材料投放的研究的论文

自主游戏投放材料幼儿活动思考总结

区域活动，是一种幼儿的主体活动，它具有自由、自选、独立而主动的特点，其赋予了幼儿极大的自由度，使幼儿能够按自己的意愿，独立自主地进行活动，为幼儿自主习惯和能力养成发展提供了条件。在新《纲要》中指出“教师要为幼儿提供大量的、各种各样的材料，让幼儿摆弄、探究、体验，在实际操作的活动中不断积累经验。”确实，在区域中投放一些合适的材料，不仅能使幼儿获得一种愉悦感，而且还能使他们在与同伴、材料积极的互动中，获得最大限度的学习和发展。由此，活动区材料投放的目的性和有效性是提高活动质量的关键因素。但是，在实际的教学中我们教师在区域材料的投放中存在着很大的随机性，有的是因为材料好看而放在区域中，有的是看到别的班级有，所以也投放一些在自己班级里从这可以看出我们对区域材料投放的目的性没有真正明确地认识。那么，针对中班幼儿的年龄特点，我们应该如何有效的投放材料呢？我觉得：

一、根据幼儿的个体差异投放材料。

如果在活动区内提供的材料难度相同，对于一部分幼儿可能过于简单，容易完成，这样就会使其失去兴趣，不利于其进一步发展。 而对于另一些幼儿可能又太难，通过努力却达不到，这样也会使其失去兴趣。因此，我们在了解每个幼儿发展水平的基础上，考虑个体和个性差异，在活动区内提供难易程度不同的操作材料，供不同程度的幼儿选择。如：在美工角区投放对折剪水果的材料时，教师除了投放不同色彩的纸外，还可以投放笔、各种水果的半边图形，让幼儿根据自己的能力自由选择。这样每个幼儿都能体验到成功的乐趣。

二、家园合作协调一致，共同准备活动材料。

在这个学期的区域活动中，我们有部分的材料是来自家长共同搜集、准备的。比如在开展《我爱我家》时我们请家长与孩子一起为语言角绘画了“家是什么”的图画；为建构角用废旧的盒子制作了美丽的家；为生活角一起收集了各种瓶子、绒线等等。由于这些材料都是来自幼儿和家长的共同收集的，因此我们投放以后，孩子们的兴趣很高，都纷纷去尝试着玩。这样，在幼儿参与活动积极性提高的前提下，家园之间的联系也进一步紧密。

三、区域材料能作为班级主题活动的延伸。

我班能把区域活动作为班级主题活动的延伸环节，及时地把主题活动进行过后的材料投放到区域活动中，让幼儿们在区域活动中继续进行相关的主题探索与操作活动。美工区里的材料基本上都是主题活动开展后投放的，这样幼儿基本都了解了怎样操作，也更感兴趣了。

我们知道，在如何提高材料的有效性方面，教师有着很大的影响力，如果教师认真计划，游戏时善于观察、善于调整、善于利用，那么我们投放的材料一定能起到它的价值，一定能让幼儿畅游于游戏中，各方面获得最大限度的学习和发展。

游戏是儿童的天性，幼儿园的教育要“以游戏为基本活动，寓教育于各项活动之中”。由此可见，在幼儿的一日活动之中，游戏是基本，让孩子在游戏中学习，在快乐中发展，为幼儿创设适宜的游戏环境，促使他们在这种润物无声的教育中发展，是我们幼儿教师的最高追求。

现代儿童教育家陈鹤琴说：“游戏也是儿童生来喜欢的。儿童的生活可以说就是游戏。”而游戏材料则是幼儿探索和学习的桥梁，活动发展的目标、内容都蕴涵在所提供的.材料中，所以说游戏材料的合理投放与有效运用，直接影响着幼儿游戏的质的提高。这就需要教师合理调配，要结合主题的进度、孩子的年龄特征、创新性等方面合理地投放材料。

经过一阶段的学习观察，我有了一些小小的体会。首先，在环境创设之初，要根据课程主题来组织创设班级的游戏内容，跟着主题走，并且在每个主题游戏创设之间要有一定的连续性。例如在“我喜欢”的主题中，我们班级开设了糖果店，由最初简单的老板自己做糖果卖糖果，到学习“我喜欢的水果”后，投入模具，客人自己做水果棒棒糖等。在接下来的一个主题“秋叶飘”中，延续模具做糖果，做出各种颜色的落叶糖果。这样主题与主题之间的延续性，材料的不断更新投放，能使幼儿更好的掌握游戏角色，对角色游戏不产生腻烦心理，反而有着期待。

再比如我们班级的采摘园游戏，很偶然的一个机会，放学的时候，一个幼儿把我们拾取的落叶夹在了采摘园的夹子上代替水果，因为在“秋叶飘”的主题中，我们经常带幼儿出去拣拾落叶，由此我联想到在秋季即将结束的时候，我们的采摘园不仅仅可以单纯的采摘水果，还可以捡拾落叶。这样将游戏与主题相结合，幼儿不仅体验了游戏的快乐，还会对这个主题有更深的认识。

其次，各个年龄阶段的孩子有不同的想法，游戏材料的投放要符合孩子的年龄特征。比如大班的幼儿就对周围世界有着积极的求知探索态度，总是爱提问，渴望得到科学的答案。比如我们在益智区投放了“磁铁能吸谁”这一版块，让幼儿自己通过操作，自己去发现磁铁能吸什么物体，不能吸什么物体，自己去探索为什么有的会被吸住，有的不会被吸住。活动中他们还提出老师没有提供的材料会不会被吸住，这时，我的任务不是告诉他们答案，而是引导他们去把那些材料找来试一试，自己去探索自己去解决问题，这样的学习效果会比老师口口相传的更好。

大班的孩子还有思维敏捷，动手能力强，具有创造力的特点，所以我们班的班级特色就是“创意美工”。在平时的生活中，老师和孩子们共同收集了很多废旧材料：各种包装盒、易拉罐、光盘、塑料瓶、毛线、旧布等，以这些废旧物品为主要材料，教师设定一个主题，并且提供各种彩纸、皱纸、丝线、丝带等辅助材料，让幼儿开始大胆的想象创造。孩子们的潜能被开发出来了，他们的创意是无限的，是惊人的！你会发现一件件让人惊讶的作品。这样的活动不仅促进了幼儿创造能力和动手能力的发展，也有利于幼儿的操作探索，更大程度地鼓励幼儿的自主学习。另一方面也可根据幼儿能力的不同提供操作难易程度不同的活动材料，便于教师对不同能力的幼儿进行针对性的指导和帮助，更好地做到因材施教，促进幼儿在原有水平上不同程度的提高。

第三，在活动过程中我发现传统意义上的区域游戏已经不能吸引幼儿了，比如我们班的语言区的活动就比较难组织，在区域中投放的材料没有新意，如：头饰、指偶、一些自己制作的小图书，幼儿都不感兴趣，时间久了这个区域很“冷清”，基本无人“光顾”。语言区到底应该怎样来设置，怎样来投放相关材料呢？ 针对以上问题，我想到了创新，要颠覆原有的对于语言区的认识。首先我在语言区添置了丰富的用于表演的头饰、指偶、录音等材料让幼儿听了录音故事后自己去小舞台表演，培养幼儿一种自我创造的能力，以及与同伴之间的共同合作精神。其次在语言区放上剪刀、旧图书、卡通图案、胶水、双面胶、透明胶、纸、笔等材料，由原有的几本图书，改为剪剪、贴贴、说说。当语言区的书破了怎么办呢？我就设置了 “图书美容院”，请幼儿根据提供的材料，自己修补弄破的图书，让他们懂得图书的来之不易，引导他们珍惜图书。接着借助看到过的卡通形象，如：幼儿对 “蓝皮鼠和大脸猫”“熊出没”“猫和老鼠”等一些卡通形象十分感兴趣，根据大班语言活动目标“能讲述实物、图片和生活经验，做到语言连贯”，及时更换活动区内容，投放“猫和老鼠”系列小卡片，让幼儿根据卡片以及自己的已有经验来讲述猫和老鼠之间的小故事，提高幼儿的讲述水平，促进了语言能力的发展。还可以鼓励幼儿大胆想象，自己创编故事，然后请他们结合故事情节配上图画，制作图书。

最后，我觉得教师的有效回应和指导也是一项重要的“游戏材料”。教师要给幼儿先营造一个宽松的游戏环境，充分的发挥幼儿在游戏中的主体作用。然后亲身参与到游戏中有目的的对幼儿的游戏进行指导。最后要尊重幼儿，积极的评价游戏，这不仅是对孩子们这次游戏的认可，也是对下次游戏活动的期望。总之我们应该细心观察，从幼儿的角度来考虑，尊重幼儿的兴趣和愿望，创造一切有利条件，充分挖掘游戏潜在的教育价值。

我始终认为，幼儿园生活是孩子一生之中相对美好、快乐的一段时光，作为一名幼儿教师，我们要努力提供更多的机会让孩子在快乐的游戏中发展能力，创造精彩。让我们共同来创造一个完美的游戏环境，相信并尊重孩子的想法，让他们在这样的环境中茁壮成长，越来越棒！

浅谈幼儿园户外区域活动存在的问题及对策论文

无论是在学校还是在社会中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文的类型很多，包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。如何写一篇有思想、有文采的论文呢？以下是我帮大家整理的浅谈幼儿园户外区域活动存在的问题及对策论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

幼儿园区域活动是指教师以教育目标和幼儿的兴趣为依据，为幼儿开设活动区域，提供材料，幼儿可以自主地选择活动区域和内容，通过与材料、环境、同伴、教师之间的互动，来获得知识和发展能力的一种活动形式。通过区域活动可以培养幼儿的主动性、想象力，还可以使幼儿乐于与同伴交往。从开展形式上来看，区域活动的开展可以分为室内区域活动和户外区域活动两种。但是目前，我国大多数幼儿园比较重视室内区域活动的创设与开展，而忽视了户外的区域活动。

在《幼儿园教育指导纲要》中也提出幼儿园应该通过开展丰富多彩的户外活动来培养幼儿参加体育活动的兴趣，增强体质，提高环境适应力。国内外幼儿教育研究者和工作者也把幼儿园的户外区域活动作为评价幼儿园质量的一个重要指标。但是人们对开展户外区域活动的意识相对薄弱，我国的幼儿园户外区域活动依然存在着很多问题。

1 幼儿园户外区域活动存在的问题

幼儿园的活动空间、设施、活动材料和常规要求能够促进幼儿主动进行探究，也有利于幼儿间的交往。但是大多数幼儿园的户外活动区域正是在这几个方面达不到要求，阻碍了幼儿园户外区域活动的有效开展。

户外区域活动场地不足

随着建筑用地成本的增加，许多幼儿园通过缩小户外活动场地的面积来节约经费，所以大多数幼儿园的户外活动场地不能满足幼儿进行户外区域活动的需求。在这仅有的空间里，经常会造成人满为患的情况。有研究表明，在一定面积的游戏场地中，儿童数量的增加会导致攻击性行为发生的数量增加，所以狭小的活动场地对幼儿进行户外区域活动是非常不利的。

另一方面，因为场地有限，教师为了防止幼儿之间的攻击性行为，就会减少幼儿园内的集体活动，班级与班级之间的交流减少，幼儿之间的混龄交往会受到影响。而混龄交往对幼儿之间的交流合作非常重要，幼儿是通过同伴之间的信息交换来达到学习的目的，大年龄的幼儿会关心照顾小年龄的幼儿，有经验的会指导没经验的，这也为幼儿提供了一个宽松、自由的学习环境。户外区域活动场地不足还会影响户外区域活动的开展，限制户外区域活动的类型，给户外区域活动造成阻碍。

户外区域活动材料投放不合理

现在，大多数幼儿园都会引进组合滑梯等大型活动器械，颜色鲜艳，非常吸引家长和孩子的眼球。但是，大多数幼儿园的户外活动材料却仅限于这些大型活动器械，活动材料单一，孩子们没有其他的活动材料，便会聚集在一个地方，造成安全隐患。而且，大型活动器械固定难以移动和变化，更换频率较低，容易让幼儿失去新鲜感、失去兴趣，幼儿的参与度会降低，同时大型活动器械也难以满足幼儿的探索、建构的需要。

当然，也有些幼儿园除了这些大型设备，也会设置其他活动区域，但是情况却不容乐观。有的区域投放的材料过于简单，没有层次性，造成幼儿反复僵化的练习，不能引发幼儿的联想和探索。有的区域的活动材料形同虚设，不能达到很好的教育效果，如自然区的植物缺少变化，可供观察性较弱；而在养殖区中，并没有饲养任何动物。

户外区域活动时间不充分

在《幼儿园工作规程》中规定幼儿户外活动时间每天不得少于两小时。但是有很多幼儿园户外活动时间受到了束缚。第一，户外活动空间较小，会导致班级之间难以协调时间，就会因此限制幼儿的户外活动；第二，教师对户外区域活动缺乏认同感，她们认为户外的区域活动只对锻炼幼儿的大肌肉运动有帮助，而室内的区域活动不仅能促进大肌肉的发展，还能培养幼儿的建构、探索等能力的发展，室内区域活动不仅能涵盖户外区域活动达到的效果，甚至有户外区域活动达不到的效果；第三，大多数教师认为户外区域活动中幼儿活动分散，难以管理容易造成安全隐患。

2 办好幼儿园户外区域活动的对策

幼儿园的户外区域活动要求我们为幼儿提供一个安全、丰富、开放的环境，使幼儿得到充分的活动和良好的发展。针对以上这些问题，为了给幼儿提供一个高效的户外区域活动，提出了相应的对策。

保证户外区域活动空间并有效利用

首先，有条件的幼儿园应该保证幼儿的户外活动空间并能使这些空间得到充分的运用。一个完善的户外活动区域，应该像一幅已经设计好的地图，每一个场地的设置都要经过精心规划。需要考虑动静、封闭开放、独立与组合的结合，使幼儿户外活动区域既可以是一个个独立的区域，又是一个相邻区域之间可以产生互动的整体。

而对于一些相对较小的幼儿园，没有充足的户外活动场地，这就更需要老师能够发挥才智，充分利用现有的空间资源。例如教师可以协调好各班进行户外活动的时间，还可以为室内活动和室外活动设置共同的教育目标，将室内区域活动和户外区域活动结合起来，不仅可以扩大幼儿活动的空间，还可以给幼儿提供多样的`选择，以便进行高效率的活动。

投放适宜的活动材料

为幼儿提供多样的活动材料，可以促使幼儿在操作活动材料时进行思考，激发幼儿的发散性思维。适当的活动材料可以避免幼儿产生争抢，还能促进幼儿之间的合作与交流。同时我们还应该注意活动材料的趣味性，因为趣味性是幼儿参与活动的主动性与积极性的前提，否则就会大大降低幼儿参与的积极性与主动性。相对于成品玩具，教师自制的玩具更可以吸引孩子的注意力，操作也更加多样化，更换频率也较快，并且家长也可以模仿教师制作玩具，方便幼儿回到家里以后进行活动。

活动材料要有层次性。被称为“跳一跳，摘个桃”的维果斯基的最近发展区的理论，告诉我们要对幼儿的现有的知识、经验进行了解，为幼儿提供符合其发展水平的活动材料，同时教师也应该选择一些对幼儿来说有一定的难度的活动材料，而且这个难度应该是幼儿可以通过自己的努力达到的，适当的挑战有利于幼儿经验的提升，培养幼儿勇于克服困难的意志力。但是如果提供的活动材料太简单就会造成幼儿机械的重复，太难就会挫伤幼儿学习的自信心和自我效能感。

给予充分的活动时间

要保证户外区域活动的质量，户外区域活动的时间就不能太少，活动时间过少会打断幼儿的活动，不能尽兴；但是时间也不能过长，户外活动时间过长，幼儿就会失去参与的兴趣，活动效率就会较低，因此充裕的活动时间是必不可少的。充足而连续的户外活动时间，不仅可以使幼儿呼吸到新鲜的空气，接受阳光的沐浴，还可以培养幼儿的专注性。时间上的充分保障，可以让幼儿按照自己的节奏进行活动、使幼儿得到个性的发展，为幼儿提供更多自由探索、自由学习的机会。幼儿园不能因为害怕幼儿发生意外，因噎废食，刻意缩短幼儿户外活动的时间。

3 户外区域活动对教师的要求

我们始终提倡教师不应过多地干涉幼儿的活动，同样，在户外区域活动中也不例外。陈鹤琴曾经说过：“凡是儿童自己能够做的，应当让他自己做；凡是儿童自己能够想的，应当让他自己想；积极的鼓励胜于消极的制裁。”所以教师应该尊重幼儿天马行空的想法，允许幼儿在活动过程中犯错，不应该为了尽快达到自己的教育目标而过多地干涉幼儿的行为。在安吉的幼儿园中有这样一句话：闭上嘴巴，管住双手，睁开眼睛，打开耳朵。这就是说教师要少说话、少干涉、要用心地倾听幼儿的想法、用科学的方法记录幼儿在活动中的行为，用专业的眼光分析幼儿行为背后的原因。进行户外区域活动时，教师就是孩子的看护者，要求教师时刻保证孩子的安全。这就要求教师把安全工作放在第一位，经常检查和维护幼儿活动的场地和活动的材料，加强幼儿的安全教育，帮助幼儿树立安全意识，不要互相推拉，不要追逐打闹，教师要为各个区域设置规则并经常提醒幼儿遵守区域活动的游戏规则，将危险扼杀在萌芽状态。同时，教师应该通过设置区域活动、观察幼儿的活动情况，不断地提升自己的知识经验，学会将理论和实践相结合、加强室内和室外区域活动的联系，为幼儿提供一个自主轻松的活动环境，促进幼儿的和谐发展。

陶行知先生提出了“六大解放”，其中就有解放儿童的空间，提出不要把儿童禁锢在狭小的教室里面，变成笼中的小鸟，失去自由、失去快乐，因此我们要尽最大努力给幼儿提供一个宽敞、丰富、有趣的户外区域活动。

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

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).

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 g CTAB， g 草酸以及 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. 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.

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 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 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.

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～.

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

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.

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.

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 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 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，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

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。

试验与研究

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，其中含和。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，莫氏硬度为。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：

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。

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。

产品的性能

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。

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。

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。

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