蚕丝基智能纤维及织物：潜力、现状与未来展望

纤维及织物因具有良好的柔性、透气性以及适宜的力学性能而成为人们日常生活必不可少的材料。随着柔性电子器件的快速发展,纤维及织物在其自身优势的基础上,开始被人们赋予智能化特征,使得智能纤维和织物逐渐在可穿戴领域占据一席之地。天然蚕丝具有产量大、机械性能优异和生物可降解的优势。近年来,面向智能应用的蚕丝基纤维与织物逐渐发展,被用于传感、致动、光学器件、能量收集和储能等领域。本文将首先介绍天然蚕丝的层级结构和性能,并介绍各种形貌结构的再生蚕丝材料;然后根据其在智能纤维及织物中应用领域的不同,详细阐述蚕丝基智能纤维及织物的制备方法、性能及工作机制;最后讨论进一步发展所面临的挑战与机会,并对未来前景进行展望。     

高精度胶束毛细管电动色谱法测定牛磺酸滴眼液中牛磺酸和羟苯乙酯的含量

建立了高精度胶束毛细管电动色谱法同时测定牛磺酸滴眼液中牛磺酸和羟苯乙酯含量的方法。移取牛磺酸滴眼液样品5.0 mL,用水定容至10 mL,超声混匀,经0.22μm微孔滤膜过滤,取续滤液,得到待测样品溶液。选择带隔离槽的石英毛细管柱（内径75μm,总长度65 cm,有效长度45 cm）,以含20 mmol·L^-1十二烷基硫酸钠的硼砂-硼酸缓冲液(pH 9.0,15 mmol·L^-1)的混合液为分离缓冲液,在分离电压为-15 kV,检测波长为210 nm的条件下进行电泳分离。结果显示：牛磺酸的质量浓度在5.02～40.80 g·L^-1内,羟苯乙酯质量浓度在0.050～0.333 g·L^-1内与其各自对应的峰面积呈线性关系,检出限分别为1.2,0.005 g·L^-1;牛磺酸和羟苯乙酯混合标准溶液的日内精密度（n=6）均小于2.0%,日间精密度（n=6）均小于4.0%;对实际样品进行加标回收试验,牛磺酸的回收率为93.9%～111%,羟苯乙酯的回收率为85.3%～107%。方法用于3批...     

基于实时无标记技术研究流式分选后细胞活性的检测方法

利用流式细胞法、细胞计数试剂盒（CCK-8）法、实时细胞功能分析（RTCA）法分别检测分选前后细胞的活性,综合比较了3种方法的检测原理、操作特点等。结果显示,流式细胞法测得的分选后细胞凋亡率为（3.85 ± 0.008）%,分选前细胞凋亡率为（14.09 ± 0.021）%,分选后细胞凋亡率低于分选前,具有统计学差异（P < 0.05）;分选前后的活细胞比例显示,分选后活细胞比例高于分选前,具有显著性统计学差异（P < 0.001）。CCK-8法测得的分选后细胞活性高于分选前,具有显著性统计学差异（P < 0.001）;RTCA法测得的分选后细胞连续增殖活性明显高于分选前,具有极显著性统计学差异（P < 0.000 1）。结果显示,相较于CCK-8法和流式细胞法,RTCA法的细胞用量少、可回收,操作简便,无需标记,检测灵敏度高,可获得实时动态的细胞生长曲线,适合研究分选后细胞长效动态的活性变化,可为基础和临床分选后活细胞的功能研究提供检测手段。     

Na2EDTA返滴定法测定铜镍合金中的镍含量

采用Na₂EDTA返滴定法测定铜镍合金中的镍含量,用柠檬酸钠、硫代硫酸钠和酒石酸作掩蔽剂,丁二酮肟沉淀分离,以二甲酚橙为指示剂,加入过量的Na2EDTA,用氯化锌标准溶液返滴定,能很好地分离铜及其他杂质的干扰。方法用于测定铜镍合金中的镍含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.046%~0.24%,加标回收率为99.3%~101%。能够满足日常样品的检测要求。     

高中化学与大学无机化学教材知识点的衔接研究*

作为化学教育专业的必修课程,无机化学起到了奠定师范生化学理论基础的重要作用。在衔接高中化学知识的前提下,开展大学无机化学教学有助于构建完整的化学知识教学体系、调动师范生学习的积极性,实现高中到大学无机化学课程学习的顺利过渡。笔者在教学实践、教育实习指导及调研的基础上,以人教版高中化学、北师大版《无机化学》教材内容为例,从教与学的角度探讨了高中化学和大学无机化学教材知识点的衔接情况,形成了部分经验积累和教学建议,为师范类专业认证背景下的无机化学课程教学提供借鉴和参考。     

多种纳米结构Fe掺杂TiO2光热耦合水分解制氢研究

氧空位是材料缺陷工程的重要组成. 基于光生氧空位的直接热利用, 实现纯水分解制氢的光热耦合实验, 被认为是太阳能综合利用的有效途径. 以多种制备方法合成的TiO₂纳米材料为基础, 研究了多种形貌纳米TiO₂及其Fe掺杂改性材料的光热耦合反应能力. 通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、 X射线衍射(XRD)和电子顺磁共振(EPR)对晶体特征进行表征, 利用漫反射光谱(DRS)、 光致发光(PL)和三电极测试法表征了材料的性能, 并结合密度泛函理论(DFT)计算了产氢反应路径. 研究结果表明, 溶胶-凝胶法制备的纳米颗粒相比水热法制备的纳米片及纳米线, 体相内缺陷较多, 载流子强度高, 光热耦合产氢效果较差. Fe掺杂改性扩展了光响应, 增强了载流子分离和寿命, 降低了电子传输阻抗, 利于光反应过程中光生氧空位的形成, 克服了制氢反应中的关键能垒. 同时, 纳米材料中的缺陷促进了Fe离子的有效掺杂, Fe掺杂TiO₂纳米颗粒的光热耦合平均产氢量为9.73 μmol/g, 性能提升达13倍.     

不同方法合成的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)的表征和催化性能

以二甲基咪唑为有机连接体和以Zn(OH)2或Zn(NO3)2·6H2O为Zn源,在甲醇与氨水的混合溶液、甲醇和DMF 3种不同的合成体系中合成了沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8(分别记为ZIF-8(NH4OH)、ZIF-8(MeOH)和ZIF-8(DMF),并采用XRD、FTIR、N2吸附、SEM、TPD及Knoevenagel缩合反应等手段对所合成材料进行了表征。结果表明,采用这3种不同的合成方法均可成功制备出ZIF-8,所合成的ZIF-8的形貌基本一致,但其晶粒大小和酸碱性能有较大区别,同ZIF-8(NH4OH)和ZIF-8(DMF)相比,ZIF-8(MeOH)晶粒分布集中、平均粒径较小且具有较大的外比表面积和较多的酸碱位。不同方法合成的ZIF-8在苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应中的催化性能有很大差异,ZIF-8(MeOH)催化活性明显高于ZIF-8(DMF)和ZIF-8(NH4OH),其较高的催化活性,同其较大的外比表面积和酸碱性能密切相关。     

创新型综合实验:苯甲酰苯胺的合成*

肟化反应和贝克曼重排反应是高校化学专业重要的基础有机实验,现行的实验教材常采用由环己酮制备己内酰胺,该实验存在反应过程难监测,反应后处理损失大,收率低,实验效果不理想等问题。以二苯甲酮为原料,经肟化、贝克曼重排合成苯甲酰苯胺,产物经1H NMR、13C NMR、IR等确证分子结构。研究结果表明:苯甲酰苯胺合成反应平稳,实验现象明显,后处理简便,收率较高。通过TLC监测反应进程,能使学生对反应过程有清楚的认知和掌控。实验内容和时间适合大学实验要求,实验综合性强,拓展空间大,能够有效训练学生的创新思维和科研意识,提高学生的实验技能。     

全日制化学教育硕士的PCK水平调查研究*

以美国埃里克森学院PCK量化工具为研究基础设计调查问卷,选取离子反应第1课时的电离概念教学片断,以河北某高校学科教学(化学)专业37名教育硕士为研究对象,要求被试者在对视频片断进行观摩的基础上作答9个开放性问题。研究发现:全日制化学教育硕士PCK整体和各维度知识处于“基本的”水平,在教学内容知识维度表现最佳,在学生知识、教学策略知识维度稍差一些,在把握概念关系、调整教学策略等能力活动上的表现有待发展。针对研究发现,结合化学教育硕士的专业属性及培养过程中的问题,提出构建“教师专业学习共同体”,干预化学教育硕士PCK结构的改善;依托教学案例情境载体功能,帮助化学教育硕士进行PCK的深度建构;开展基于研究性反思的教学实践,促进化学教育硕士PCK螺旋式提升等3条建议。