碳点修饰硅酸锌金属防腐蚀颜料的制备及性能研究教学实践

作     者：刘金库 陈义香 卢怡 薛亚楠 张文清 LIU Jinku;CHEN Yixiang;LU Yi;XUE Yanan;ZHANG Wenqing

作者机构：华东理工大学化学与分子工程学院上海200237 华东理工大学教务处上海200237 

出 版 物：《实验室研究与探索》 (Research and Exploration In Laboratory)

年 卷 期：2022年第41卷第10期

页      面：159-166,172页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21878090) 材料腐蚀与防护四川省重点实验室开放基金项目(2020CL04) 华东理工大学国家教学名师培育团队建设项目(华东理工大学校教17号) 

主　　题：硅酸锌 碳点 防腐蚀性能 实验教学 

摘      要：培养具有创新精神和实践能力的高端创新性人才是我国高等教育的重要目标。作为科技之母,实验是“炼金的直接途径。设计了碳点修饰硅酸锌金属防腐蚀颜料的制备及性能研究综合实验,利用碳点原位修饰技术,制备了碳点/硅酸锌纳米复合材料,揭示了双极抑制效应和多层钝化膜掩蔽效应的防腐机理。复合材料较为复杂的制备过程有助于提升学生的逻辑思维能力和团结协作能力。通过多种表征解析,学生掌握了从分子、原子角度分析碳点与硅酸锌之间相互作用的科学思路以及接触角、表面电荷、比表面积等因素如何影响材料的防腐性能。同时注重引导学生透过现象看本质,根据碳点/硅酸锌纳米复合材料的电化学阻抗谱(Nyquist曲线和Bode曲线)和动电位极化测试评估材料的防腐性能、探讨防腐机制。通过该综合实验,引导学生形成从微观角度剖析宏观性能的思维方式,并意识到科学研究有助于协调环境保护与经济发展。