理论与实验相结合，培养化学创新人才——以气相色谱法分析醇系物实验为例

基础化学实验教学中,学生易由于对相关化学原理理解不足等原因处于被动学习状态,影响实验教学效果。理论化学研究可以直观形象地给出基础化学原理中涉及但无法直接观测的物质之间的相互作用,物质内部电子的运动规律,光、电与分子或分子中电子的相互作用等微观尺度的信息,将抽象的原理和理论教学内容形象化,加深学生对基础化学原理的理解。本文以气相色谱法分析醇系物实验为例,介绍团队将简单理论化学计算融入到基础化学实验教学中,为提高教学质量、实施创新人才培养而采取的举措和实施效果。学生在完成传统实验内容的同时,利用密度泛函理论研究醇系物与吸附材料的相互作用,并完成对计算结果和实验数据的分析和讨论等研究性任务。学情分析表明,该尝试有效地激发了学生学习基础化学理论的热情,加深了他们对化学理论的理解,也培养了学生分析问题、解决问题的能力,提高了实验教学效果,为拔尖创新人才的培养保驾护航。     

Stereodynamics in reaction O（1D） ＋ CH4 〉OH ＋ CH3

A theoretical study of the stereodynamics for reaction O(1D) + CH4→OH + CH3 has been carried out using the quasiclassical trajectory method(QCT) on a potential energy surface structured by Gonzalez et al. The integral cross sections(ICSs), differential cross sections(DCSs) and product rotational angular momentum polarization have been calculated. With the collision energy increasing, the ICS decreases. There is no threshold energy, because no barrier is found on the minimum energy path. The DCS results show that the backward and forward scatterings exist at the same time. With the collision energy increasing, the dominant rotation of the product changes from the right-handed direction to the left-handed direction in planes parallel to the scattering plane. In the isotopic effect study, the decrease of the mass factor weakens the polarization degree of the rotational angular momentum vectors of the products.     

有机模板硼酸盐[C_6N_2H_(18)]_(0.5)[B_5O_6(OH)_4]的合成、晶体结构及变温荧光性质

以硼酸和有机胺为原料在水溶液体系中合成了一种有机模板硼酸盐[C6N2H18]0.5[B5O6(OH)4](1a),通过X射线单晶衍射仪对其晶体结构进行了检测。此外,对其进行了元素分析、X射线粉末衍射、红外光谱、热重差热分析及固态荧光光谱等表征。结果表明,该化合物属单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数为a=0.8593(2)nm,b=1.4015(4)nm,c=1.0293(3)nm,β=104.723(3)°,V=1.1989(6)nm3,Z=4。阴离子基团[B5O6(OH)4]-通过强的氢键连接形成具有三种不同形状孔道的新颖三维超分子骨架结构。该化合物在波长为248 nm的激发光下,发射出最大发射波长为375 nm的紫外光。对化合物进行不同温度的热处理后,其荧光性质发生了明显的变化。     

加强实验教学过程管理促进实验教学目标达成

实验教学目标的达成依赖于严格的实验过程的科学管理。本文介绍了大连理工大学基础化学实验中心通过《化学实验指导手册》的编制和严格执行,培养学生的实验安全环保意识,加强对实验过程的指导。将实验各环节纳入考核范畴,目的在于着力培养学生良好的实验习惯,规范实验报告撰写和提高学生的创新思维能力,从而有效地监控和保证了实验教学质量。     

介孔分子筛MCM-41的硅烷化改性及吸附性能研究

高硅分子筛MCM-41具有均匀的中孔孔径分布、较大的比表面积(>900m2/g)[1-2],应用前景广阔.已在硅基分子筛的基础上合成了各种含有杂原子分子筛、金属氧化物分子筛、有机官能团分子筛[3-8].改变介孔MCM-41分子筛的表面组成可以较好地调节其吸附性能[9].本文以直接反应的方法用三甲基氯硅烷来修饰MCM-41.通过XRD、红外吸收光谱和比表面和孔隙率测定对样品进行了表征,并分别对改性前后样品进行了水与苯的吸附性能研究.     

高效锂离子筛吸附剂MnO2·0.5H2O的软化学合成及吸附性能研究

以MnCl2·4H2O,LiOH·H2O等试剂为初始原料,采用溶胶-凝胶、水热处理、固化等软化学合成步骤制备了锂离子筛前驱体Li1.6Mn1.6O4,并经稀盐酸抽锂后得到了高选择性锂离子筛吸附剂MnO2·0.5H2O.着重对合成过程中锂锰比,氧化剂用量等因素影响进行了探讨,并对所制备吸附剂的吸附性能进行了研究.结果表明,经软化学合成步骤制备的锂离子筛对Li 有良好的吸附量和选择性,在未来从海水、卤水等液态锂资源富集或提取锂的应用中具有很大的潜力.     

升温速率对金属铅的熔化和过热行为的影响

采用分子动力学方法和QSC(quantum Sutton-Chen)力场研究了升温速率对金属铅的熔化和过热行为的影响.模拟中考虑了缺陷和表面对熔化和过热行为的作用.结果表明，升温速率对金属铅的熔化和过热行为影响很大，随着升温速率的升高，金属铅的熔点有所升高.快的升温速率会导致金属铅体系内部无序化程度增加，进而使体系能量增加，降低了熔化相变的能垒.升温速率导致的金属铅的过热极限大约为780 K.     

以高岭土为原料合成沸石分子筛的相变规律

以天然粘土矿物高岭土为原料, 采用水热晶化法合成了NaX, NaP和SOD三类沸石. 利用XRD、 静态饱和水吸附等测试手段详细考察了晶化温度、 初始反应混合物的碱浓度对沸石结晶的影响. 通过实验研究得到了三类沸石的结晶相区和结晶变化规律, 并优化出最佳合成工艺条件和相转变规律.     

Effect of GMA polymer compatibilizers on highly filled composites of low density polyethylene/magnesium hydroxide

Functional polymers such as polyethylene grafted glycidyl methacrylate （PE-g-GMA） and ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate terpolymer （E/MA/GMA） were used as compatibilizers in the preparation of highly filled composites of polyethylene/magnesium hydroxide（PE/MH）. Comparative studies were performed on the effect of magnesium hydroxide and stearic acid on the interface within polymer and magnesium hydroxide composites. The effect of polymeric compatibilizers on the properties of the composites was studied using tensile and impact tests, torque rheological analysis, differential scanning calorimetry and environmental scanning electron microscopy （ESEM）. The microstructure of highly filled PE/MH composites changed after the addition of functional polymers. The mechanical properties of the composite material increased after compatibilization. The compatibilization processes of PE-g-GMA and E/MA/GMA were different. The grafted polymer was more compatible with polyethylene, which led to a polar polymer phase. In contrast, the tercopolymer tended to adhere to the surface of MH particles.     

Y型沸石分子筛的水热法制备及表征——综合性研究型实验设计

介绍一个综合性研究型实验——Y型沸石分子筛的制备及表征。该实验以水热条件下溶胶-凝胶法合成分子筛为理论基础,采用导向剂法合成Y型沸石分子筛,并采用XRD、IR等手段对产物进行表征。该实验时间和步骤安排合理,可操作性强,可以在本科及研究生实验教学中推广。