基于一流课程建设的分析化学实验教学改革与实践

分析化学是化学的四大基础课程之一,通常包含化学分析和仪器分析两门课程。我校自1983年建系以来即面向化学类专业开设了与理论课程向对应的分析化学(含仪器分析)实验课程。面向目前我校的化学和应用化学专业的学生,我们以精选教学内容、设计渐进式课程和采用多维度教学模式为主要改革方向,建设分析化学(含仪器分析)实验一流本科课程。     

酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚的吸附热力学和动力学研究

本文以二硫代二苯甲酸、均苯四甲酸酐和没食子酸为修饰剂,通过后交联反应和化学修饰反应制备了3种酸性功能基修饰的超高交联树脂。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,探讨了3种酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)的吸附性能和吸附机制。结果表明,3种酸性吸附树脂对2,6-DCP均具有良好的吸附性能,吸附量随着2,6-DCP初始浓度的增大而增加,随着温度的升高而减小。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,吸附过程主要为放热、自发的物理吸附过程。3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是该吸附过程的主要控制步骤。3种酸性吸附树脂对2,6-DCP的吸附速率常数大小顺序为kGAMRkDSTAMRkPMDAMR。     

Evolution from Diffuse Ferroelectric to Relaxor Ferroelectric in Pb1-xBax（Fe1/2Nb1/2）O3 Solid Solutions

Dielectric and ferroelectric characteristics for Pb1-xBax（Fe1/2Nh/2）O3 （x = 0,0.05,0.1,0.15, and 0.2） ceramics are determined together with their structures. X-ray diffraction （XRD） analysis confirms the solid solutions with the cubic structure. The dielectric nature changes from diffuse ferroelectric to relaxor ferroelectric with increasing x, while the phase transition temperature Tc （or Tm） decreases monotonously. The diffuse ferroelectric phase transition is observed in the solid solutions with 0≤x ≤0.05. For Pbl-xBax（Fe1/2Nb1/2）O3 with 0.1≤ x≤0.2, relaxor ferroelectric behavior is determined, and the Vogel-Fulcher equation is used to describe the relaxor behavior. The 1/ε versus T plots reveal the diffusion dielectric characteristics in both diffuse and relaxor ferroelectrics.     

离子液体辅助合成AuPd纳米海绵及催化性能

在功能化离子液体氯化1-羟乙基-3-甲基咪唑([HEmim]Cl)辅助下, 在室温水溶液中一步快速合成了具有多孔海绵状结构的AuPd纳米材料. 通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线能谱(EDX)和X射线衍射分析(XRD)等对该材料进行了表征. 结果表明, AuPd纳米海绵为合金结构, 由表面粗糙的纳米颗粒聚集熔接而成. 采用不同摩尔比(3∶1, 1∶1或1∶3)的前驱物HAuCl₄和Na₂PdCl₄均可制备出海绵状AuPd合金结构. 离子液体对AuPd纳米海绵状结构的形成起关键作用. 在对硝基苯酚还原反应中, 不同组成的AuPd纳米海绵均表现出比商用Pd/C催化剂更优异的性能. 其中, Au₁Pd₃纳米海绵具有最高的催化活性, 反应在98 s内即可完成, 反应速率常数为0.0143 s ^-1, 是商用Pd/C的2.3倍. 该方法也可用于制备其它双金属(如PdCu, PtCu等)和多金属纳米海绵.     

高频燃烧-红外吸收光谱法测定钢铁中超低含量的碳硫

通过对气体净化,坩埚处理,试样处理及称样量选择,助熔剂种类及用量等因素的优化,建立了钢铁中超低含量碳硫的测定方法,实验结果表明:比较器水平设为1%,分析时间设为45s,坩埚在1 350℃下预烧45min,选择钨作为助熔剂且使用前在140℃烘3h,助熔剂用量为1.5g,称样量为0.5g时,是分析钢铁中碳硫含量在0.001%~0.01%的最佳条件,方法重复性好,准确度高,在实际操作中切实可行。     

改性炭黑-LaMnO3复合材料的制备及其共价复合效应对氧还原性能的影响

以VulcanXC-72炭黑为载体,通过对炭载体石墨化处理和表面化学修饰,将其与化学沉淀法制备的纳米级LaMnO₃颗粒共混,再经特定温度下煅烧,制备出改性炭黑-LaMnO₃复合材料.X射线光电子能谱和热重分析表明,当煅烧温度在300℃时,炭载体与LaMnO₃纳米颗粒之间形成了大量C-O-M（M=La,Mn）化学键.扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜分析发现,纯相LaMnO₃纳米颗粒主要呈现短棒、三支棒或竹节棒的形貌特征,炭载体则为具有完整石墨层的空心球结构,LaMnO₃均匀分散在炭载体上.在25℃,1mol/LNaOH溶液中的电化学测试结果表明,成分比（LaMnO₃：C）为2：3的复合材料具有很高的氧还原电催化活性,氧还原反应电子数为3.81,中间产物H₂O₂产率为9.5%,其活性接近商业Pt/C催化剂（E-TEK）.高的氧还原电催化活性主要归因于LaMnO₃纳米颗粒与炭载体之间形成了大量共价键.     

气相色谱-质谱法测定猪肉中盐酸克伦特罗残留量

按NY/T 468-2006所述方法在碱性条件下,用乙酸乙酯提取和用盐酸溶液反萃取制得含有盐酸克伦特罗的试样溶液,调节溶液的酸度至pH 4.5后,经SCX固相萃取柱净化。在经净化后的试液中加入1.6mg·L-1美托洛尔溶液40μL作为内标。将溶液置于60℃水浴中吹氮蒸干,加入甲苯200μL和BSTFA衍生试剂100μL,于80℃烘箱中衍生1h。冷却后再加甲苯200μL,经DB-5MS毛细管柱分离,在SIM模式下进行MS测定,选择监测离子为m/z86(定量离子)和m/z262,243,187(定性离子)。内标法定量。盐酸克伦特罗的线性范围为16~512μg·L-1,其检出限(3S/N)为1.0μg·kg-1。以空白样品为基体进行加标回收试验,测得回收率在79.7%~86.6%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在4.8%~6.7%之间。     

功能化硅壳荧光纳米粒的细胞吞噬研究

合成了氨基聚酰胺-胺(PAMAM(G1.0))和酯基(PAMAM(G1.5))功能化的两种硅壳荧光纳米粒,通过透射电镜(TEM)、纳米粒度及动电位测定仪(zeta电势)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和热失重分析仪(TGA)进行表征;通过透射电镜(TEM)、共聚焦显微镜(CLSM)、细胞计数试剂盒(CCK-8)实验、流式细胞计数法评价两种硅壳荧光纳米粒进入9L细胞能力的大小、在细胞内的分布情况以及细胞毒性.TEM分析表明,修饰的硅壳纳米粒大小约为60 nm左右,pH=7.4,氨基功能化的纳米粒zeta电势为+19.08,酯基功能化的为-9.01;FTIR和TGA实验进一步证明两种纳米粒被氨基和酯基的功能化.TEM和CLSM结果表明纳米粒主要存在细胞浆中,且能被溶酶体吞噬.CCK-8结果显示两种纳米粒的浓度高达1 mg/mL时仍无明显的毒性作用,且有促细胞增殖作用.流式细胞计数结果表明,细胞摄取纳米粒呈浓度和时间依赖性,氨基比酯基修饰的纳米粒更易进入细胞.     

还原-氧化协同降解全/多卤代有机污染物

全/多卤代有机污染物大多具有生态毒性、生物蓄积性、环境持久性及长距离迁移性,不仅危害环境与生态安全,而且可经食物链传递威胁人类健康。由于卤原子是吸电子基团且取代数目多,这类物质的最高占据分子轨道能较低,难于被氧化降解,相反较易被还原法脱卤降解。随卤原子取代数减少,脱卤产物难被进一步还原,而其毒性甚至高于母体污染物。注意到低卤代有机物更容易发生氧化降解,一些研究构建了还原-氧化接力降解体系,即先利用还原法将全/多卤代有机污染物还原为低卤代产物,再利用氧化法降解这些中间产物,从而实现深度/完全脱卤和矿化。本文根据催化反应类型对还原-氧化联用法进行了归纳,分类介绍了基于传统化学催化、光催化、电化学、光电化学及机械化学等构建还原-氧化协同降解体系的原理及应用,以期为开发高效的处置技术提供思路和建议。     

金作保护剂铅试金分离富集石墨炉原子吸收光谱法测定矿石中痕量铑

铑矿石是获取铑的重要来源,但矿石中的铑含量极低,且分布不均匀,准确测定其含量一直是分析测试中的难题。本研究建立了一种可高效富集矿石中铑元素的铅试金——石墨炉原子吸收光谱分析方法。采用金作保护剂,铅试金分离富集矿石中的铑,形成的金-铑合金用王水溶解,石墨炉原子吸收光谱法进行测定。实验结果表明：熔剂配比m（硼砂）：m（纯碱）：m（黄丹粉）：m（淀粉）=5:5:10:1,加入15mg金做为保护剂,灰吹温度900℃,可完全富集50 μg铑。用石墨炉原子吸收光谱仪进行检测,方法的相对标准偏差RSD（n=11）为6.97%～11.23%,线性范围为0.17～50 μg?L-1,加标回收率为99.36%～100.94%,10倍于铑的其他共存贵金属对测定无干扰。方法准确、可靠、简便,可用于矿石样品中铑的日常分析。本研究对铑资源勘探开采及铑矿物的综合利用研究具有重要意义。