服务案例

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为2个模块，模块1，催化剂的制备及表征；模块2，污水降解动力学测试。

模块1，催化剂的制备及表征

（1）认识分子结构

展示需要用到的化合物结构介绍。

（2）制备三维催化剂气凝胶

设置反应温度和反应时间，制备催化剂气凝胶前驱体。

（3）三维催化剂的制备

选择要制备的石墨烯气凝胶催化剂种类，使用不同药品再在前驱体上进行修饰，得到不同气凝胶催化剂。

（4）制备催化剂的表征

选择制备催化剂后，在分析测试中心中自选表征测试项目

（5）表征汇总

将所做过的表征进行汇总

模块2，污水降解动力学测试

（1）选择催化剂进行光氧化还原性能测试

从第一模块中已经制备的催化剂中选择一种进行催化剂性能测试，选择不同催化剂，得到不同的性能测试结果。

（2）选择待降解的污染物

选择要降解的污染物，不同要降解的污染物会获得不同数据。

（3）计算吸光度和降解曲线数值

根据选择催化剂和待降解的污染物，计算吸光度和C/C₀，绘制降解曲线。

（4）测试催化剂循环性能

通过前序步骤筛选出性能较好的催化剂之后，选择催化剂和污染物，通过多次降解，测试催化剂的循环性能。

（二）实验的特色和亮点

在光催化的过程中，为了充分利用光催化剂和减少整个光催化过程中的生产成本，我们应该将光催化剂连续重复的循环利用。由于光催化剂纳米颗粒的尺寸是纳米级的，所以在光催化剂的回收利用过程中，我们需要用到各种复杂类型的操作手段，例如离心、超声和干燥。并且，由于过程的复杂性，在光催化剂的回收过程中，经常会发现光催化剂数量上的损失，这是因为在各个回收过程中，总是会发生不可避免的光催化剂流失。考虑到以后的商业利用，光催化剂的回收也是非常重要的，必须引起重视。从经济的角度出发，在工业和商业利用中，一些实验条件必须进行合理的重新设计来满足需求。那些不能满足工业条件的实验操作手法尽量移出或者代替。在传统的光催化实验中，我们不可避免的要用到剧烈的搅拌措施产生强烈的湍流作用，将光催化剂纳米颗粒分散到污染物水溶液中。用该种方法可以使得光催化剂纳米颗粒与水中的污染物充分的接触。然而，这种强烈的机械搅拌作用并不符合实际工业的要求。因此，我们需要一种全新的措施来避免该传统强烈搅拌的作用，从而使得光催化向工业生产中的应用更进一步。

本实验符合最前沿背景需求，复刻了灵活的实验室操作，例如灵活制备样品，灵活进行性能测试，灵活进行表征分析，以及制备-测试-表征的灵活顺序，完还原了真实实验过程，解决了本科教学中实验周期长，实验仪器不够，实验仪器昂贵等教学问题。