真实情境下问题解决的主题式教学设计与实施*——盖斯定律

当前“盖斯定律”的教学中,注重加和法、虚拟路径法等解题模型的教学,缺乏在真实情境中对物质转化及其能量关系的理解,学生无法感受到盖斯定律在生产中的价值。本文以“能量视角下煤的气化对于提高煤的燃烧效率的意义”为研究主题,通过分析建模、实验验证、情境回归等认识并应用盖斯定律,从能量视角再认识煤的气化对于提高煤的燃烧效率的意义,并且认识到利用化学反应可以实现对能量进行调控,如对工业废热的再利用,深化能量守恒观和能源节约意识,达成提升学科核心素养的目标。     

基于Ru@SiO_2的微囊藻毒素电化学发光免疫传感器研究

本研究在玻碳电极(GCE)表面电沉积金纳米粒子(Au NPs),通过化学吸附将微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)(MC-LR)的单克隆抗体(anti-MC-LR)固定在电沉积了Au NPs的玻碳电极表面,以牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性吸附位点,制得免疫电极anti-MC-LR/Au NPs/GCE。采用微乳化法制备了掺杂三(2,2'-联二吡啶)钌(Ⅱ)配合物离子(Ru(bpy)2+3)的二氧化硅纳米粒子(Ru@SiO2),利用透射电镜和扫描电镜对所制备的纳米粒子进行表征。3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)进一步与Ru@SiO2反应,制得氨基功能化的Ru@SiO2,通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化辣根过氧化物酶标记的MC-LR(HRP-MC-LR),并使其与氨基功能化的Ru@SiO2偶联,制得MC-LR-Ru@SiO2。采用直接竞争模式,在标记物MC-LR-Ru@SiO2存在下,以三丙胺作为共反应物,利用电化学发光法(ECL)测定溶液中的微囊藻毒素,免疫反应完成后,电化学发光强度(I)随着MC-LR浓度的增大而减小,且在0.100~100μg/L范围内,电化学发光强度差值(ΔI)与游离的MC-LR浓度的对数呈良好线性关系,检出限为0.007μg/L。对实际水样进行了加标回收实验,回收率为95.5%~105%。     

人钠/碘转运体基因转染结肠癌SW480细胞及相关蛋白表达的检测

目的以重组人钠/碘转运体（hNIS）基因转染结肠癌SW480细胞并检测hNIS mRNA及蛋白的表达，为放射性碘治疗非甲状腺肿瘤提供新思路。方法将构建好的重组质粒（pcDNA3.1+-hNIS）进行酶切、测序鉴定并扩增、提取。SW480细胞分为重组质粒（pcDNA3.1+-hNIS）转染组、空白质粒（pcDNA3.1+）转染组、空白对照组，转染后以RT-PCR和Western blot检测各组细胞hNIS mRNA和蛋白的表达。结果酶切和测序结果显示插入的hNIS基因大小和方向均正确。RT-PCR和Western blot显示重组质粒转染组SW480细胞可见hNIS mRNA和蛋白的表达，而空白对照组和空白质粒转染组均未检测到hNIS mRNA和蛋白的表达。结论脂质体法可有效地将hNIS基因转染至SW480细胞并成功表达hNIS蛋白。     

以尿素为氮源制备氮改性二氧化钛及其改性机理

以钛酸丁酯为前驱体,以尿素为氮源,采用改进溶胶-凝胶法制备了不同N含量的改性TiO2光催化剂(N-TiO2).以重铬酸钾为目标污染物,以甲酸为空穴捕获剂,评价了可见光下该催化剂的催化还原活性.结果表明,N-TiO2催化剂活性明显高于未改性催化剂,当催化剂中N/Ti摩尔比为10%、焙烧温度为400℃时,其光催化还原活性最...     

吸收光谱法测定六价铀时5种杂质金属离子的干扰及消除

研究了5种杂质离子对六价铀测定的干扰情况和干扰消除方法，将偏最小二乘法与可见吸收光谱相结合，优化建模参数，建立了包含杂质离子信息的六价铀数学分析模型，利用模型分析样品可有效消除这些杂质离子对测定的干扰，使测定结果相对偏差低于10%，该方法可应用于实际料液中六价铀含量的准确测量。     

纳米TiO_2薄膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶法制备了以玻璃为基底具有高光催化活性,表面均匀、透明、无裂纹的纳米TiO2薄膜.研究了反应物配比对薄膜表面形貌、透光率和光催化活性的影响,确定了最佳反应物配比.采用扣除背景干扰的方法,利用甲基橙的降解率对TiO2薄膜的光催化性能进行了评价,对其透光率、光催化活性以及物相形貌进行了表征.结果表明,在最佳反应物配比条件下,所制备的TiO2薄膜表面光滑平整,粒径为纳米级且分布均匀,具有80%高透光率和99%高光催化活性.     

醛酮类化合物的分子力场参数推导及热力学性质计算

针对醛酮类分子, 基于第一原理的量子化学计算结果开发了准确、可迁移的全原子力场. 利用所得到的力场, 采用分子动力学和蒙特卡罗方法对醛酮类分子的气相分子结构、振动频率、构象能和凝聚相液体性质(密度和蒸发焓), 以及流体的多种热力学性质包括气液相平衡和临界性质, 与涨落相关的等压热容, 传递性质如剪切粘度等进行了计算和预测. 计算结果表明, 该力场可准确地反映气相分子的结构、振动频率、构象能和凝聚相液体密度和蒸发焓等性质, 并准确地预测一系列醛酮类分子的多种热力学性质. 所开发的醛酮类分子力场函数形式简单, 并具有良好的可迁移性和准确性, 在应用范围和计算精度上都有明显的改善和提高.     

N-取代二吡啶甲基胺锌配合物的合成、与DNA作用和抗肿瘤活性

本文以N-烯丙基二吡啶甲基胺(Aldpa)和2,2-二(2-吡啶甲胺基)丙酸(Adpa)为配体,合成了2个锌配合物,并运用IR,UV,ES-MS等方法进行了表征.X-衍射晶体结构表明[(Adpa)Zn(CHCOO)]配合物中锌(Ⅱ)离子采取五配位三角双锥构型.紫外和荧光光谱滴定研究结果显示[(Adpa)Zn(CHCOO)]与ctDNA作用强于[(Aldpa)ZnCl2].用MTT法研究了配合物体外对肿瘤细胞生长的抑制作用.实验结果表明与ctDNA作用强的锌配合物抗肿瘤活性较好,二吡啶甲基胺氮原子上的取代基影响相应锌(Ⅱ)配合物的抗肿瘤活性.     

氢化氧化铝的同位素效应研究

在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上预测了Al2O3H3分子的较低能量构型.其基态构型具有C s对称性,电子态为1A′.通过研究Al2O3M3和M2(M=H,D,T)的能量E、定容热容C V和熵S,用电子振动近似讨论了Al2O3+3/2M2→Al2O3M3反应的氢同位素效应,得到了Al2O3氢化的热力学函数?H0,?S0,?G0,及平衡压力与温度的关系.研究表明,氧化物Al2O3吸附氢(氘,氚)反应的同位素排代效应顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等金属的同位素排代顺序相反.但排代效应都非常弱,且随着温度的增加趋于消失.     

我国西北部沙漠定标场网的地表反射率光谱特征模型

选取中国西北地区10个典型的用于辐射定标及仪器性能追踪的辐射定标场,在卫星过境时利用地面手持光谱仪和低空无人机(UAV)同步观测反射率光谱,系统比较了多个场地的反射率光谱差异,并开展了多个场地的光谱特征分析和参数建模研究。同一个场地一天内不同时间的光谱形状变化很小,光谱角小于5°,光谱幅度的变化主要受太阳天顶角和大气状况的影响,光谱幅度在不同天的同一时刻变化很小。不同场地的光谱形状和幅度差异较大。同一场地不同观测尺度下的光谱曲线基本吻合。通过分析发现,当波长小于1100 nm时,所有沙漠场的光谱曲线形状与三角反正切函数曲线相似。基于反正切函数进行地表反射率光谱建模,各场地实测光谱与模拟光谱的均方根误差均在0.6%以内,相关系数均在0.99以上,表明四参数光谱模型能够准确地描述沙漠场的反射率光谱。用模型计算的地表反射率替代场地实测的地表反射率进行FY-3D中分辨率光谱成像仪(MERSI)场地定标,可以发现,与基于实测光谱计算的结果相比,利用该模型得到的MERSI各个波段的相对偏差小于3%,表明构建的沙漠四参数反射率光谱模型可以很好地应用在MERSI的定标中。