物理化学教学研究会第三次会议纪要

物理化学教学研究会第三次会议以物理化学实验教学改革与建设为主题,介绍了教指委制订的实验教学建议内容,并就今后的物理化学实验教学改革进行了交流和研讨。本文介绍了物理化学实验的特点、当前的改革进展及其局限性,总结了部分高校在实验的目标导向设计、教学模式改革、教学理念和方法改革、教学达成度考核设计、实验新原理新方法引入等方面的做法和经验。论述了近期需要开展的重点工作。对今后的物理化学实验教学改革和建设具有一定的指导意义。     

β-环糊精功能化聚丙烯腈纳米纤维的制备及对亚甲基蓝的吸附性能β-环糊精功能化聚丙烯腈纳米纤维的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂, 利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/β-环糊精(β-CD)纳米纤维. 通过场发射扫描电镜、红外光谱和粉末XRD对纳米纤维进行了表征, 并检测了纺丝溶液的电导率和黏度. 结果表明, β-CD的添加量可以改善纳米纤维的形貌, 固定在纤维上的β-CD保留了空腔结构, 为其在纳米纤维中发挥超分子特性提供了可能. 通过紫外-可见光谱法研究了PAN/β-CD纤维对亚甲基蓝(MB)溶液的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维中的β-CD显著提高了PAN/β-CD纤维对MB的吸附能力, 使其在吸附分离、电化学传感器及药物控制释放等领域具有潜在的应用价值.     

成教实验教学与技能竞赛对接模式的探索

针对成教生生源结构和学习特点,以分析化学实验教学为例,在日常教学中通过强化学生实验操作培训,提高学生分析检测能力。藉举办化学分析工技能竞赛,促进教师教学形式的转变,提升学生自主探究能力。将实验教学与技能竞赛相对接,增强学生就业竞争力,提升学院办学影响力与认可度。     

微生物阳极燃料电池极性反转现象研究

本文在构建出微生物阳极燃料电池系统的基础上,研究了微生物燃料电池极性反转现象. 实验表明,由活性污泥混合菌源接种的微生物阳极在电极表面形成电化学生物膜,但平行构建的微生物阳极燃料电池系统在内阻、输出电压和放电时长等方面存在着不同程度差异. 在串联微生物燃料电池组中,放电操作会导致性能较差的微生物单电池首先出现极性反转. 电极电势测量表明,较高的放电电流使微生物阳极电势迅速正移,导致电池系统出现极性反转. 在室温范围内,温度升高可使MFC承受较高的放电电流,不易发生极化. 燃料物质缺乏时,MFC易发生极性反转,但过高的电流仍能使燃料物质充分的MFC出现极性反转. MFC极性反转会对微生物阳极性能造成影响. 极性反转时间较短(<5 min),对微生物阳极影响不大,但延长极性反转时间,会导致微生物阳极性能下降.     

超微半扁球电极的稳态电流理论及其验证

本文用苯醌在Ｍｃｌｌｖａｉｎｅ缓冲溶液（ｐＨ＝７．０）中的电化学可逆还原反应体系验证了超微半扁球电极上的稳态电流方程式，理论与实验结果相符，超微半扁球汞电极用电镀法制备。     

物理化学理论与实验教学内容更新与教学模式改革——物理化学教学研究会第五次会议纪要

物理化学教学研究会第五次会议以物理化学及物理化学实验"金课"建设的思路与举措为主题,围绕物理化学教学内容更新、物理化学课程思政建设和学科思维教育、物理化学实验创新设计三个方面展开研讨。相关讨论对今后物理化学课程和实验教学内容更新和教学模式改革具有一定的指导意义。     

无种子法纳米金棒的制备及其对肿瘤细胞光热治疗效应研究

采用简便快捷的无种子法一步完成了纳米金棒的制备. 通过改变实验条件可以调控纳米金棒的吸收峰从可见到近红外转移. 将巯基聚乙二醇（PEG-SH）置换金棒表面的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）分子,大大提高了金棒的生物相容性. 制备的纳米金棒在近红外（NIR）光照射下对肿瘤细胞有很好的杀伤效果.研究结果为纳米金棒用于抗肿瘤治疗提供了实验基础.     

水热法制备Fe3O4/rGO纳米复合物作为锂离子电池阳极材料

以氢氧化铁为四氧化三铁的前驱体,氧化石墨烯（GO）为还原石墨烯（rGO）的前驱体,以水合肼和二水合柠檬酸三钠为混合还原剂,采用水热法制备了还原石墨烯负载四氧化三铁纳米颗粒（Fe₃O₄/rGO）的复合材料。通过透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）对产物的形貌、结构和组成进行了表征。以锂片为对电极进行了扣式电池的组装,通过恒电流充放电和循环伏安法对其电化学性能进行了测试。材料具有均一的形貌,rGO具有较高的还原程度且可以在充放电过程中缓冲Fe₃O₄纳米颗粒的体积变化,使得Fe₃O₄/rGO纳米复合物具有较好的电化学性能。     

绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa BTE-1直接电催化特征

本文研究厌氧条件下产电绿脓杆菌P. aeruginosa BTE-1的电化学催化特征。研究结果表明,P. aeruginosa BTE-1菌株在厌氧条件下,不能分泌可充当电子介体的绿脓菌素,但可通过在电极表面形成生物膜呈现了直接电催化性能。P. aeruginosa BTE-1在电极表面形成生物膜与其在特定电极电位下向电极传递电子的过程直接相关,适宜的电位为+0.2 V (vs. SCE),电位过高可能会损害P. aeruginosa BTE-1细胞。室温范围内升高温度可增强P. aeruginosa BTE-1生物膜电催化活性,但过高的温度(>60℃)会抑制生物膜电催化活性。循环伏安曲线显示,在厌氧条件下形成的P. aeruginosa BTE-1生物膜,具有与典型产电菌株G. sulfurreducens相近的氧化还原电位(-0.4 V~ -0.2 V vs. SCE)。P. aeruginosa BTE-1生物膜可电催化酵母抽取物和葡萄糖,但不能电催化醋酸盐。     

复合菌体及单一菌体催化的微生物燃料电池产电机理初步研究

利用淡水沉积物作为接种源构建了微生物燃料电池,考察苯酚对该微生物燃料电池性能的影响.结果表明,在淡水沉积物接种的微生物燃料电池中,电流的产生是由富集在电极表面的细菌引起的.苯酚降低了细菌消耗葡萄糖的速率,并在加入相同量葡萄糖的情况下,延长了产电时间.另一方面,实验还研究了一株从沉积物微生物燃料电池中分离出的单菌株的产电情况.该菌株在微生物燃料电池中需要借助自身代谢产生有电极反应活性的中间产物才能产电.GC-MS分析表明,中间产物中有吩嗪类物质,该类物质可在该细菌细胞与石墨电极之间充当电子传递介体,实现电子从细胞向电极的传递.