大学生化学竞赛对实验教学改革与创新人才培养的促进作用*

大学生的化学竞赛是课内实验教学的有效延伸,也是从学生视角对实验教学效果的有效检验。通过分析和比较学生参加化学实验竞赛的过程和效果,能有效促进化学实验教学改革、课程建设及创新人才的培养。近年来吉林大学化学学院学生实验竞赛的成绩显著提高,一方面通过化学竞赛激发本科生喜爱化学和开展化学研究的热情,增加学习的主观能动性;另一方面通过竞赛发现问题,在解决问题的过程中促进实验教学改革和课程建设,学院“三阶段”模式的竞赛活动开展,更加有利于培养学生的创新意识和创新能力,促进了化学创新人才的培养。     

在传承与发展中加强化学基础实验课程体系建设

实验教学在化学学科人才培养体系中发挥着重要作用,吉林大学化学学科已历70年的发展,在传承“厚基础、强能力、重实践”的教学传统的同时,顺应时代发展,构建了新的“两阶段、三层次”的基础实验教学体系,融入新的教学内容。在先进的育人理念指导下,构建了满足个性化和差异化教学的多层次基础实验课程体系,全方位提升学生实验能力和综合素养。     

一种新型有机质子响应荧光分子的合成在实验教学中的设计与探索

本实验将最新的科研热点——有机发光材料引入实验教学,开发了基于一个荧光分子二甲氨基苯乙烯基苯并噁唑的合成实验,并考查了其质子响应性质。本实验反应温和易控,操作简单,现象明显,绿色环保,并且可以用于模块化教学,拆分成多个环节实验,适合不同学时的实验教学要求,既可培养学生的基本操作,又能激发学生的实验兴趣,锻炼学生的综合能力。     

NH2-Ga-MIL-53催化剂对Strecker反应的底物选择性（英文）

研究了金属有机骨架化合物NH2-Ga-MIL-53对多种N-苯基亚胺底物的Strecker反应的催化性能,研究结果表明:(1)NH2-Ga-MIL-53具有高度催化活性和良好的底物普适性;(2)亚胺底物上取代基的电子效应是影响催化反应速率的关键因素,在亚胺底物上引入给电子取代基团(如甲氧基和苯基)可以加快反应速率,引入吸电子取代基团(如三氟甲基和硝基)可降低反应速率;(3)亚胺底物上取代基的位置对于催化反应速率同样具有重要影响,在亚胺底物的邻位引入甲氧基取代基团时,反应速率加快得最明显;(4)作为非均相催化剂,NH2-Ga-MIL-53可循环使用9次而不失活且保持骨架结构不变;(5)NH2-Ga-MIL-53和Ga-MIL-53催化性能的对比结果表明,NH2-Ga-MIL-53结构中的氨基可以作为路易斯碱活性中心协同路易斯酸催化中心(Ga3+)有效促进strecker反应的进行。此外,由NH2-Ga-MIL-53、六水合硝酸镓和2-氨基对苯二甲酸对Strecker反应的催化效果的对比可知,NH2-Ga-MIL-53的孔结构是提高反应产物专一性的重要因素。     

太阳能电池材料-铜锌锡硫化合物薄膜制备及器件应用研究进展

锌黄锡矿结构的CZTS(铜锌锡硫)材料与目前在薄膜太阳能电池领域表现出色的黄铜矿结构的CIGS(铜铟镓硒)材料具有相似的晶体结构,且CZTS有着很好的光电性能,组成元素在地球上含量丰富,安全无毒,非常适合用来发展高效、廉价的太阳能电池.近期CZTS类太阳能电池的最高效率已达到12.6%,在科研和产业领域引起了广泛关注.在简介了"新星"太阳能电池材料CZTS的性质及薄膜太阳能电池器件的基本结构之后,重点总结了CZTS薄膜的制备方法(真空、非真空法)以及相应器件效率,其中对众多非真空制备法进行了独到的归类总结.最后,对CZTS薄膜的优化方法进行了分析,并对其未来发展方向做了展望.     

Stochastic Resonance in a Time-Delayed Mono-Stable System with Multiplicative and Additive Noise

The stochastic resonance （SR） in a time-delayed mono-stable system driven by multiplicative white noise, additive white noise, additive dichotomous noise as well as a periodic square-wave signal is considered from the view of the signal-to-noise ratio （SNR）. It is found that the SNR increases monotonically with the increase of the delay time. The SNR exhibits the SR behavior when it is plotted as a function of intensities of the noises, displaying the asymmetry of the dichotomous noise. The SNR varies non-monotonically with the increase of the system parameter and the amplitude of the input square-wave signal.     

激光技术及强激光与物质相互作用实验

利用科研成果，开设激光技术及强激光与物质相互作用实验，让学生了解强激光与物质相互作用时的2个典型效应：二次非线性光学效应，高压冲击波（光力学）效应，实现了科研与实验教学的紧密结合。     

水热合成三维超分子配位聚合物[Cd(C2O4)(H2O)2]·H2O及晶体结构

在水热条件下,制备了二维层状配位聚合物[Cd(C2O4)(H2O)2].H2O(1)的单晶体,对其进行了X射线粉末衍射、元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射测定。单晶结构分析表明,该晶体属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=0.60109(12)nm,b=0.66607(13)nm,c=0.84987(17)nm,α=74.72(3)°,β=74.33(3)°,γ=81.07(3)°,V=0.31473(11)nm3,Z=2,R1=0.015,ωR2=0.0368。草酸镉单晶结构由两个2D层构成,每一个2D层是由[Cd2(C2O4)2(H2O)4].2H2O的重复单元形成,每个单元是由一个七配位独立镉原子配位而成(五个草酸氧原子和两个水分子氧原子)。2D层与层之间通过不同层草酸分子与配位水分子之间及草酸与客体水分子之间形成的氢键将2D层状化合物连成一个3D超分子结构。热重分析表明该配位聚合物在340℃下稳定。     

非线性参数椭圆系统正解的存在性与多解性

本文讨论了一类非线性含参数椭圆系统正解的存在性与多解性,通过线性算子的谱半径,给出其正径向解存在与多解的条件,本质上改进和推广了文[1－3]的结果．     

MIL-53系列金属有机骨架化合物的合成及在Strecker反应中的催化性能

通过改变金属中心和配体官能团，合成了4个MIL-53系列金属有机骨架化合物NH₂-MIL-53（Sc），NH₂-MIL-53（Al），MIL-53（Sc）和NO₂-MIL-53（Sc）；研究了它们在合成α-氨基腈的Strecker反应中的催化性能.结果表明，NH₂-MIL-53（Sc）对于Strecker反应具有优异的催化性能，并具有可重复使用性.通过对比NH₂-MIL-53（Sc）和NH₂-MIL-53（Al）的催化性能，分析了金属离子半径和金属中心不饱和配位点对Strecker反应的影响.通过对比NH₂-MIL-53（Sc）与MIL-53（Sc）的催化性能，证明了作为路易斯碱中心的氨基可通过与路易斯酸中心的协同作用，有效促进Strecker反应的进行.通过对比NO₂-MIL-53（Sc）与MIL-53（Sc）的催化性能，认为催化剂结构上的硝基对于Strecker反应的进行具有重要影响.最后，通过对比NH₂-MIL-53（Sc）、硝酸钪和2-氨基对苯二甲酸（ATA）配体对催化性能的影响，总结出催化剂在纳米尺度的孔道结构是提高Strecker反应选择性的关键因素.