生作专题报告。还聘请了江元生院士作为我们的客座教授。在承办研讨会期间，我们得到了许多兄弟院校专家学者的指导、帮助，促进了我们教学改革，使我们教学改革紧跟国内改革步伐。同时也提高了我们学校的知名度。 3．领导重视支持，积极参加国内教学研讨会。 除了请专家来作报告外，我们系历届的领导，陈自诚主任、汪呈理主任、陈友存主任非常支持我们教学改革，早期在经费很紧张的情况下，支持我们参加全国高师物理化学教学研讨会。我们前后参加十多次，其中有8次在大会上发言，“丑媳妇不怕见公婆”，大胆与兄弟院校交流，交流教学改革经验成果，把兄弟院校的先进经验用于我们课程建设中。参加每次研讨会都有较大收获，例如，1989年，认识了南京大学的傅献彩先生，以后多次得到他与沈文霞老师的帮助；1990年，学得了用计算机管理试题库，还知道了要建设重点课程，当时，陕西师大物理化学是陕西省重点课程，而当时安徽还没有建设重点课程想法。再如1994年，知道了用计算机控制做物理化学实验，计算机采集、处理数据；1996年学得了如何做计算机辅助教学软件（CAI），以及用计算机模拟实验；1998年，学得了做教学辅导网页；2000年知道了什么是绿色化学，得到了好几个物理化学网页。同时在研讨会上认识了许多同行专家学者，交了朋友，建立了友谊，经常互通情况，收益匪浅。另外我们还走出去，到华东师大、华中师大、华南师大、南京师大、淮阴师院、临沂师院、曲阜师大、山东师大、济南大学、聊城大学、河北师大、湖州师院、浙江工业大学等院校参观学习、学习他们教学改革与课程建设的好经验。 现在许多院校都在创建精品课程，网上资料很丰富，我们经常上南京大学物理化学网页、河南大学物理化学网页、华中师大物理化学网页、中山大学物理化学网页等等，下载资料，学习他们教学成果。 4．不断建设课程档案。 我们的课程档案建设从1982年开始，现在保存了各届的学生考试卷、学生成绩；保存我们课程的各个过程的文档资料，例如早期的试题卡片；第一次用全国统一试卷考试的试卷、成绩；分章练习题的大字报版、CCDOS版、油印版、自印版、公开出版发行版；早期的题库的试题；研制CAI的脚本等等，有20多盒文字档案。后来用计算机保存了各类电子档案。这些档案真实记录了我们课程建设艰难的历史过程。 5．只有艰苦耕耘，才有好的收成。 建立试题库、编制电子教案、研制计算机辅助教学课件，创建精品课程，不是太难的事情，只要肯投入、肯学习，不怕苦、不怕累，每个课程组都可以做到。我们课程组5个人，编写出那么多文档、电子教案、习题解答、教学课件，编制输入1万2千多个试题，真正投入大量精力也就1－2个人。我们对教学改革热爱、执着，有兴趣，愿意为课程建设奉献，不怕艰难、不畏辛苦、不畏烦琐，早上早来点，晚上迟走点，计算机上少玩点，星期六星期天没有事就到计算机房来。向计算机输入试题，每天输几个，日积月累，积少成多，发扬蚂蚁啃骨头精神。我们对计算机技术，不耻下问，虚心求教，多操作多练习，不断更新知识，例如以前处理实验数据，用Basic语言，现在用Excel软件，方便多了，好看多了。我们体会到课程建设，要不怕艰难，敢于投入，一分耕耘，一分收获，投入少，回报小。我们的课程建设得到省内外专家好评，2002年教育部评估时，评估专家对物理化学课程建设给予很高评价。 从学生考研情况也可反映教学质量，不少学生考研的物理化学成绩在90分以上（按总分100分计算）。近年来，在报考研究生学生中，有三分之一人报考物理化学专业或与物理化学有关的专业。连续五届学生都考上华东师大物理化学专业研究生。2003年，化学系考研达线率占全部毕业生40％，化学系512寝室7名女生全部考上研究生，出现了闻名大江南北的“七朵金花”。当然，我们的物理化学课程建设，虽然取得了一些成绩，但也存在许多不足之处，欢迎大家批评指正，我们将进一步努力。参考文献[1] 傅献彩，沈文霞，姚天扬. 物理化学[M]. 北京：高等教育出版社，1990，第四版。[2] 印永嘉，奚正楷，李大珍. 物理化学简明教程[M]. 北京：高等教育出版社，1992，第三版。[3] 万洪文，詹正坤. 物理化学[M]. 北京：高等教育出版社，2002，第一版。[4] 张德生，建立试题库 实行标准教考分离 《中国当代教育》，2002年9期[5] 张德生，物理化学试题库(安庆版)的特色分析 安庆师范学院学报，2002年4期[6] 张德生，用微机绘画物理化学实验中的图形 安庆师范学院学报，1998年4期[7] 张德生，逆向思维在物理化学研究中的应用 安庆师范学院学报，2001年1期[8] 张德生，总熵能否判断过程的方向 安庆师范学院学报，1987年1期 [9] 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参考文献是论文写作中可参考或引证的主要文献资料,可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据。下面是我带来的关于化学论文参考文献的内容，欢迎阅读参考! 化学论文参考文献(一) [1] 王亮. 薄层等离子体与表面等离子体激元的实验研究[D]. 中国科学技术大学 2009 [2] 汪建. 射频电感耦合等离子体及模式转变的实验研究[D]. 中国科学技术大学 2014 [3] 马新欣. 基于COSMIC掩星数据的电离层分布特征及地震响应研究[D]. 中国地震局地球物理研究所 2014 [4] 王若鹏. 地震电离层前兆短期预报研究[D]. 武汉大学 2012 [5] 何昉. 地基大功率无线电波加热电离层对空间信息链路影响研究[D]. 武汉大学 2009 [6] 汪枫. 高频电波人工调制低纬电离层所激发的ELF波的研究[D]. 武汉大学 2011 [7] 邓忠新. 电离层TEC暴及其预报方法研究[D]. 武汉大学 2012 [8] 刘宇. 实验室研究化学物质主动释放形成的电离层空洞边界层的非线性演化[D]. 中国科学技术大学 2015 [9] 宋君. 返回式电离层探测技术应用研究[D]. 武汉大学 2011 [10] 冯宇波. 电离层等离子体分析仪的设计与研制[D]. 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2011 [11] 李正. 电离层暴及“行星际扰动-磁暴-电离层暴”的观测研究[D]. 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2011 [12] 赵莹. GNSS电离层掩星反演技术及应用研究[D]. 武汉大学 2011 [13] 牛田野. 特殊等离子体环境物理信息获取与处理的研究[D]. 中国科学技术大学 2008 [14] 黄勇，时家明，袁忠才. Numerical Simulation of Ionospheric Electron Concentration Depletion by Rocket Exhaust[J]. Plasma Science and Technology. 2011(04) 化学论文参考文献(二) [1] 徐凯. 硝基甲烷及其分解产物的从头算分子动力学研究[D]. 四川大学 2014 [2] 李倩，徐送宁，宁日波. 用发射光谱法测量电弧等离子体的激发温度[J]. 沈阳理工大学学报. 2011(01) [3] 李兵，张明安，狄加伟，魏建国，李媛. 电热化学炮内弹道参数敏感性研究[J]. 电气技术. 2010(S1) [4] 赵晓梅，余斌，张玉成，严文荣. ETPE发射药等离子体点火的燃烧特性[J]. 火炸药学报. 2009(05) [5] 张祎. 小口径固体电枢电磁轨道炮发射稳定性与初始装填过程影响规律的研究[D]. 南京理工大学 2012 [6] 弯港. 基于格子Boltzmann方法的流动控制机理数值研究[D]. 南京理工大学 2013 [7] 李海元. 固体发射药燃速的等离子体增强机理及多维多相流数值模拟研究[D]. 南京理工大学 2006 [8] 王争论. 中心电弧等离子体发生器及其在电热化学炮中的应用研究[D]. 南京理工大学 2006 [9] 林鹤. HMX共晶炸药的制备与理论研究[D]. 南京理工大学 2014 [10] 王娟. 2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇衍生物的合成及其应用研究[D]. 南京理工大学 2014 [11] 董岩. 多氨基多硝基苯并氧化呋咱及其金属配合物的合成与性能研究[D]. 南京理工大学 2014 [12] 刘进剑. 多氨基多硝基吡啶及吡嗪氮氧化物含能配合物的合成、性能及应用[D]. 南京理工大学 2014 [13] 赵国政. 氮杂环硝胺化合物的理论设计与母体合成[D]. 南京理工大学 2014 [14] 郭长平. 一步法微气孔球扁药成孔机理、燃烧性能及应用研究[D]. 南京理工大学 2013 [15] 金涌. 电热等离子体对固体火药的辐射点火及燃烧特性研究[D]. 南京理工大学 2014 化学论文参考文献(三) [1] 王晓东. 蛋白质复合体及蛋白质相互作用研究新策略[D]. 北京协和医学院 2012 [2] 罗孟成. H5N1亚型禽流感病毒DNA疫苗及分子佐剂研究[D]. 武汉大学 2010 [3] 吴志强. 应用RNA干扰技术抑制手足口病重要病原体的基因表达与复制研究[D]. 武汉大学 2010 [4] 刘丹. 乙型肝炎病毒Pol蛋白对NF-κB信号通路抑制作用的研究[D]. 武汉大学 2014 [5] 江淼. RNA结构在其诱导细胞先天免疫反应中的作用及其相关信号通路研究[D]. 武汉大学 2011 [6] 詹蕾. 呼吸道合胞病毒的纳米免疫分析新方法研究[D]. 西南大学 2014 [7] 易昌华. 麻疹病毒血凝素蛋白H诱导HeLa细胞凋亡及其分子作用机制研究[D]. 武汉大学 2014 [8] 杨景晖. H3N2亚型流感病毒Vero细胞冷适应株减毒特性及假病毒评价中和抗体的研究[D]. 北京协和医学院 2014 [9] 刘娟. 人呼吸道腺病毒55型的基因组学与病原学特征研究[D]. 中国人民解放军军事医学科学院 2014 [10] 喻正源. 全基因组测序与病毒捕获测序技术探讨EB病毒进化及整合规律的初步研究[D]. 中南大学 2013 [11] 陈晓庆. 天然产物抗单纯疱疹病毒感染活性评价及机理研究[D]. 南京大学 2014 [12] 李康. 抗流感病毒和EV71新靶标及新药物研究[D]. 北京工业大学 2014 [13] 王君. 白细胞介素-6受体介导A型流感病毒感染诱导白细胞介素-32及白细胞介素-6表达的研究[D]. 武汉大学 2013 [14] 申彦森. 基于内含子剪切的人工miRNA结构和靶向位点与基因沉默效率的关系研究[D]. 武汉大学 2009 [15] 金旭. 冠状病毒N7甲基转移酶甲基化核苷酸GTP的特性研究[D]. 武汉大学 2013 [16] 陶佳莉. SARS冠状病毒非结构蛋白nsp14的结构功能关系研究[D]. 武汉大学 2013 [17] 高国振. 宿主因子Cyclin T1和Sam68在Ⅰ型人免疫缺陷型病毒生活周期中的功能研究[D]. 武汉大学 2012 [18] 柳叶. 阻断HIV-1辅助受体CXCR4的新方法研究[D]. 武汉大学 2012 [19] 李围. Akt1蛋白质复合体的纯化鉴定及其相互作用蛋白质的功能研究[D]. 中国人民解放军军事医学科学院 2007 [20] 鞠湘武. H5N1型禽流感病毒损伤细胞溶酶体的机制研究和南极极端环境下科考队员的应激反应研究[D]. 北京协和医学院 2012 猜你喜欢： 1. 化学论文参考范文 2. 关于科学论文参考文献 3. 药学论文参考文献 4. 药学毕业论文参考文献 5. 毕业论文参考文献国家标准
在材料学科上，要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容，欢迎大家阅读参考!
论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料，因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性，引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9]，这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面，PANI作为典型的导电高分子之一，由于合成容易，环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料，由于纳米效应不但能提高材料固有性能，并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容，其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而，当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能，为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性，人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO，化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能，但也在一定程度上钝化了PANI [13]，另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析，首先使PANI和GO相互分散和组装，借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料，以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
1.1原材料
苯胺(AR， 国药集团)，经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS， AR， 湖南汇虹试剂);草酸(OX， AR， 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB， AR， 天津市光复精细化工研究所).
1.2PANIF的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14]，制备过程如下：把250 mL去离子水加入三口烧瓶后，依次加入1.82 g CTAB，0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺，在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后，往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液，同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性，随后30 ℃真空干燥24 h. 1.3GO的制备
采用Hummers法制备GO，具体过程如下：向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目)，加入5 g硝酸钠固体，搅拌下加入220 mL浓硫酸，10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾，在冰水浴下搅拌120 min，再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min，然后向瓶中滴加460 mL去离子水，同时将水浴温度升至95 ℃，保持95 ℃搅拌60 min，再向瓶中快速滴加720 mL去离子水，10 min后加入80 mL双氧水，过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中，加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸，趁热抽滤，随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min，得氧化石墨烯溶液.
1.4PANIF/rGO复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合，使混合液总体积为30 mL， GO在混合液中的最终浓度为0.5 mg/ mL，磁力搅拌10 min后，将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应，在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出，用去离子水洗涤产物直至洗液无色后，于60 ℃真空干燥24 h，待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5，10以及15，相应命名为PAGO5，PAGO10和PAGO15，对应的PANIF质量为75 mg，150 mg和225 mg.
1.5仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后，用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试：将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液，将其均匀地涂在不锈钢集流体上，在10 MPa压力下压片，之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中，使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，铂片(Pt)作为对电极，在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试，电势窗为-0.2～0.8V.
比电容计算依据充放电曲线，按式(1)[15]计算：
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中：i代表电流，A;Δt代表放电时间，s;ΔV代表电势窗，V;m代表活性物质质量，g.
2结果与讨论
2.1形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后，从低倍的SEM(图1(c))可以看出，PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合，且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知：成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
2.2FTIR分析
图2为PANIF，GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1，1 500 cm-1，1 305 cm-1，1 144 cm-1，829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰，它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图，在3 390 cm-1， 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H，C=O键振动，1 550～1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16]，可以看出，GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图，与GO，PANIF谱图比较， 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现，这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO，另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
2.4电化学性能分析
图4为样品的CV曲线，其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图，可以看出，4个样品均出现明显的氧化还原峰，这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变，表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线，由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加，在扫描速率为1 mV/s时，PAGO10电极的比电容为521.2 F/g.
图5为PANI，PAGO5，PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图，由图可知：4种样品均有明显的氧化还原平台，这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线，借助式(1)，计算了4种样品在不同电流密度下的比电容，结果如图5(b)所示，很明显，相同电流密度下PAGO10比电容最大，当电流密度为1 A/g时，其比电容为517 F/g，这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为0.5 A/g时，比电容分别为 261和495 F/g)[18-19]， 而PANIF比电容最小，仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右，这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时，紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚，增加了电极/电解质接触面积，从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径，对样品进行了交流阻抗测试，图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知：在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区，电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区，直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制，并且PAGO5所展现的直线斜率最大，说明其电容行为最接近理想电容，即频响特性最好，这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生，导致PANIF具有十分高的赝电容，但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩，导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此，对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示，PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后，电容保持率为77%，而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为54.3%，这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外，rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接，降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩，使得链段不容易脱落或者断裂，从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法，经水热反应，制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现，rGO与PANIF紧密连接;而且，当PANIF与GO质量比为10∶1时，复合材料展现了最佳的电化学性能，当电流密度为1和10 A/g时，其比电容分别为517， 356 F/g.从上可知：合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能，从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及，我国水泥工业得到飞速发展，2012年，水泥总产量达21.8亿吨，占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代，镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能，而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1]，并取得了良好的使用效果，但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合，形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫，碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质：R2(Cr，S)O4。水泥窑在正常运转中，其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸，飘落在厂区及周边环境中，造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中，废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时，窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害，据有关专家论证，Cr6+腐蚀皮肤，使人易患上大骨病，进而致癌。因此，镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范，其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍，执行也是最严格的，具体内容如表1所示：
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88，对地面水中Cr6+含量进行明确规定，如表2所示：
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大，特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵，因此，水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
2.1 研制思路
目前，用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性，但是抗热震性差，抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性，但是挂窑皮性差[3，4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料，结构韧性好，抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强，具有良好的挂窑皮性能，在烧成带能有效延长使用寿命，是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
2.2 试验与研究
2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物，化学分子式为FeAl2O4，其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构，二价阳离子占据四面体位置，三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3，莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石，必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内，才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石，而在FeO稳定存在的区域以外的条件下，铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石，而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示：
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石，我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导，经过大量试验，掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术，为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯，在保证“FeO”稳定存在的气氛下，经高温烧成，制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示：
2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验，结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求，我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料，并加入特殊添加剂来强化制品的性能，研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度，采用四级配料，经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3，产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出：随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势，这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果，铁铝尖晶石的加入量在10%时，制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出：以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
2.3 产品的性能
2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中，同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒，与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石，这一活化效应使制品在烧成或使用过程中，内部形成大量的微裂纹，重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行，使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中，可以形成大量的微裂纹，这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出：制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶，结构非常均匀致密，晶粒发育良好，颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接，结合良好，明显的提高了砖的密度和高温强度。
2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中，制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物，该矿物具有一定的粘度，可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面，形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块，用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4，压制成Φ30×10mm圆饼，把圆饼放在两个样块中间，放入电炉内加热，温度升到1500℃，保温3小时，冷却后测其抗折强度，二者基本相同。由此可见，新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
2.4 产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来，通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用，寿命周期均达到12个月以上，受到用户认可。
3 结论