高对比度多色力致发光变色二苯并富烯衍生物的设计合成及性质研究

制备了苯基甲苯基二苯并富烯（phenyltolyldibenzofulvene,1）并研究了其发光性能.化合物1具有聚集诱导发光（aggregation induced emission,AIE）及结晶诱导荧光增强（crystallization enhanced emission,CEE）的性质,且化合物1可形成蓝色、蓝绿色荧光的晶体以及黄绿色荧光的无定形态.因化合物1分子为扭曲的螺旋桨构象,分子在聚集态中以较疏松的形式堆积,故化合物1可在热、溶剂气氛以及外力刺激下发生多种聚集态间的可逆转变,从而实现在三种不同发光状态间的可逆转变.我们尝试将化合物1用于光学记录,以单一化合物1为发光材料,其可在蓝绿及蓝色荧光颜色背景上以暗黄绿色字迹记录,可通过研磨、加热及溶剂气氛处理擦除字迹,并将记录纸分别转变为蓝色、蓝绿色及黄绿色,因此化合物1有望用于光存储材料.     

手性离子液体在毛细管电泳手性分离中的应用

简要介绍了手性离子液体用于毛细管电泳手性分离的一般原理,系统地介绍了基于手性离子液体的毛细管电泳对映体拆分的一元手性选择体系和二元手性选择体系,并在国内外研究现状的基础上展望了手性离子液体在毛细管电泳手性分离中的应用前景。     

5E教学模式在我国的教学实践及其国外研究进展评析

5E教学模式在国际科学教学中具有广泛应用,是当今重要的探究教学和概念转变的教学模式,在我国基础教育中也有较多的研究和实践。5E教学模式是一种基于建构主义的“学习环”模式,包括引入、探究、解释、精致和评价5个环节,每个环节都有专门的教学策略。系统地梳理了5E教学模式的起源、内涵及特征,对我国现有的基于5E教学模式的实践案例进行了深入分析,描述5E教学模式在我国的实践应用现状及其存在的问题,提出积极的改进建议,促进我国探究教学的深入推进。通过阐释5E教学模式的发展演变和研究进展,描绘今后的研究方向和内容。     

叔丁氧基自由基引发氢迁移过程的理论研究

采用多种密度泛函理论方法(如CAM-B3LYP, M062x和wB97x方法), 并辅以极化连续介质模型对叔丁氧基自由基(^tBuO·)与一系列胺类、 烷烃、 醇类和醚类反应物之间氢迁移反应的反应机理进行研究. 计算结果表明, 这类氢迁移反应主要受熵的控制. 通过对液相平动熵和气相平动熵得到的活化自由能数据进行对比, 可以看出, 使用气相平动熵得出的活化自由能明显偏高于实验测量值, 而以液相平动熵计算的反应活化自由能垒与实际结果相近, 3种方法对胺类和烷烃类反应物体系得出的结果更可靠, 对醇类和醚类反应物体系自由能垒则略低.     

表/界面水的扫描探针技术研究进展

表面和界面水在自然界、人们的日常生活以及现代科技中无处不在.它在物理、化学、环境学、材料学、生物学、地质学等诸多基础学科和应用领域起到至关重要的作用.因此,表面和界面水的功能与特性的研究,是水基础科学的一项核心任务.然而,由于水分子之间氢键相互作用的复杂性,及其与水-固界面相互作用的竞争,使得表(界)面水对于局域环境的影响非常敏感,往往需要深入到分子层次研究其微观结构和动力学过程.近年来,新型扫描探针技术的发展使得人们可以在单分子甚至亚分子尺度上对表(界)面水展开细致的实空间研究.本文着重介绍几种代表性的扫描探针技术及其在表(界)面水体系中的应用,包括:超高真空扫描隧道显微术、单分子振动谱技术、电化学扫描隧道显微术和非接触式原子力显微术.此外,本文还将对表(界)面水扫描探针技术研究面临的挑战和未来发展方向进行了展望.     

基础实验:金纳米粒子的制备及其光学性质

围绕金纳米粒子前沿内容,设计了一个简易的本科生基础实验,利用柠檬酸钠还原氯金酸法制备分散性好的金纳米粒子溶液,讨论了其尺寸与颜色的关系,探究了不同电解质和非电解质对金纳米粒子团聚及其颜色的影响,初步了解金纳米粒子的光学特性和探针效应基本原理。     

“能干而低调”的钨元素

较为详细地介绍了钨元素的发现历程,钨金属与合金、含钨杂多配合物、氧化钨、碳化钨、钨硫族化合物和含有W-W四重键的化合物的应用。     

含POSS光刻胶材料研究进展

光致抗蚀剂又称光刻胶,是微电子加工过程中的关键材料。多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）是一种具有规则的笼型结构的聚合物增强材料,由POSS改性的聚合物实现了有机-无机纳米杂化,POSS刚性结构的引入阻碍了聚合物分子的运动,可以显著提高聚合物的玻璃化转变温度（T_g）,降低聚合物的介电常数,提高聚合物的力学性能,也提高了含POSS光致抗蚀剂的耐蚀刻性。基于这些优点,含POSS的光刻胶材料得到广泛关注。本文对含POSS光刻胶的研究进展作了简要介绍。     

酯基取代的吲哚衍生物的红外和荧光光谱研究

Tryptophan derivatives have long been used as site-specific biological probes. 4-Cyanotryptophan emits in the visible region and is the smallest blue fluorescent amino acid probe for biological applications. Other indole or tryptophan analogs may emit at even longer wavelengths than 4-cyanotryptophan. We performed FTIR, UV-Vis, and steady-state and time-resolved fluorescence spectroscopy on six ester-derivatized indoles in different solvents. Methyl indole-4-carboxylate emits at 450 nm with a long fluorescence lifetime, and is a promising candidate for a fluorescent probe. The ester-derivatized indoles could be used as spectroscopic probes to study local protein environments. Our measurements provide a guide for choosing esterderivatized indoles to use in practice and data for computational modeling of the effect of substitution on the electronic transitions of indole.     

理、化、生不同专业大学生关于能量概念的认识现状研究

能量概念是科学教育的一个核心概念,也是近年来国际科学教育研究的一个热点话题。在柳秀峰、Wilson等人的研究基础上,构建了能量概念的认识模型。基于该模型,并结合国内物理、化学和生物等不同专业的中学、大学教材中涉及的能量相关概念,笔者编制了调查问卷,对北京师范大学物理、化学和生物等不同专业的共280名大学生进行了测查和访谈。通过Rasch模型和SPSS统计分析发现,不同学科背景的学生对能量概念的认识角度和水平存在差异,而且存在一些偏差认识。基于学生的认识现状,笔者最后构建了关于能量概念认识的难度进阶,并对能量概念的教学提出了建议。