计算化学在正丁醚制备实验教学中的应用*

正丁醚的制备是重要的大学有机化学实验,为提高学生对该实验所涉及的反应机理和关键操作要点的深入了解,采用Gaussian计算软件对正丁醇在酸催化下和无催化剂下的反应体系进行了研究,重点考察了酸催化下反应的主、副反应方向的反应机理。结果表明无催化剂下,正丁醇在常压液相下几乎不能发生反应;在酸催化下,正丁醇发生取代反应生成醚的反应路径是优势反应通道;酸催化下正丁醇的取代和消除反应速率常数均随温度增加而迅速增大,但消除反应的反应速率随温度增加更快,温度超过420 K消除反应将变得很明显,综合考虑,制备正丁醚的反应温度应控制在130~140 ℃之间较为合适。利用计算化学以图、表和动图等形式直观、动态、量化地解释了正丁醇成醚和成烯反应的竞争,该结果有助于更好地控制该反应体系,可用作实验教材的补充内容。     

吉林大学化学学科国际化人才培养模式的探索与实践

吉林大学化学学科作为国家“双一流”建设学科,始终将一流人才的培养作为不懈追求发展的根本目标。充分利用海外优质教育资源,建设与实施多元化、特色化的海外优质课程和国际交流项目,通过搭建外延式实践平台,支持能力阶梯式增长,为培养具有创新意识、实践能力、国际竞争力和家国情怀的高素质人才构建了多层次、国际化的创新人才培养模式,培养了大批化学领域的杰出人才。     

持续推进人才培养基地建设实现化学创新人才高质量培养

吉林大学化学学科自建立伊始,以创新型化学及相关交叉学科人才为根本目标,历经1993年开始的国家理科基础科学研究和教学人才培养基地建设、2009年开始的“基础学科拔尖学生培养试验计划”实施、2020年的“基础学科拔尖学生培养计划2.0基地”建设与基础学科招生改革试点(强基计划)的实施,通过近30年化学基地的持续建设,形成了具有吉大特色的以“厚基础、强能力、会创新”的化学创新人才培养模式。围绕基地持续建设过程中如何针对学科发展以及学生知识结构的变化,不断推进拔尖班、强基班的教学管理模式与课程体系建设,打造高水平师资队伍、加大优质课程建设、探索国家化培养模式等进行介绍。     

“三维”立体化保障体系为化学学科教书育人做好核心支撑——吉林大学化学学院人才培养保障工作实践探索

目前,我国高等教育发展已经进入“深水区”和“无人区”,校、院层面围绕人才培养建立的管理机制、服务机制需要广大教育工作者的探索与实践。吉林大学化学学院充分利用职称评聘、教师能力发展、学生活动、教学改革和课程建设等方面的政策导向,健全奖励激励制度,加强配套经费支持,探索构筑了以教师和学生为主体,涉及教学、管理和服务的“三维”立体化保障体系,有效地促进和保障了学院高质量拔尖创新人才培养。     

Highly Active Electrocatalyst Derived from ZIF-8 Decorated with Iron(III) and Cobalt(III) Porphyrin Toward Efficient Oxygen Reduction in Both Alkaline and Acidic Media

Zeolite imidazole frameworks 8(ZIF-8) and modified ones after pyrolysis are highly promising toward oxygen reduction reaction(ORR). Especially, the compositional modification of ZIF-8 is crucial to the enhancement of ORR performance, yet limited to the substitution of skeletal Zn(II) with other cations or simple physical adsorption of cations. Herein, we report the decoration of ZIF-8 with ORR active hemin(FeP) and Co(III) protoporphyrin(CoP) via the coordination between the peripheral carboxylic group of FeP and CoP with skeletal Zn(II). This allows well control over the quantity of loaded FeP and CoP, critical to the synthesis of advanced electrocatalysts. Subsequent pyrolysis of FeP and CoP co-decorated ZIF-8 leads to highly active ORR electrocatalysts with a half-wave potential(E_1/2) of 0. 913 V(vs. RHE) in 0.1 mol/L KOH aq. and an E_1/2 of 0.803 V(vs. RHE) in 0.1 mol/L HClO₄ aq. Moreover, our electrocatalyst shows much more improved and comparable durability in alkaline and acidic media, respectively, during 3000 cycles of cyclic voltammetry(CV) scanning relative to commercial Pt/C.     

Na_3AlF_6-Al_2O_3系熔盐离子结构的拉曼光谱研究

利用激光共焦拉曼光谱仪测定了不同氧化铝含量的Na3AlF6-Al2O3体系的常温与升温拉曼光谱,通过解析该拉曼光谱总结了其离子结构的种类以及随温度的变化规律,并对相应的拉曼谱峰进行了归属。结果表明当温度升至1173K及以上时,样品开始熔化并出现AlF63-→AlF4-的转化,同时伴有复杂离子的生成。将实验结果与模拟计算结合,发现在氧化铝含量较高的样品中存在络合离子Al2O2F42-。     

藤黄酸诱导肺癌细胞H1975凋亡的机制研究

目的 研究藤黄酸（GA）诱导人肺癌细胞H1975凋亡的分子机制,探讨氧自由基（ROS）和JNK信号通路在GA杀伤 肺癌细胞中的作用。方法 以人肺癌细胞H1975为研究对象,MTT法测定GA抑制细胞增殖的作用,Annexin V/PI 双染法测定细胞凋亡率,DCFH-DA 法测定ROS 含量,JC-1探针染色分析线粒体膜电位（MMP）,Western blot检测JNK 信号通路的激活和线粒体凋亡途径相关蛋白表达的变化。结果 GA 呈剂量依赖性抑制H1975细胞的增殖,各实验组细胞存活率与空白对照组比较,均有统计学差异（P＜0.05 或0.01）。1、2.5 和5滋mol/L GA 作用24h 后,细胞凋亡率分别为25.2%、51.8%和75.1%,剪切型凋亡相关蛋白cleaved caspase-9、cleaved caspase-3 和cleaved PARP 的表达随GA 浓度增高而显著增加,与空白对照组比较,均有统计学差异（P＜0.05或0.01）。GA 作用2h 后H1975细胞ROS 含量显著升高,磷酸化JNK（p-JNK）表达上调（P＜0.05或0.01）。GA 作用16h后各实验组细胞MMP 均明显降低（均P＜0.05）。GA 作用24h后实验组细胞线粒体凋亡途径相关蛋白Bax、Bak、Bik表达增加,而抗凋亡蛋白Bcl-2表达与空白对照组相比明显下降（P＜0.05 或0.01）。结论 GA 具有诱导H1975 细胞凋亡的作用,其可能机制是上调细胞内ROS含量,激活JNK 信号通路,进而引起MMP 降低和线粒体凋亡途径激活。     

泡沫铝负载钌基催化剂应用于N2O的低温催化分解研究

将导热性能良好的泡沫铝作为载体,羰基钌为前驱体制备了一系列不同形态的钌基催化剂应用于N2O的低温催化分解研究.采用XRD、XPS、SEM、TEM、BET、H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,于石英管固定床反应器上对催化剂性能进行了评价.重点考察了泡沫铝作为催化剂载体的可行性、载体的处理方法对催化剂活性的影响以及RuO2、Ru、Ru3(CO)12所表现出的活性差异.结果表明:泡沫铝作为催化剂载体,能够促进N2O的催化分解;泡沫铝经H2O2处理有利于提高其对活性中心的附着力,提高催化活性;N2O浓度为1%,Ru负载量为0.3%,活性中心分别为Ru3(CO)12、Ru、RuO2时,N2O完全转化温度依次为285、380和415℃;活性较高的Ru3(CO)12/泡沫铝催化剂在长时间作用后活性组分转变为RuO2.     

镍修饰WO3膜光电化学氧化水的研究

在强碱性溶液中低电压低电流条件下在W基底上经阳极氧化得到致密WO3层,而后在酸性条件下在WO3表面经光辅助电化学还原沉积镍,所获得的复合电极具有优异的光电化学氧化水的活性和稳定性.SEM,EDX,XPS和TEM等表征表明复合电极中具有体心立方结构的W基底经阳极氧化形成了具有单斜结构的WO3层,表面修饰的镍物种以Ni(OH)2形式存在.光电化学实验表明WO3层对可见光具有良好的光响应,表面修饰镍后,光电氧化水的起始电位显著降低,电极的稳定性也得以提高.