第五章 实验方法
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第五章催化剂研究方法催化剂研究方法是在催化剂领域中,用于研究催化剂活性、选择性、稳定性等性质和机理的一系列实验方法的总称。
催化剂研究方法是催化化学研究的基础和前提,也是提高催化剂性能和开发新型催化剂的重要手段。
本章主要介绍几种常见的催化剂研究方法。
一、催化剂表征方法催化剂表征方法主要是通过对催化剂表面结构、组成和性质的表征,来了解催化剂的形貌、结构和活性中心等信息。
常见的催化剂表征方法包括:X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等。
这些方法可以提供催化剂的晶体结构、形貌和表面化学环境等信息,为催化剂的性能和活性中心的研究提供了重要的依据。
二、催化剂活性测试方法催化剂活性测试是研究催化剂催化活性的重要方法,常用的催化剂活性测试方法包括:化学反应测试、光谱测试和电化学测试等。
化学反应测试是通过对催化剂在特定反应条件下的催化性能进行测试,如催化剂的转化率、选择性和反应速率等。
光谱测试是通过测量反应过程中产物的吸收或发射光谱,来确定催化剂的活性和反应机理。
电化学测试是通过在电化学电池中评价催化剂的性能,如氧化还原催化剂的电极反应活性和电催化性能等。
三、催化剂动力学研究方法催化剂动力学研究是研究催化剂表面反应动力学行为的一种方法,主要包括稳态动力学研究和瞬态反应动力学研究两种。
稳态动力学研究是通过对催化剂反应速率的测量,来确定催化剂反应动力学参数,如反应速率常数、活性中心浓度等。
瞬态反应动力学研究是通过对催化剂在瞬态反应条件下的反应动力学行为的研究,来揭示反应机理和活性中心的存在与反应路径。
四、催化剂失活机理研究方法催化剂失活机理研究是研究催化剂失活原因和机理的一种方法,常用的催化剂失活机理研究方法有:催化剂失活速率测定法、催化剂退化和再生实验、催化剂表面性质和结构分析等。
催化剂失活机理研究可以为催化剂的稳定性和寿命问题提供研究依据,为催化剂的设计和优化提供指导。
第五章视觉实验第一节视觉的物理刺激一、可见光谱引起人类视觉的电磁波称为可见光谱。
可见光谱的波长范围约380毫微米到780毫微米之间。
波长在其范围之外的是不可见光谱,如红外线、紫外线。
光具有三维特征:波长、纯度和振幅。
–波长——色调–纯度(波的混合度)——饱和度–振幅——明度二、光刺激的物理测量单色光和多色光–若投射到我们眼中的光是由单一波长的光组成,那么,这种光称为单色光。
–由两种以上波长组成的复合光波,称为多色光。
光的单位光通量:是由光源向各个方向射出的光功率,也即每一单位时间射出的光能量,以φ表示,单位为流明(lumen,简称lm)。
光强度:是光源在单位立体角内辐射的光通量,以I表示,单位为坎德拉(candela,简称cd)。
光照度:是从光源照射到单位面积上的光通量,以E表示,照度的单位为勒克斯(Lux,简称lx)。
光亮度:是指一个表面的明亮程度,以L表示,即从一个表面反射出来的光通量。
第二节视觉研究中的基本实验(一)暗适应含义–这种从亮处到暗处视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程,就是暗适应。
(在低亮度环境下感受性缓慢提高的过程。
)暗适应的机制——化合反应说克劳福德表述视紫红质的化合过程是:暗适应曲线如果用白光测定,会发现暗适应曲线由两部分组成,表示人眼有两套适应机制。
–图中上部的均匀曲线,这是视锥细胞的暗适应,这个过程约五分钟就基本完成。
–人眼对白光经过七分钟的适应以后,出现进一步的感光阈的减低,得到下部的曲线,这是视杆细胞的暗适应,约20分钟基本完成。
外界条件对暗适应过程的影响(二)明适应这种从暗处到亮处视网膜的敏感度逐渐降低的适应过程,就是明适应。
(在高亮度环境下感受性缓慢降低的过程。
)二、视敏度视敏度(visual acuity)是指分辨物体细节和轮廓的能力,是人眼正确分辨物体的最小维度。
(一)视角对象与眼睛所成的张角,叫做视角。
视角的大小决定映象在视网膜上投射的大小。
可以把物体大小A近似作为圆周的弧,把从节点至物体的距离D作为圆周的半径:(二)视敏度测定及其特征视敏度是以视角的倒数来表达的视敏度测量主要检查受测者对物象的觉察、再认、解象和定位能力。
第五章反应时方法第一节反应时概述一、反应时的概念反应时从给予刺激开始到做出反应的这段时间称为反应时(Reaction Time ,简称RT)。
反应的潜伏期反应并不能在给予刺激的同时就发生,刺激的呈现引起一种过程的开始,此过程在机体内部进行是潜伏的,直至此过程到达肌肉这一效应器时,才产生一种外显的,对环境的反应。
因而反应时间也被称为反应的潜伏期(Latent Period)。
潜伏期包含的阶段具体来讲,反应的潜伏期包含五个阶段的时间:1.感觉器官接受刺激,产生神经冲动;2.神经冲动经外周感觉神经元传入大脑神经中枢系统;3.大脑中枢对信号进行加工和处理,发出信号;4.信号从大脑中枢神经系统传出,经由外周运动神经元传至效应器;5.效应器做出反应。
其中大脑加工所费的时间最多。
二、反应时研究历史1796年英国格林尼治天文台台长解雇助手;1823年天文学家Bessel在此基础上提出人差方程式;1850年生理学家Helmholtz测定了神经的传导速度,粗略估计人的神经传导速度为每秒60米。
他测量出了在当时被认为是无法测量的东西,破除了心理的神秘性,从而确立了神经过程密切相关的心理过程的可研究性。
1868年荷兰生理学家Donders提出了减法反应时方法。
这种方法最初被用来测定某种心理过程所需的时间。
1879年,冯特指出Donders的方法对心理学实验研究是一个很有希望的途径,并且他和学生一起对反应时方法进行研究。
参见《实验心理学史》E . G . 波林商务印书馆20世纪50年代中期,认知心理学兴起,对反应时方法备加推崇,成为一种重要的研究方法和手段。
1988年,Meyer等人对反应的速度和正确率权衡的问题提出分解技术(SDA)。
第二节、反应时的测量一、测量反应时的仪器二、测量反应时的注意事项三、影响反应时的因素刺激强度刺激的时间和空间特性所刺激的感觉器官被试的机体状态机体适应水平被试的准备状态额外动机年龄练习个体差异第三节反应时方法在心理学中的应用一、减法反应时方法荷兰生理学家Donders受天文学家人差方程式研究及Helmholtz测定神经的传导速度研究的影响,于1868年发表的《关于心理过程的速度》一文中,提出了测定心理过程时间的方法,即减法反应时方法。