席夫碱型有机小分子荧光探针的制备与表征——推荐一个综合化学实验

介绍一个综合型创新实验——有机小分子荧光探针的制备与表征。内容包括有机配体的合成及表征、荧光光谱的测试、金属离子的检测等。通过本实验的实践,既可以让学生更好地掌握无机、有机和分析化学相关专业知识,提升实验操作技能,又能让学生了解有机小分子荧光探针这一科研前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养科研能力。建议将本实验纳入本科高年级综合化学实验课。     

苯胺四聚体合成及电致变色器件制备——一个大学化学综合性实验

介绍一个研究探索型大学化学综合性实验——苯胺四聚体合成及其电致变色器件制备。内容包括苯胺四聚体的合成及简单的电致变色器件的制备和相关性能的测试。通过本实验的实践,可以让学生拓宽相关化学专业知识,提高学生综合实验操作技能和专业素质,让学生接触所学领域的前沿技术,激发学生对科学研究的兴趣,培养科研探究能力。     

BODIPY基荧光探针的合成、表征及对铜离子的检测——推荐一个大学综合化学实验

介绍了一个大学综合化学实验——BODIPY基荧光探针的合成、表征及对铜离子的检测。该实验是一个科研转化的大学生综合化学实验,内容包括3,5-二氯BODIY的合成、BODIPY基荧光探针分子的合成,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪检测目标分子对金属离子的响应性。通过本实验,使学生了解BODIPY基荧光传感器这一科研前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和应用波谱学知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级综合化学实验课程。     

磷化锡/氮掺杂碳复合材料的简单制备及储锂性能研究——推荐一个综合化学实验

通过磷化锡/氮掺杂碳复合材料的制备、表征及储锂性能测试,帮助学生理解基础化学知识之间的联系,强化实验技能,提升学生的创新思维和综合能力.此外,本实验的开展还可以帮助学生了解储能领域的科技前沿,激发学生的科研兴趣,培养科研能力.因此,建议将本实验纳入化学及应用化学专业高年级本科生的综合化学实验课程.     

本科生有机化学实验与前沿科学研究的融合—四(4-甲基苯基)乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究

四苯乙烯(TPE)及其衍生物,作为一类典型的聚集诱导发光分子,由于其合成简单、易于修饰和发光性能优异等优点,已被广泛的应用于化学生物传感器、生化检测、生物成像和有机光电材料等领域。在此,我们将聚集诱导发光这一前沿研究热点融入有机化学实验教学中,进行教学对象为化学专业本科生的前沿有机化学实验设计：四(4-甲基苯基) 乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究。该实验内容包括通过McMurry 偶联反应合成四(4-甲基苯基) 乙烯、四(4-甲基苯基) 乙烯的结构表征,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对其聚集诱导发光性能进行研究。通过本实验,使学生了解聚集诱导发光这一科学研究前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣、拓展科研视野、激发科研热情、培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和发光材料等知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级中级有机化学实验课程。     

有机化学综合实验:基于联二萘酚手性聚集诱导发光分子的合成、表征及性质研究*

将前沿科学成果引入大学有机化学综合实验课中,设计了基于联二萘酚手性聚集诱导发光分子的合成、表征及性质研究的有机化学综合实验。通过本实验,学生将掌握几类经典的有机反应,包括酚羟基保护、芳基甲酰化及缩合等反应的基本原理及操作,熟悉核磁共振、质谱等结构表征手段以及紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及圆二色光谱等性质表征技术,了解聚集诱导发光现象及机理。本实验综合了多种有机反应及性质表征技术,有利于提升学生的综合实验能力、科学研究思维并激发学生对科学研究的兴趣。     

二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征——推荐一个研究型综合实验

介绍一个研究型综合实验——二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征。实验预先利用热浸渍法在α-Al_2O_3多孔载体管外表面引入NaA沸石分子筛晶种,再通过二次生长法合成NaA沸石分子筛膜。用扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征载体管和NaA沸石分子筛及膜的形貌和结构,并利用渗透蒸发乙醇脱水膜分离装置测试膜的分离性能。通过本实验使学生了解膜分离技术这一科学前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。本实验涵盖合成、表征及性能测试,知识要点多、学科覆盖面广,有利于提升学生的实践操作能力、创新意识和综合运用知识的能力。     

应用化学专业实验教学改革与学生科研能力培养的探索

对应用化学专业实验教学改革以及学生科研能力培养进行了探索, 结果表明, 通过改变教学观念、精选实验内容、采用自主学习教学模式、引入教师科研成果、构建综合实验平台, 可以有效提高学生的创新能力和科研能力。     

“葡萄糖的两种电分析化学测定法之比较”仪器分析综合实验设计

综合设计性实验是培养大学生独立解决问题能力和创新能力的重要途径。开设“葡萄糖的两种电分析化学测定法之比较”综合设计性实验,大学生通过自主设计化学修饰电极和生物传感器的两种电分析化学传感器来测定葡萄糖,对比两种方法的线性范围、灵敏度和选择性等指标,自主选择合适的方法实现对果汁中葡萄糖含量的测定。本项目能使学生较深入了解仪器分析方法的前沿工作,提升学生学习的兴趣和实验教学的效果,培养学生创新性学习的科研素质。     

综合化学实验:三苯胺衍生物的合成、结构与电致变色性能的研究

介绍了一个综合化学实验。通过乌尔曼缩合反应合成一种具有电致变色性能的三苯胺衍生物。利用红外光谱、核磁共振氢谱、循环伏安法对化合物的结构及电化学性能进行表征。通过将电化学工作站和紫外-可见分光光度计联机进行光谱电化学测试,深入研究该化合物的电致变色性能。本实验充分体现了“合成-表征-分析”的科研思维模式,并打破了传统的单独仪器测试方式,在让学生了解合成化学知识和前沿学术研究的同时,提高学生的基本实验技能和综合运用学科知识的能力。     

开放式的仪器分析实验:小分子和蛋白质相互作用研究*

介绍了一个内容开放式的仪器分析实验,涉及生命科学和分析化学领域的研究热点:小分子和蛋白质的相互作用研究。该实验需用到的仪器为荧光分光光度计,拓展实验部分需用到的仪器为紫外-可见分光光度计和傅里叶红外光谱仪。学生可以结合自己的需求和兴趣,自选蛋白质和小分子体系,不仅可以将科研热点融入基础实验教学,还可以最大化地发挥学生的主观能动性,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。     

e-ATRP水相制备温度响应高分子微凝胶——有关高分子微凝胶的新实验设计与实践

介绍一个涵盖高分子化学、电合成与仪器分析等领域的基础实验。本实验基于e-ATRP原理,采用简便易得的电化学反应装置,在水溶液中微量合成温度响应高分子微凝胶,并使用紫外-可见分光光度计和动态光散射仪探究微凝胶的温度响应特性。本实验取材于广受关注且已有较多验证的研究前沿成果,允许拓展合成其他高分子,也可进一步尝试各种电化学技术,简便易行、绿色环保,有助于培养学生的学科交叉融合思维和环保意识,锻炼创新实践能力。     

Recognition of big data mixed Raman spectra based on deep learning with smartphone as Raman analyzer

Raman spectral detection has emerged as a powerful analytical technique due to the advantages of fast acquisition, non-invasion, and low cost. The on-site application is highly dependent on Raman automatic analysis algorithm. However, current Raman algorithm research mainly focuses on small sample Raman spectroscopy (RS) identification with defects of low accuracy and detection rate. It is also difficult to realize rapid RS measurement under big data. In this paper, rapid recognition of mixtures in complex environments was realized by establishing a fast Raman analysis model based on deep learning through data training, self-learning, and parameter optimization. The cloud network architecture was proposed to apply deep learning to real-time detection using Smartphone-based Raman devices. This research solves the technical problems about mixture recognition under big data and thus could be used as a new method for fast and field RS detection in complex environments.     

镉配位聚合物的合成及其染料吸附性能研究综合实验*

介绍了一个研究型综合实验,涉及镉配位聚合物的合成及其染料吸附性能研究。该实验使用常见有机配体丁二酸、1,4-二(1-咪唑)苯与硝酸镉四水合物,在溶剂热条件下进行反应得到一例镉配位聚合物。利用X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、热重分析、红外光谱对配位聚合物进行结构表征,并对其染料吸附性能进行研究。该实验将科学研究热点融入基础实验教学,既巩固了学生的基础理论知识,提高了实验技能,又拓展了学生的科学视野,加强了他们独立分析问题、解决问题的能力,有利于培养学生的创新精神和实践能力。     

Raman spectroscopic signature of blood and its potential application to forensic body fluid identification

Near-infrared (NIR) Raman spectroscopy was used to measure spectra of dried human blood samples from multiple donors. Two major questions addressed in this paper involve the influence of sample heterogeneity and potential Raman spectral variations that could arise between different donors of blood. Advanced statistical analysis of spectra obtained from multiple spots on dry samples showed that dry blood is chemically heterogeneous, and its Raman spectra could be presented very well as a linear combination of a fluorescent background and two Raman spectroscopic components that are dominated by hemoglobin and fibrin, respectively. Each sample Raman spectrum contains the same major peaks, but the relative contribution of the hemoglobin and fibrin components varies with the donor. Therefore, no single spectrum could adequately represent an experimental Raman spectrum of dry blood in a quantitative way, but rather the combination of hemoglobin and fibrin spectral components could be considered to be a spectroscopic signature for blood. This proof-of-concept approach shows the potential for Raman spectroscopy to be used in forensic analysis to identify an unknown substance such as blood.     

9-(4-溴丁基)-9H-咔唑的相转移催化合成、表征及室温磷光性能研究——推荐一个大学化学综合实验

介绍一个涵盖有机合成、药物化学与仪器分析等学科的研究探索型综合实验,本实验选择具有抗癌、抗菌、抗糖尿病和抗病毒活性的喹喔啉酮类烯胺酮分子作为合成与研究对象,首次使用可循环的酸性树脂Amberlyst15为非均相催化剂,在可见光的协同催化下,利用Mannich反应一步合成喹喔啉酮类JNK3 (c-Jun N-terminal kinase 3)抑制剂。本实验取材于学科前沿热点且已有较多验证的研究前沿成果,不仅有助于学生可以学习到经典Mannich反应的实验操作方法,巩固了专业知识的理解,同时也紧跟时事,学习非均相催化和光催化的相关知识,结合拓展阅读,提高了他们的探索创新意识。建议纳入本科高年级和研究生低年级的"综合化学实验"课程。     

基于高斯函数卷积的色散型拉曼光谱仪温度校正

色散型拉曼光谱仪易受到温度影响,使测得的光谱重复性变差。针对这个问题,本研究提出了基于高斯函数卷积的温度校正方法。利用标准物质获得光谱仪在不同温度下的仪器响应函数,并以此构造高斯函数,通过卷积运算对温度造成的波数漂移以及分辨率变化进行校正。本方法直接基于拉曼谱分析,机理性强,且无需测量大量样本。利用苯作标准物质,对间二甲苯与汽油样本的拉曼光谱进行温度校正。结果表明,本方法能有效去除温度对色散型拉曼光谱仪的影响,使得不同温度下测得的光谱一致性显著提高。     

金刚石膜微结构的慢正电子束测量研究

The microstructure of diamond films was studied by slow positron beam and Raman spectroscopy. For the Raman spectroscopy experiment on diamond films, a high fraction of the sp3 hybridized bond was detected in samples. Positron annihilation spectra analysis further illuminated that the concentration and types of defects were different in each sample. S-E curves of all samples showed that diamond crystal structures had obvious variation in each sample. These results indicated that positron annihilation spectroscopy was an effective means to measure microstructure of diamond films.     

《高分子化学实验》课程的教学改革与学生实践能力培养

《高分子化学实验》课程是培养高分子专业人才的重要实践环节。本文就如何激发学生的学习兴趣和创造欲望、开设综合性实验项目、实验教学与科研相结合和改进实验考核方式等方面的措施,对《高分子化学实验》的教学内容和教学方法进行改革。旨在培养和提高学生的实践能力和创新能力,强化学生的综合素质和应用能力。     

"大组讨论、小组实验"化工专业实验的新思路——以甲醇制汽油实验为例

甲醇制汽油工艺参数比较多、实验时固定床反应器中催化剂的装载和反应后的冷却过程时间比较长,在化工综合实验有限的学时内,一组学生不可能将所有的实验参数摸索清楚。针对这种情况,设计了学生“大组集体讨论+小组实验+结果汇总”的实验模式。在保证学生掌握实验基本操作的基础上,得到整个工艺的完整数据,通过对数据的处理和分析,得到一个综合性较强的实验报告。通过实践,该实验模式激发了学生的实验兴趣,提升了实验效率,取得了良好的教学效果。