Page 28 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 赵昕瑜
上海师范大学化学实践工作站
上海市向明中学
科创格言：怕什么真理无穷 , 进一寸有一寸的
欢喜

探究制造优秀的光电催化电极材料
科创不止是一个课题 更应是贯穿一生的过程
探究制造优秀的光电催化电极材料 科创不止是一个课题 更应是贯穿一生的过程
我的课题是《光电催化电极材料的制备及其高效产氢性能的研 经过此次在工作站的实践和研究，我的自主学习能力、总结归纳
究》。主要目的是制备出高性能的光电催化电极材料，并将其用于 能力以及表达能力都得到了提升，也培养了我的科研精神。
产氢实验中，评估其和普通材料相比的优势。要解决的关键问题是 由于疫情，我无法到实验室亲身进行实验，老师也无法授课，只
找出适合的材料和制备方法，并在方法确定后优化其各类参数，制 能自行学习文献及视频资料。原以为会很困难，但竟是这样完成了
造出优秀的光电催化电极材料。 课题。大概科研精神便是如此：只要有目标并为之坚持奋斗，再遥
首先，我选择对极性有机电解液中的丙三醇体系与乙二醇体系电 不可及的远方都可以到达。
解液进行比较研究。随着阳极氧化时间增加所制备的二氧化钛纳米 将这种感悟应用到学习上，便产生了一种坚定的信念，一种相信
管逐渐由无序杂乱变得整齐有序，但是所需阳极氧化时间较长从 60 自己只要想做就可以做到的信念。往日里艰深晦涩的难题、冗长繁
分钟增加到 180 分钟 ; 而在乙二醇体系时制备的二氧化钛纳米管阵 复的课文、生僻复杂的单词——一旦全身心投入进去，去钻研、去
列则仅在阳极氧化时间 120 分钟时形状较为规整，当继续氧化 60 理解，它们都终将迎刃而解。
分钟后则有部分二氧化钛纳米管发生坍塌。另外，在阳极氧化时间 科创不止是一个课题、一段经历，更应当是贯穿一生的过程。我
为 120 分钟时，在乙二醇电解液体系中，制得的二氧化钛纳米管的 在将来也希望能够继续进行科学研究，继续去感受学习与收获的喜
管径更大，纳米管阵列排列的也较为整齐。而在其他条件下所制备 悦，也能为社会发展出一份力。
的纳米管则有的形状杂乱或者部分管径较大而发生坍塌。总之，采 对于想参与科创的同学，我想说，世上无难事，只要肯开头。而
用乙二醇体系制备的纳米管阵列结构相对均匀，更具经济性。 既然已经开始，已经有目标，就应当为这个目标去努力；无需质疑、
此外，无论是乙二醇含氟电解液体系还是丙三醇含氟电解液体系 不要犹豫——努力无论如何都是这个世界上最公平的付出，而全力
下所制备的二氧化钛纳米阵列的管径都是随阳极氧化时间增长而增 以赴的你我，都将获得最丰厚的回报。
加，而且在同样的时间下，乙二醇含氟电解液下制备的二氧化钛纳
米阵列的管径更大更均匀。
我还考察了乙二醇含氟电解液中四种不同电压下阳极氧化 60 分
钟的结果，随着阳极氧化电压的升高，从 20V 到 40V 的二氧化钛
纳米管阵列逐渐变得边界清晰，分布均匀，纳米管的管径逐渐增加，
但 40V 时部分纳米管的管壁发生溶穿。当阳极氧化电压为 5V 时，
－
电解液中的 F 的定向撞击钛板表面的作用力较小，难以生成凹坑。
－
当逐步增加电压时，在电场力的作用下，F 的定向撞击钛板表面的
作用力增加，从而形成较大的孔洞。当电压过高时，表面形成的部
分二氧化钛纳米管阵列发生坍塌，因此二氧化钛纳米管阵列的形成
与阳极氧化电压的高低密切相关。当氧化时间选择为 60 分钟时，
阳极氧化电压需要低于 40V 较好，否则将会使二氧化钛纳米管阵列
发生坍塌。

有见解有反思 能够独立思考
有见解有反思 能够独立思考
该生学习态度端正，不仅有着强烈的求知欲和好奇心，能够自行学习文献及视频资料，有目的去收集与整理有用的信息，所呈现的开题
报告和结题报告内容完整、结构清晰、符合逻辑，可见归纳总结、表达叙述能力良好。而且在日常的学习过程中，能够根据工作站老师所
传授的技能和经验，结合所学知识、理解并完成规定的化学实验操作，勤于思考，敢于质疑，提出并解决问题。该生具备运用各种学习方
式来提高自身学习水平的能力，对自己的学习过程和结果常常进行反思，能够独立思考，合作探究，虚心求教，从失败中找经验，对知识
有着自己独到的见解，有一定的创新精神，努力追求学习完美，表现较好。
——指导老师：上海师范大学教授 李贵生

19