Itinerant to relocalized transition of f electrons in the Kondo insulator CeRu4Sn6

The three-dimensional electronic structure and the nature of Ce 4f electrons of the Kondo insulator CeRu₄Sn₆ are investigated by angle-resolved photoemission spectroscopy, utilizing tunable photon energies. Our results reveal (i) the three-dimensional k-space nature of the Fermi surface, (ii) the localized-to-itinerant transition of f electrons occurs at a much high temperature than the hybridization gap opening temperature, and (iii) the “relocalization” of itinerant f-electrons below 25 K, which could be the precursor to the establishment of magnetic order.     

Topological hinge modes in Dirac semimetals

Dirac semimetals (DSMs) are an important class of topological states of matter. Here, focusing on DSMs of band inversion type, we investigate their boundary modes from the effective model perspective. We show that in order to properly capture the boundary modes, k-cubic terms must be included in the effective model, which would drive an evolution of surface degeneracy manifold from a nodal line to a nodal point. Sizable k-cubic terms are also needed for better exposing the topological hinge modes in the spectrum. Using first-principles calculations, we demonstrate that this feature and the topological hinge modes can be clearly exhibited in β-CuI. We extend the discussion to magnetic DSMs and show that the time-reversal symmetry breaking can gap out the surface bands and hence is beneficial for the experimental detection of hinge modes. Furthermore, we show that magnetic DSMs serve as a parent state for realizing multiple other higher-order topological phases, including higher-order Weyl-point/nodal-line semimetals and higher-order topological insulators.     

大学生化学竞赛对实验教学改革与创新人才培养的促进作用*

大学生的化学竞赛是课内实验教学的有效延伸,也是从学生视角对实验教学效果的有效检验。通过分析和比较学生参加化学实验竞赛的过程和效果,能有效促进化学实验教学改革、课程建设及创新人才的培养。近年来吉林大学化学学院学生实验竞赛的成绩显著提高,一方面通过化学竞赛激发本科生喜爱化学和开展化学研究的热情,增加学习的主观能动性;另一方面通过竞赛发现问题,在解决问题的过程中促进实验教学改革和课程建设,学院“三阶段”模式的竞赛活动开展,更加有利于培养学生的创新意识和创新能力,促进了化学创新人才的培养。     

基于酶循环放大的DNA生物传感器用于检测食管鳞状细胞癌生物标志物蛋白PDGF-BB

食管鳞状细胞癌（ESCC）患者发病早期由于体内的肿瘤标志物种类少且含量低,难以在患病早期发现疾病从而快速反应并有效治疗。因此,找到一种合适的标志物对其进行快速高效检测是研究者亟待解决的问题。血小板衍生生长因子（PDGF－BB）在恶性肿瘤的早期诊断中具有极其重要的地位。该文基于酶循环放大荧光光谱设计了一种用于PDGF－BB检测的DNA生物传感器,利用特定位点剪切酶,实现了信号放大,检出限由1 fmol/L降至1 amol/L,大大提高了检测的灵敏度。该方法通过检测血液中PDGF－BB浓度,从而实现对ESCC的简单、快速、高效诊断,在生物化学和医学应用上具有重要价值。     

显微共聚焦拉曼光谱结合群分析的黑色直液笔墨迹鉴别研究

黑色直液笔是一种新型书写工具,目前对该种笔墨迹的相关研究较少。为给文件检验工作中墨迹的分析提供新的参考依据,本实验使用显微共聚焦拉曼光谱技术,采集了30支不同品牌、型号的黑色直液笔墨迹光谱数据,进行Savitzky-Golay卷积平滑处理后,依据光谱图的拉曼位移及拉曼谱峰差异对墨迹进行初步分析。设置聚类方法为组间联接,区间距离测量方式为平方欧式距离,对采集的光谱数据进行群分析,将30支黑色直液笔墨迹样本分成了3类,并与品牌建立了相关联系;同时通过主成分分析验证了群分析的可靠性和准确性。研究表明,显微共聚焦拉曼光谱技术结合群分析方法可实现对黑色直液笔墨迹的无损分析及有效鉴别,该方法操作简便、结果准确,适用于法庭科学文件检验。     

洗涤用品质量安全检测技术研究进展

洗涤用品是日常使用的产品,其质量安全受到广大消费者的关注。洗涤用品中可能存在的化学风险物质,将对消费者的健康安全产生负面影响。为了减少和避免洗涤用品质量安全问题,研究人员采用多种分析测试技术,开发、建立了洗涤用品中化学风险物质的检测方法。该文综述了近年来洗涤用品质量安全检测技术的研究进展,以期为相关领域的科技人员提供理论支持和技术参考。     

地下水中102种酸性、碱性和中性有机污染物的气相色谱-质谱法同时快速测定

建立了同时快速检测地下水中102种酸性、碱性和中性有机污染物的气相色谱－质谱（GC－MS）分析方法,所建方法涉及苯酚、苯胺、苯基醚、多氯萘、联苯等10类污染物。考察了酸性、碱性和中性有机污染物的同时提取条件,结果显示采用先中性、再酸性、后碱性三步液液萃取方式可以改善污染物的提取回收率,提高分析准确度和精密度。在优化条件下,除五氯苯酚外,101种目标物在各自的质量浓度范围内呈良好线性关系,相关系数（r）为0.995 0～0.999 9。地下水样品在低、中、高3个浓度水平的加标回收率分别为47.2%～126%、43.0%～117%、38.8%～120%,相对标准偏差（RSD,n = 7）分别为1.1%～27%、2.6%～33%、2.9%～30%,方法检出限为1.8～19.7 ng/L（五氯苯酚、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯除外）。方法应用于山西、河南等部分典型污染场地的地下水样品筛查,检出苯酚、苯胺、多环芳烃及其衍生物等24种酸、碱和中性有机污染物,点位检出率达到46.7%,水质明显呈点源污染特征。该方法灵敏、准确、简单、快速,可实现多目标物同时检测,有助于地下水中有机污染物快速筛查。     

2,7-二芳基呫吨螺芴二醇衍生物的合成

以2,7-二溴-9-芴酮、间苯二酚和苯硼酸的衍生物为原料,经过环化、羟乙基化和Suzuki偶联等3步反应,设计并合成了一系列2,7-芳基呫吨螺芴二醇衍生物,通过红外光谱、核磁光谱（¹H NMR, ¹³C NMR）、元素分析等表征了化合物的结构。折光率和紫外可见光谱测试结果表明:与2,7-无取代基的呫吨螺芴二乙醇衍生物相比,目标化合物具有更高的折光率(1.66~1.68)和良好的透光率,有望作为聚碳酸酯光学树脂的二醇单体,应用于光学透镜、光学膜等领域。     

狄尔斯-阿尔德反应催化剂

狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)可以构建结构丰富的有机化合物,被认为是现代有机化学中的基石反应之一。自1928年被发现以来,Diels-Alder (D-A)反应得到了深入发展,这主要是由于该反应能够产生六元环结构,可以一步反应得到具有四个立体中心的产物,从而大大增加分子的复杂性。这种特殊的转化已广泛应用于复杂天然产物的合成、药物化学以及材料科学等领域。近十年,大量天然生物酶(如SpnF、MaDA等)被发现可用于体外单独催化D-A反应,同时,大量的非酶催化剂(如路易斯酸、过渡金属与配体复合物等)也被应用于催化D-A反应。本文主要从D-A反应催化剂的类型分类,对近年来天然酶、酸、过渡金属、电催化等参与的D-A反应进行简要概述,同时对催化剂所存在的问题和局限性进行总结,并对今后发展做了展望。