在传承与发展中加强化学基础实验课程体系建设

实验教学在化学学科人才培养体系中发挥着重要作用,吉林大学化学学科已历70年的发展,在传承“厚基础、强能力、重实践”的教学传统的同时,顺应时代发展,构建了新的“两阶段、三层次”的基础实验教学体系,融入新的教学内容。在先进的育人理念指导下,构建了满足个性化和差异化教学的多层次基础实验课程体系,全方位提升学生实验能力和综合素养。     

无机化学教材建设的传承、发展与创新

回顾了吉林大学无机化学学科教材建设的历史,从恢复高考招生制度后我国的第一部无机化学教材的编写,到该书第2版、第3版的修订,到配套的无机化学实验教材及无机化学习题集、无机化学习题解答的编写,处处凝结着无机化学教师们智慧的结晶,形成了厚重的历史积淀。随着新世纪的到来,顺应新时代要求、新兴的编者队伍在教学实践中成长壮大,编写出全新的无机化学教材。经过几代教师的努力,无机化学教材不断发展和完善,形成了多层次、系统性、立体化、高质量的精品无机化学教材体系,可满足不同层次、不同专业、不同教学计划的需求,在全国高校无机化学教学活动中发挥了重要作用。     

基于碳点的发光材料在潜在手印显现中的应用

遗留在犯罪现场的肉眼不可见的潜在手印是一类重要的痕迹物证,检验鉴定前需要使用一定技术手段将其显现出来。近年来,一些新材料和新技术的引入为手印显现技术的革新注入了新活力,其中稀土发光材料、量子点、荧光金属纳米簇等发光材料在该领域展现出极大潜力。碳点作为具有良好光致发光性能的新型纳米材料,近来逐渐引起了手印显现领域研究人员的广泛关注。本文综述了两类基于碳点材料的手印显现技术国内外研究进展,分别是液体分散碳点用于手印显现和固态发光碳点用于手印显现。具体来说,液体分散碳点显现手印的原理主要基于传统小微粒悬浮液机理或一些特殊效应(咖啡环效应、界面偏析效应);用于手印显现的固态发光碳点包括固态碳点粉末和固态碳点复合粉末两类,合成这些材料时研究人员采用了不同的策略。最后,从三个方面分析了碳点在手印显现应用中面临的问题,即碳点物理形貌和表面性质、碳点光致发光性质以及碳点显现过程与化学生物分析兼容性,并就解决问题的可能途径提出了展望。     

Development and validation of high-performance liquid chromatography method for analysis of β-CCT and its related substances

Compound 2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)tropane (β-CCT) is a key intermediate for the synthesis of some clinical dopamine transporter (DAT) imaging agents. Potential impurities from synthesis process of β-CCT and degradation during storage might have detrimental effect on the final imaging agents. Thus, it is necessary to guarantee the quality of β-CCT. In this study, a rapid, sensitive and accurate high-performance liquid chromatography (HPLC) method was developed and validated for the analysis of β-CCT and its related substances. The chromatographic separation was achieved on a reverse-phase phenomenex? Gemini C18 column with an isocratic mobile phase consisted of methanol, water and TFA (30:70:0.1 v/v/v). The flow rate was 1.0 mL/min at 30 °C and samples were monitored at 220 nm. The method was validated concerning system suitability, linearity, accuracy, precision, specificity, robustness and stability. The limit of detection (LOD) and the limit of quantification (LOQ) of β-CCT were 0.5 and 1.5 μg/mL, respectively. The linearity range of β-CCT was 1.5–450 μg/mL with a good linear correlation coefficient (R² = 0.9999) between the peak response and concentration. Specificity investigation through forced degradation experiments displayed that β-CCT was stable in acidic, thermal and photolytic degradation conditions, but significantly unstable in alkaline and oxidative conditions. With the developed chromatographic method, possible impurity α-CCT from synthetic process and potential degradation products could be well separated from β-CCT. Good recovery and precision were manifested in the assay method. These results indicated that the present method would be suitable for not only the quality assurance of β-CCT in regular production sample assays but also the monitoring and determination of its related substances.     

FeO(OH)@C-Catalyzed Selective Hydrazine Substitution of p-Nitro-Aryl Fluorides and their Application for the Synthesis of Phthalazinones

An efficient hydrazine substitution of p-nitro-aryl fluorides with hydrazine hydrates catalyzed by FeO(OH)@C nanoparticles is described. This hydrazine substitutions of p-nitro-aryl fluorides bearing electron-withdrawing groups proceeded efficiently with high yield and selectivity. Similarly, hydrogenations of p-nitro-aryl fluorides containing electron-donating groups also smoothly proceeded under mild conditions. Furthermore, with these prepared aryl hydrazines, some phthalazinones, interesting as potential structures for pharmaceuticals, have successfully been synthesized in high yields.     

彰显核心概念的认识功能,促进知识向能力和素养转化——鲁科版高中化学必修新教材第一册第二章的编写思路和使用建议

明确了“物质分类”“氧化还原反应”“电离与离子反应”等概念对物质性质的认识功能,阐述了鲁科版教材通过构建认识模型,基于认识发展布局学习素材,依据学习理解、应用实践、迁移创新构建进阶的评价体系等方式促进核心知识向能力、素养转化的编写思路,并提出了使用建议。     

化学系统性思维的背景、应用与特征*

当今地球与社会系统所面临的可持续发展、气候变化、环境退化等全球性挑战问题,用还原主义方法不足以应对,需要化学教育等领域的工作者采用系统性思维方法。梳理了国外学者在应用化学系统性思维理解化学学科系统复杂性、化学学习系统层级性、化学教育系统整合性的研究进展。概述了化学系统性思维具有重视跨学科关联、整体综合思考目标系统问题、强调可持续发展的全球观念等特征。建议加强化学教育内外部系统的协作,注重各学段化学课程与教学的跨学科、系统性,重视学生解决化学问题的认识方式差异。     

初中化学“溶液”的项目式教学*——白砂糖的梦想之路

以“白砂糖的梦想之路”为项目学习主题,呈现了初中化学“溶液”的项目教学案例。基于棒棒糖的制作过程开发了系列学习任务,有助于学生在真实的问题情境中发展核心素养和构建灵活的知识基础。     

热脱附-气相色谱-质谱法应用于工业源废气中挥发性有机物的目标和非目标筛查

建立了固相吸附热脱附-气相色谱-质谱(TD-GC-MS)综合筛查工业源废气中挥发性有机物(VOCs)的方法。对两种型号的固相吸附管进行了比较,最终选择使用Tenax SS TD Tubes吸附管。气体样品以恒定流速通过吸附管,富集分析物,经热脱附后,用GC-MS进行检测,目标化合物以内标法定量,非目标化合物的含量以甲苯的响应系数计算。方法检出限为1.06~5.44 ng,以采样体积300 mL计算,目标化合物的检出限为0.004~0.018 mg/m~3。吸附管平均加标回收率为78.4%~89.4%,相对标准偏差为3.9%~14.4%(n=7)。应用该方法对大连市某垃圾焚烧发电厂排放的废气进行VOCs目标及非目标化合物综合筛查,共检出29种VOCs,其中仅5种VOCs为预先设定的目标化合物,另外24种为非目标化合物,5种目标化合物含量仅占所有检出物总量的26.7%。证明了工业源废气VOCs分析中非目标化合物筛查的重要性,该研究思路对完整测定工业源挥发性有机污染物分布具有一定的借鉴意义。     

氧化石墨阳离子交换容量测定过程中结构的变化

氧化石墨(GO)结构层上的碳羟基(―C―OH)和边缘羧基(―COOH)在水介质中发生质子化反应解离出的H+具有阳离子可交换性。实验采用甲醛缩合法测量了GO的阳离子交换容量(CEC),用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析测试手段对GO阳离子交换过程中间产物的结构变化进行了分析。结果表明,GO的CEC高达541.48 mmol/100 g。NH_4~+和Ca~(2+)交换后的GO,保持稳定的层状结构,c轴方向层间距分别增大了0.1499和0.2905 nm。NH_4+和Ca~(2+)主要以层间可交换阳离子形式存在于层间域中,并与水分子形成可交换水化阳离子层,部分以[NH_4(H_2O)_6]+和[Ca(H_2O)_6]_2+的形式存在于结构层的边缘附近,共同平衡结构层水解产生的负电荷。