以创新人才培养为导向的无机及分析化学实验课程体系建设与实践

以培养创新型人才为出发点,针对一年级本科生在无机及分析化学实验教学中存在的问题,探讨了从“以教为主”转变为“以学为主”的课程体系建设与实施情况。通过优化课程体系、拓展培养模式、强化平台建设等手段,在引导学生主动探究、独立思考、掌握科学研究方法等方面取得了一定的成效。     

C.I.颜料红177中间体的制备工艺改进

本文较为系统地研究了铜粉催化剂加入方式对C.I.颜料红177中间体4,4'-二氨基-1,1'-二蒽醌-3,3'-二磺酸(DAS)合成过程中的乌尔曼偶联反应速率的影响规律。 研究结果表明,在55 ℃较佳反应温度下,先加入与溴氨酸钠质量比为2:5的铜粉,反应一段时间后再加入与溴氨酸钠的质量比为1:5的铜粉,与一次性加入与溴氨酸钠的质量比为3:5的铜粉相比较,综合反应时间可节省2~3 h。 另外,对于DAS中混有的铜盐,采取在制备过程中加入柠檬酸的方法予以去除,此举可提高DAS的纯度。 当铜粉与柠檬酸的质量比为6:1时,可使DAS中铜盐的含量小于0.001%。 此外还探究了蒸馏后滤液的剩余量对DAS收率的影响,结果表明,滤液的剩余量在20 mL时,DAS的收率在95%以上。 基于本文的研究结果提出,欲进一步提高该反应的收率,需要寻找更高效的催化剂。     

一个吡啶二甲酸镉配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

通过水热方法,采用H3CAM(H3CAM=4-hydroxy-pyridine-2,6-dicarboxylic acid)与Cd(NO3)2.4H2O反应,合成了1个镉配位聚合物[Cd4(HCAM)4(H2O)8]n(1),并对其结构和荧光性质进行了研究。结构分析结果表明该配合物属于单斜晶系,C2/c空间群。四个HCAM2-配体桥联4个镉离子形成了1个四核镉单元。这些孤立的单元通过氢键作用形成了1个三维配位框架。研究表明,该配合物在室温下能发出兰色荧光。     

倒置结构锥形束计算机层析的精确成像与Grangeat算法实现

研究了一种新的圆加垂直单弧段的锥顶轨迹的锥形束计算机层析（CT）的完全性条件和精确重建的Grangeat方法，提出了倒置结构锥形束计算机层析的便于实现的圆加垂直多弧段的成像结构及进行精确重建的完全性条件。利用倒置成像结构与现有成像结构之间的等价关系，给出了倒置结构锥形束计算机层析的重建算法。最后，对上述几方面进行了计算机模拟。     

多元醇一步法制备高碳烃液体燃料的研究

在较温和的条件下,山梨醇和木糖醇被氢碘酸还原转化为高碳烃液体燃料。产物采用GC-MS和FT-IR进行定量分析与表征,并对高碳烃产品的理化性质进行了测定。结果表明,以山梨醇为原料制备的高碳烃产物主要是包括C12H16、C12H18、C12H20、C12H22和C18H26在内的烷烃、烯烃和芳香烃等化合物,烃类的总产率可达85.1%。以木糖醇为原料的反应过程与山梨醇相似,但所得高碳烃是以C10和C15为主的烃类化合物,产率为62.8%。实验还以质量分数为50%的山梨醇和50%的木糖醇混合物为原料制备了高碳烃,结果发现,产物中除C10、C12、C15和C18烃外,还有一定量的C11烃生成,高碳烃产率为65.4%。反应产物经碱化、旋转蒸发和减压蒸馏后分离得到纯度较高的高碳烃,其含水量低于0.2%,常温下运动黏度为3.15~3.17 mm2/s,密度为0.830~0.840 g/mL,含氧量为1.8%~2.1%,热值高于43 MJ/kg。高碳烃的生成是由于多元醇被还原过程中C-I键的极性反转和分子间C-C键的偶联导致。     

配位聚合物[Ni(cpna)(bpy)(H2O)]n的合成、晶体结构及磁性质

通过水热方法,采用H₂cpna(H₂cpna=5-(2′-carboxylphenyl))和bpy(bpy=2,2′-bipyridine)与Ni(OAc)₂·4H₂O反应,合成了一个具有二维结构的配位聚合物[Ni(cpna)(bpy)(H₂O)]_n (1),并对其结构和磁性质进行了研究。结构分析结果表明该聚合物的晶体属于单斜晶系,P2₁/c空间群。3个镍(Ⅱ)离子、3个cpna配体、3个2,2′-bpy配体和3个配位水分子形成了一个[Ni₃(cpna)₃(bpy)₃(H₂O)₃]环,这些环通过镍(Ⅱ)离子与cpna配体的配位作用形成了一个二维层状结构。层与层之间又通过π-π堆积作用形成了一个三维的配位框架。研究表明,该聚合物中相邻镍(Ⅱ)离子之间存在很弱的反铁磁相互作用。     

铜纳米粒子负载于钴纳米片的双金属催化剂催化CO选择性加氢

使用赖氨酸作为表面活性剂模板, 合成了Cu纳米粒子负载于Co纳米片的双金属催化剂Cu/Co. 与常规的Cu-Co双金属纳米颗粒催化剂相比, Cu/Co催化剂对CO选择性加氢反应表现出特殊的结构效应, 提高了CO转化率和高级醇选择性, 降低了甲烷选择性. Cu/Co催化剂中, Cu(111)面与Co(100)面相互作用的功能化界面有利于深入研究金属-金属的相互作用. 这种双金属催化剂可以将模型催化剂和现实催化应用联系起来, 将有助于获得对合成气转化制高级醇反应机理的本质认识.     

数学新课程的实施与思考

课程的实施是课程改革的核心环节,课程实施的基本途径和主要阵地是课堂教学,所以二期课程改革的实质是课堂教学的改革,     

从速溶咖啡中提取咖啡因

学生做完从茶叶中提取咖啡因的实验,还想了解从咖啡中提取咖啡因的方法,而相关的文献极少。为了解决学生的困惑,介绍了从速溶咖啡中提取咖啡因的实验,即通过抽滤、萃取、干燥、蒸馏、升华等操作获得纯净的咖啡因。学生可以结合提供的信息,通过2种不同物质提取咖啡因方法的比较,更好地理解物质性质与实验方法、操作步骤的对应关系,从而提高对提取物质实验的认识和操作方法的理解,增强创新能力和实践能力。     

各向同性薄板中横穿孔缺陷的超声兰姆波层析成像

本文将地球物理中的跨孔层析重建技术用于兰姆波的定量无损评价。综合射线追踪与代数重建技术(ART),发展了横穿孔缺陷的超声兰姆波层析成像方法。基于Snell定律和费马原理,采用射线追踪方法寻求发射和接收换能器之间超声兰姆波的实际传播路径并计算走时,然后采用ART算法对走时数据进行速度图像重建。给出了具有人工横穿孔缺陷铝板的数值模拟和实验数据的直射线和弯曲射线重建图像。结果表明,弯曲射线ART方法比直射线ART方法重建的缺陷尺寸更接近于缺陷的真实尺寸,并且当考虑射线弯曲时,重建图像的赝象也有所降低。