基质辅助 NMR 中色谱技术的研究进展

被誉为“ NMR 中色谱技术”的二维扩散排序 NMR 谱(DOSY)技术是检测混合物溶液中不同分子组分的一种有效手段．但是当面对自扩散系数差别较小的不同分子时, DOSY技术便无法对上述混合物进行基线分离． 在 NMR 魔角旋转转子或 NMR 样品管中添加一些色谱填料或高分子等基质（或称为虚拟“色谱固定相”）是一种行之有效的手段．这些虚拟“色谱固定相”与混合物组分发生相互作用并改变其自扩散系数,从而对混合物实现基线分离．该文综述了近年来基质辅助 NMR中色谱技术的研究进展．
     

石墨烯衍生物作为无金属碳基催化剂在有机催化中的应用

近年来, 随着绿色化学和可持续发展等创新理念的提出, 无金属催化剂逐渐成为催化领域的研究热点和前沿. 石墨烯作为一种新型纳米碳材料, 具有机械强度大、比表面积高、稳定性好、电学性质优异等特点, 经过改性或功能化后的衍生物可以作为无金属碳基催化剂, 在有机反应中展现了良好的应用前景. 本文综述了石墨烯衍生物的结构和性质, 探究了石墨烯基材料的结构与催化活性之间的关系, 总结了此类材料作为无金属催化剂在氧化、还原/氢化、偶联、取代反应以及其他有机反应中的应用和反应机理.     

物理化学的问题探究式教学研究——以“电极电势和电池电动势”为例

在物理化学电极电势和电池电动势的教学中探索了问题探究式教学方法的教学实践，具体教学过程为：制定问题探究教学目标；创设问题情境，启迪学生思维；对比分析，探讨结论；联系实际，延伸探究。     

基于有序介孔材料的荧光探针及其应用

小分子荧光探针应用于检测污染物具有高选择性、高灵敏度和可视化等优点,但其检测效率低,难以与本体分离回收,对环境有一定污染。通过化学方法将小分子荧光探针负载到介孔材料表面,可以克服小分子荧光探针的不足,实现小分子荧光探针和介孔材料的优势互补。基于介孔材料的荧光探针不但兼具了小分子荧光探针的识别及清除功能,还可以通过调整介孔材料孔径大小和孔材料的成分实现更低浓度的检测,提高检测的灵敏度。本文首先综述了近年来基于介孔材料的不同类型荧光探针的研究进展,重点阐述荧光探针修饰的介孔材料在重金属离子检测、有机小分子检测、生物分子检测和阴离子检测等方面的应用,最后对基于介孔材料的荧光探针发展方向进行了展望。     

流动化学在卤化反应中的应用

有机物的卤化反应是有机合成中最重要的转化之一.传统釜式卤化反应存在高放热及选择性差等问题,且卤化试剂一般具有毒性和腐蚀性.流动化学在传质和传热方面具有显著优势,可精确控制反应温度及试剂用量,并且可在线淬灭危险试剂,避免其暴露.按有机化合物卤化反应分类,系统地归纳了流动化学在氟化反应、氯化反应、溴化反应和碘化反应中的应用进展,并展望了其发展趋势.     

壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别

为制备新型手性分离材料,用含不同取代基的苯甲酰氯修饰壳聚糖,合成了壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)、壳聚糖-二(苯甲酸酯)-(苯甲酰胺)、壳聚糖-二(3,5-二甲基苯甲酸酯)-(3,5-二甲基苯甲酰胺)和壳聚糖-二(4-氯苯甲酸酯)-(4-氯苯甲酰胺)4种新的衍生物,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,将壳聚糖衍生物涂敷于大孔的3-氨丙基硅胶上,制得相应的手性固定相.测试了固定相的手性识别性能,结果表明这些固定相均有较好的对映体选择性.涂覆量为16%的固定相比涂覆量为20%的固定相有更好的手性分离性能,以壳聚糖-二(3,5-二甲基苯基甲酸酯)-(3,5-二甲基苯基甲酰胺)制备的固定相有最强的手性识别性能,以壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)制备的固定相对手性化合物有最大的分离度.     

水蒸汽浴FeS2高效Fenton降解甲草胺(英文)

由于硫化铁在自然环境中的丰富性,其生成活性氧和降解各种有机污染物的类Fenton活性已被广泛研究。然而,由于表面含铁活性位点的暴露有限,它们的类Fenton活性通常不高。在本研究中,以黄铁矿(FeS₂)为例,基于水蒸汽对FeS₂的热处理,开发了一种提高硫化铁矿物Fenton活性的新策略,研究发现经水蒸汽热处理后的FeS₂ (Heat-FeS₂)对甲草胺(ACL)的非均相Fenton活性比由水热反应制备的母体FeS₂ (Fresh-FeS₂)更高。在初始pH为6.3时,Heat-FeS₂-Fenton体系对ACL的降解速率为0.48 min^-1,约为Fresh-FeS₂-Fentton体系的23倍。电子自旋共振分析和苯甲酸探针实验证实,与Fresh-FeS₂-Fenton体系相比,在Heat-FeS₂-Fenton体系中产生更多的羟基自由基(·OH)...     

基于机器学习和第一性原理计算构建双电子转移通道加速CO2光还原(英文)

光催化还原CO₂技术可以将CO₂转化为高附加值化学品,在解决日益严重的环境污染和能源危机方面具有巨大潜力.然而,CO₂分子较高的C=O键键能(750 kJ mol^-1)为其活化和还原带来了挑战.因此,构建具有新型电子转移路径的光催化剂具有重要意义.与传统的单电子传输通道相比,层状材料的多电子传输通道在改善载流子传输能力方面具有明显的优势.然而,设计具有合适参数的多电子通道光催化剂模型仍是重要挑战.本文首先采用理论计算预测了具有双电子转移通道、参数匹配的三元异质结BiOBr-Bi-g-C₃N₄;然后,通过机器学习探讨了各种实验参数对双电子传输通道的光催化活性影响的线性规律,优化了实验参数,制备了光催化活性较高的BiOBr-Bi-g-C₃N₄催化剂;最后,结合第一性原理计算和实验表征结果揭示了其光催化机理.理论计算结果表明,BiOBr-Bi-g-C₃N₄异质结具有最佳的吉布...     

氮掺杂多孔石墨烯对硝基和偶氮化合物的催化还原性能——化学相关专业综合实验的设计与实践

针对溶有常见含硝基和偶氮化合物废水处理的问题，设计了无金属碳基催化剂制备及其对此类化合物催化还原的综合实验。实验以氧化石墨烯为原料，经水热法合成碳基催化剂氮掺杂多孔石墨烯或氮掺杂石墨烯，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面分析仪、X射线光电子能谱等对其结构、形貌和元素组成等进行表征，并研究其对硼氢化钠还原硝基和偶氮化合物的性能。该实验涉及碳基催化剂制备、表征和废水处理等多个实验环节，涵盖了物理化学、材料化学和环境化学等多个学科领域。通过该实验可以培养学生的科研思维，提高学生的科研动手能力和用化学知识解决实际问题的能力。     

2,6-二亚胺吡啶主族配合物的研究进展

2,6-二亚胺基吡啶(PDI)作为具有氧化还原活性的三齿配体,可以与过渡金属(TM)、主族元素(MG)、镧系元素和锕系元素配位.自PDI-TM在烯烃聚合领域得到广泛应用以来,人们对PDI配合物的合成及应用产生了浓厚的兴趣.由于MG通常具有廉价、易得且低毒等特性,近年来关于PDI-MG的研究发展迅速.根据中心原子族序数的不同,将PDI-MG配合物进行了归纳,并对其合成方法及化学反应性进行了总结,着重分析了不同配合物中PDI的氧化态.当前相较于PDI-TM的研究成果、低价态PDI-MG及其催化活性的研究仍处于初始阶段,因此对此类化合物的总结不仅有利于全面系统地了解该类化合物,同时还有利于对新结构、新反应的开发.