一种简易植物提取装置的应用

介绍一种简易的植物提取装置及其在有机化学实验中的应用,并以茶叶中提取咖啡因为例具体说明该装置的操作方法及特点。     

高中有机化学教学中提升核心素养并体味科学价值*——以“乙炔的化学性质”为例

介绍了“乙炔的化学性质”的教学设计思路,展现了如何利用创新实验、丰富素材和问题讨论,帮助学生理解有机物性质和结构之间的关系。主要涉及以下几个环节:(1)通过课前自主预习,从乙炔与乙烯的相似性入手,预测乙炔的性质,了解乙炔的实验室制法;(2)结合2个创新分组实验“基于井穴板的微型化气体连续制备和性质检验装置”“利用真空输液瓶、微型样品瓶和注射器的密闭气体微型反应装置”,教师和学生一起巩固了乙炔的实验室制法,验证了预测的化学性质,丰富了对乙炔性质的感性认知,发现了“乙炔不能使酸性K₂Cr₂O₇溶液褪色”的异常现象;(3)从尝试解释异常现象入手,教师和学生一起从键能、加成比例、聚合后主链结构等多个角度探讨了乙炔与乙烯性质和结构的差异,建立起有机物官能团与性质关系的认知模型;(4)通过尝试利用模型解释2000年诺贝尔化学奖“导电高分子”和2017年度国家自然科学成果一等奖“AIE聚集诱导发光材料” 的结构、性质与应用,教师和学生一起提升了对认知模型的理解建构,感悟了科学研究的乐趣,体会化学科学在促进人类文明发展和社会进步中的重要作用。     

高振实密度圆饼状LiFePO4/C的制备及电化学性能

以乙二醇为溶剂,采用溶剂热法一步合成圆饼状LiFePO₄,然后以葡萄糖为碳源与合成的LiFePO₄前躯体高温烧结得到碳包覆的LiFePO₄/C复合材料,其振实密度高达1.3 g·cm^-3。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对LiFePO₄/C复合材料进行了物相和形貌表征,研究结果表明制备得到的LiFePO₄呈圆饼状,且生成的圆饼是由单晶LiFePO₄纳米片堆积而成。此外,LiFePO₄颗粒表面碳层包覆均匀。将制备的LiFePO₄/C用作锂离子电池正极材料,电化学性能测试表明其具有高的充放电比容量(在0.1C时放电,其初始放电比容量为157.7 mAh·g^-1)与良好的循环性能(500次循环后容量保持率为82.4%)。     

氮化钨-钨/掺氮有序介孔碳复合材料的制备及其氧还原性能

采用软模板法制备了氮化钨-钨/掺氮有序介孔碳复合材料（WN-W/NOMC）,作为一种高比表面积且价格低廉的阴极氧还原反应催化剂。通过适量添加尿素来改变复合材料中的氮含量,在掺氮量为7%（w/w）时,实验发现材料能够保持完整有序介孔结构,测试其比表面积高达835 m²·g^-1,透射电子显微镜（TEM）测试结果显示其催化颗粒均匀地分散在氮掺杂有序介孔碳载体上。在O₂饱和的0.1 mol·L^-1 KOH溶液中测试了材料的氧还原催化性能（ORR）,显示其起始电位为0.87 V（vs RHE）,极限电流密度为4.49 mA·cm^-2,氧还原反应的转移电子数为3.4,接近于20%（w/w）商业Pt/C的3.8,说明该材料表现出近似4电子的氧还原反应途径。研究结果表明,WN-W/NOMC的催化性能虽然稍弱于商业铂碳（0.99 V,5.1 mA·cm^-2）,但其具有远超铂碳的循环稳定性和耐甲醇毒化能力。     

Transition to chaos in lid-driven square cavity flow

To date, there are very few studies on the transition beyond second Hopf bifurcation in a lid-driven square cavity, due to the difficulties in theoretical analysis and numerical simulations. In this paper, we study the characteristics of the third Hopf bifurcation in a driven square cavity by applying a consistent fourth-order compact finite difference scheme rectently developed by us. We numerically identify the critical Reynolds number of the third Hopf bifurcation located in the interval of (13944.7021,13946.5333) by the method of bisection. Through Fourier analysis, it is discovered that the flow becomes chaotic with a characteristic of period-doubling bifurcation when the Reynolds number is beyond the third bifurcation critical interval. Nonlinear time series analysis further ascertains the flow chaotic behaviors via the phase diagram, Kolmogorov entropy and maximal Lyapunov exponent. The phase diagram changes interestingly from a closed curve with self-intersection to an unclosed curve and the attractor eventually becomes strange when the flow becomes chaotic.     

电化学方法制备ZnO纳米颗粒掺杂类金刚石薄膜及其场发射性能研究

采用液相电化学沉积技术制备了ZnO纳米颗粒掺杂的类金刚石(DLC)薄膜, 研究了ZnO纳米颗粒掺杂对DLC薄膜场发射性能的影响. 利用X射线光电子能谱、透射电子显微镜、Raman光谱以及原子力显微镜分别对薄膜的化学组成、 微观结构和表面形貌进行了表征. 结果表明: 薄膜中的ZnO纳米颗粒具有纤锌矿结构, 其含量随着电解液中Zn源的增加而增加. ZnO纳米颗粒掺杂增强了DLC薄膜的石墨化和表面粗糙度. 场发射测试表明, ZnO纳米颗粒掺杂能提高DLC薄膜的场发射性能, 其中Zn与Zn+C的原子比为10.3%的样品在外加电场强度为20.7 V/μm时电流密度达到了1 mA/cm². 薄膜场发射性能的提高归因于ZnO掺杂引起的表面粗糙度和DLC薄膜石墨化程度的增加.     

Microwave reflection properties of planar anisotropy FesoNi50 powder/paraffin composites

The reflection properties of planar anisotropy Fe50Ni50 powder/paraffin composites have been studied in the microwave frequency range.The permeability of Fe50Ni50 powder/paraffin composites is greatly enhanced by introducing the planar anisotropy,and can be further enhanced by using a rotational orientation method.The complex permeability can be considered as the superposition of two types of magnetic resonance.The resonance peak at high frequency is attributed to the natural resonance,while the peak at low frequency is attributed to the domain-wall resonance.The simulated results of the microwave reflectivity show that the matching thickness,peak frequency,permeability,and permittivity are closely related to the quarter wavelength matching condition.The Fe50Ni50 powder/paraffin composites can be attractive candidates for thinner microwave absorbers in the L-band(1-2 GHz).     

小分子阿特拉津和罂粟碱检测的免疫芯片技术研究

采用蛋白芯片竞争法对小分子半抗原的污染物进行检测。在获得特异性抗体的前提下,首先将阿特拉津半抗原进行了衍生化,然后将该衍生物和氨基罂粟碱分别与载体蛋白质卵清蛋白(OVA)进行偶联。实验证明新合成的完全抗原能够与其相应抗体发生特异性的结合。实验还对蛋白芯片检测阿特拉津进行了条件优化,其抗体固定化时间为2h,用卵清蛋白为封闭液的封闭时间为1h,样品稀释液pH值为8．0。并对阿特拉津及罂粟碱进行了定性、定量实验,结果表明：荧光信号强度随待测物浓度的降低而增强,有一定的线性趋势,阿特拉津检出限为0．001mg/L,罂粟碱检出限为0．01mg/L。