介绍一个综合化学实验——纳米TiO2的制备、表征及光催化性能

综合化学实验的目的是培养学生的综合实验能力,实验内容要向材料、生命、环境等热点领域倾斜。本文对纳米二氧化钛的制备、表征和光催化性能进行了研究。实验结合了目前的科研成果,内容涵盖材料化学、无机合成、胶体化学、仪器分析、催化等方面,涉及材料和环境等领域。本文内容可以作为综合化学实验和开放实验。     

纳米硫酸钡增强聚甲基丙烯酸甲酯复合材料实验探究

BaSO4纳米粒子/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的合成与表征的综合性实验,通过反相微乳液模板法合成复合材料,利用红外光谱、电镜、热重分析和差热分析方法表征了材料的性质。该复合材料制备方法简单,材料性能优异。综合运用了学生在基础化学实验阶段所学习的材料合成、仪器分析等基本技能,加深了学生对这些知识点的理解,使学生综合实验能力得到训练。     

含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究——推荐一个高分子化学综合实验

推荐了一个高分子化学综合实验——含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究。实验内容包括利用Sonogashira偶联反应合成共轭高分子,采用核磁共振和红外光谱等检测手段对其结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光和热重分析对其性能进行研究。本实验结合了高分子化学和聚合物仪器分析与表征的知识点,建议纳入高分子专业高年级综合实验课程。     

综合化学实验：磁性金属有机骨架材料的合成及对铅的吸附

设计了一个综合实验——磁性金属有机骨架材料的合成及对铅的吸附。先合成四氧化三铁,再通过氨基修饰制备磁性金属有机骨架吸附材料。考察了此材料对铅的吸附性能,铅的浓度用火焰原子吸收光谱法测定。通过实验加深了学生对物理化学课程中吸附动力学等相关内容的理解,同时巩固了学生对仪器分析课程中的原子吸收光谱法的相关内容的掌握。     

对溶剂具有自旋交叉响应金属-有机框架材料的制备及性能研究综合性实验

推荐一个综合性化学实验——对溶剂具有自旋交叉响应金属-有机框架材料的制备及性能研究综合性实验,实验内容包括金属-有机框架材料的扩散法制备、单晶结构的测定、粉末X射线衍射的表征、磁学性能测试。该实验内容丰富,包含具体合成、仪器操作、数据处理等基本科学研究核心内容,可以作为载体使学生进行自主学习并提升相关学习积极性。     

综合化学实验:变色传感金属有机框架材料的制备

为了有效提升学生在化学实验过程中的学习积极性及效果,特推荐一个综合型化学实验--变色传感金属有机框架材料的制备。该实验设计思路是将前沿科学研究内容与本科生实验教学相结合,使学生在学习本科基础知识的同时又能了解科学研究的前沿领域。该实验涉及了有机物合成、无机领域金属有机框架材料的制备,还包括了红外、热重、X射线粉末衍射、紫外可见等仪器的使用及分析。鉴于本实验内容涵盖面较广,建议作为高年级本科生综合化学实验设置。     

多酸配位聚合物的制备与表征——推荐一个综合化学实验

介绍了一个综合化学新实验--多酸配位聚合物的制备与表征。通过杂多酸和有机配体的合成、多酸配位聚合物的制备和性能表征,使学生了解多酸配位聚合物这一无机合成化学前沿领域,在引导学生进行材料合成及性质表征的过程中,提高学生对已学知识融会贯通的能力,提升学生学习化学的兴趣。本实验综合了无机、有机化学知识点以及实验、仪器操作和数据分析能力的培养,可纳入高年级综合化学实验。     

大学化学综合实验:Fe/Fe3O4磁性材料的合成、结构性质与磁性能的测定*

推荐一个大学化学综合实验: Fe/Fe3O4磁性材料的合成、结构性质与磁性能的测定,该实验涉及材料的合成、结构表征和磁性能的测定。通过该实验可以使学生掌握一些大型仪器的基本原理和基本操作,掌握材料合成的方法、材料结构及形貌的表征手段以及磁滞曲线的测定方法。使学生在掌握材料研究的基础理论和基本实验技能的同时,培养学生独力实验能力和创新意识,尤其是培养他们综合运用知识的能力。进一步缩短教学与科研的距离。     

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。     

环状二苯基碘盐的合成、表征与应用——综合性多步有机合成实验*

介绍了以2-碘苯胺和苯硼酸为原料,通过Suzuki偶联反应、重氮化反应、氧化反应等3步合成环状二苯基碘盐,并进一步应用于二苯并噻吩的合成。本实验涉及有机化合物的合成、结构表征以及应用,将有机化学基础理论知识、基本实验技能与学科研究热点相结合,能够有效培养学生的科学研究素养。该实验牵涉到气相质谱、核磁及熔点仪等仪器的使用,锻炼学生动手操作仪器的能力及综合实验技能,适合作为高年级学生的综合实验。     

一种近红外荧光探针的合成、表征及应用

合成了一种卟啉类小分子荧光探针5,10,15,20-四对羟苯基卟啉(THPP)并对其结构进行表征.通过荧光光谱法,可以分别定性、定量检测铜离子(Cu2+)、焦磷酸根(PPi)及碱性磷酸酶(ALP).研究结果可以转化为一个代表性综合实验,激发学生对科学研究的极大兴趣,培养学生利用综合知识的能力.实验囊括了有机化学、分析化学、生物化学及无机化学等多个学科的多个知识点及多种重要的仪器操作技术,有助于学生综合实验能力的提升.     

C18反相色谱固定相的制备及性能评价——介绍一个仪器分析拓展性实验

介绍了一个本科生仪器分析拓展性实验——C_(18)反相色谱固定相的制备及性能评价。实验内容包含色谱固定相的合成、表征、装填及其性能评价,实验过程涵盖了有机合成、物理化学和仪器分析知识。通过本实验的实践,拓展了经典仪器分析实验内容,有利于培养学生综合运用知识的能力和科研探究能力。     

聚乙烯吡咯烷酮聚合物复合膜的制备及其性能研究——推荐一个研究型综合实验

A research-based comprehensive experiment was introduced: preparation and investigation of polyvinylpyrrolidone (PVP) blend membranes in which PVP was employed as the membrane matrix. Three kinds of engineering thermoplastics were chosen to enhance the dimensional and mechanical stabilities of PVP based membranes. The physicochemical properties were investigated. This experiment relates to physical chemistry, polymer chemistry, organic chemistry, electrochemistry and instrumental analysis. It covers polymer blending, membrane fabrication by solution casting, characterization and performance test. Through this experiment, students can get knowledge of fabrication and characterization methods for polymer electrolyte membrane, which arouses students' interest in scientific research, cultivates students' innovative ability, fosters students' practical skills and promotes their integrative skills of applying knowledge.     

可变色形状记忆材料

以聚乙烯醇和单宁酸为原料制备出了形状记忆水凝胶,以乙二胺四乙酸、二水合氯化铜、六水合氯化镁、氧化铝为原料制备出了无机热致变色材料,以结晶紫内酯、硼酸、十六醇为原料制备出了有机热致变色材料,并将形状记忆材料与热致变色材料结合,成功制备出了两种既能记忆形状又能变色的新型复合高分子材料。本实验原料简单易得,方法简便,并与本科阶段有机化学、无机化学、仪器分析、精细化学品化学等课程中所学习的自由基聚合反应、化学交联、络合反应等知识结合,可作为本科教学的一个综合实验,提高学生的动手能力,激发学生学习化学的兴趣和热情。     

谈毛细管电泳分离异构体实验的教与学

以毛细管电泳分离异构体的实验教学为例，探讨了提高仪器分析实验教学效果的有效途径。     

碳点的制备及荧光量子产率的测定 ——一个仪器分析综合实验

As a new type of nano-materials, carbon dots have unique optical properties and excellent chemical properties, such as easy preparation, low cost, high chemical stability and good biocompatibility. Three kinds of carbon dots were prepared by microwave, hydrothermal and pyrolysis methods, and characterized by infrared spectroscopy. The ultraviolet-visible absorption spectra and fluorescence spectra of the three carbon dots were measured and compared with those of small organic fluorescent molecules. The fluorescence quantum yield of three carbon dots was measured using quinine sulfate as standards. This experiment not only enables students to learn the preparation methods and the unique luminescent properties of carbon nanomaterials, but also enables students to have a deeper understanding of the structures, principles and applications of three kinds of molecular spectroscopy instruments based on the measurement of quantum yield. This experiment can be used as a comprehensive 10-hour instrumental analysis experiment for junior students majoring in chemistry, applied chemistry and material chemistry.     

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

推荐了一个大学化学综合实验"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"。实验利用相转移催化合成9-(4-溴丁基)-9H-咔唑分子,采用核磁共振、高分辨质谱和红外光谱对其分子结构进行表征,并利用紫外-可见吸收光谱、稳态/瞬态荧光光谱和密度泛函(DFT)理论计算对其室温磷光性能进行研究。本综合实验涵盖了有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析以及理论化学的知识点,建议纳入化学专业高年级综合实验课程。     

2-羟基-1-萘甲醛缩邻苯二胺席夫碱及其铜(Ⅱ)配合物的合成及组成测定——介绍一个大学化学综合实验

设计开发了一个大学化学综合性实验,合成了2-羟基-1-萘甲醛缩邻苯二胺席夫碱及其铜(Ⅱ)配合物,分别采用化学分析法和仪器分析法对配合物的组成进行了测定,并结合红外光谱、核磁共振氢谱对产物的结构进行了表征,取得了满意的实验结果。该实验一定程度上弥补了大学化学教学实验中合成有机金属配位化合物教学资源的匮乏。通过该实验的实施,可使学生进一步巩固回流、纯化、离心等基本操作技能,掌握摩尔比法测定配合物配位数及稳定常数的原理和方法,同时掌握运用有机波谱技术推断和鉴定分子结构的方法。本实验有利于培养学生综合运用有机化学、无机化学、化学分析及仪器分析等知识解决具体问题的能力,同时有利于学生了解席夫碱及其金属配合物的性质、研究动态等,激发学生对科学研究的热情,培养学生系统的科学思维和研究能力。     

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。     

SAB-16型介孔材料的制备、表征及表面改性——介绍一个材料化学综合实验

A new comprehensive experiment of material chemistry: the synthesis and characterization of SBA-16 mesoporous materials, and surface modification was introduced. This experiment combines the theory of thermodynamics, kinetics and surface adsorption, as well as instrumental analysis, which could improve the experimental skills, comprehensive and innovative abilities of the undergraduates. Based on this experiment, students can not only well understand the forming principle of mesoporous materials, but also learn the operation skill for XRD, N₂ adsorption, TEM, Intelligent Gravimetric Analyzer, which could stimulate the interest in scientific research.