含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究——推荐一个高分子化学综合实验

推荐了一个高分子化学综合实验——含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究。实验内容包括利用Sonogashira偶联反应合成共轭高分子,采用核磁共振和红外光谱等检测手段对其结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光和热重分析对其性能进行研究。本实验结合了高分子化学和聚合物仪器分析与表征的知识点,建议纳入高分子专业高年级综合实验课程。     

淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验

介绍一个综合化学实验。实验通过淀粉与丙烯酰胺的接枝聚合反应和阳离子化改性,合成了一种新型淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子高分子絮凝剂,进行了结构表征,以人工模拟染料废水和重金属离子废水为实验对象,探究了合成的聚丙烯酰胺、淀粉接枝聚丙烯酰胺和淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂在废水净化中的应用。本实验理论与实践相结合,有助于激发学生的学习兴趣,培养学生的学科交叉融合思维和分析解决问题的能力。     

Teaching System Construction of Polymer Chemistry Experiment and its Function on Training Creative Applying Talents

高分子化学是材料化学专业重要的技术基础课,是一门以实验为基础的学科,因此,高分子化学实验是高分子科研和高分子教学的重要组成部分,是学生在掌握高分子化学的基础上,学习高分子合成的各种实验技术、聚合实施方法,培养学生进行高分子材料研究和技术开发的基本能力。从市场就业对高分子材料方向的人才需求出发,以培养创新性应用型人才为目标,通过开展实验技术讲座、改进基础性实验为综合性实验和设计性实验、增加研究性实验对高分子化学实验教学体系进行了改革,实验内容体现材料的应用性和工程价值,培养了学生的创新能力、工程实践能力。     

微型高分子化学实验研究

高分子化学是高分子材料及相关专业重要的技术基础课。高分子化学实验是使学生进一步了解、掌握聚合物的合成、大分子反应、聚合物结构表征的基本方法和培养学生实际动手能力的重要手段。     

4′-{2-[5-(4-羧基苯基)呋喃基]}-2,2′:6′,2″-三联吡啶的合成——推荐一个大学有机化学实验

介绍一个面向大学高年级本科生的综合性有机化学实验——4′-{2-[5-(4-羧基苯基)呋喃基]}-2,2′:6′,2″-三联吡啶的合成与结构表征。以糠醛、对氨基苯甲酸为原料经低温条件下的偶联反应制备5-(4-羧基苯基)呋喃-2-甲醛,并以其和2-乙酰基吡啶为原料,在碱性条件下以氨水为氮源合成目标产物。通过熔点测定、红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行表征。该实验合成路线成熟,包括芳环偶联、α,β-不饱和酮的合成、Michael加成等内容,能达到多方面对学生进行锻炼之目的,是一个值得推荐的有机化学实验。     

钙钛矿纳米材料的微波辐照制备及性能表征综合化学实验*

以将前沿的科研成果转化为大学综合化学实验为目标,介绍了全无机型CsPbX₃荧光钙钛矿纳米材料的微波辐照制备和性能表征实验。学生将通过本实验提升文献调研和阅读能力,了解微波辐照法合成的基本原理和特点,探索温度、反应物比例等因素对CsPbX₃纳米晶体形成的影响。在实验中巩固晶体结构相关知识,掌握紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X射线衍射等常用的表征方法,对实验结果进行合理分析,培养学生严谨的科研思维。本实验适用于高年级本科生的综合化学实验课。     

基于聚酰亚胺薄膜的综合实验项目设计

以高性能聚合物材料聚酰亚胺(Polyimide,PI)为例,将目前新材料行业亟待解决的“卡脖子”问题引入本科教学中,设计了一个高分子化学综合性实验项目——聚酰亚胺薄膜制备及性能测试。项目包括高分子材料的设计、化合物合成、薄膜加工、薄膜性能表征等实验内容,涵盖分子模拟计算、图谱分析、聚合物结构与性能关系等诸多知识点。通过实验教学,让学生了解我国新材料领域的发展动态,训练其对化学及材料学科知识的综合运用能力,培养科研素养、创新意识及使命担当精神。     

聚苯胺-木质素磺酸复合物的合成及其染料吸附性能——介绍一个综合性研究型实验

以苯胺为单体,木质素磺酸为分散剂,采用化学氧化聚合法合成成本低廉、吸附性能优异的聚苯胺-木质素磺酸(PAL)复合物。要求学生掌握复合物的合成操作步骤、复合物的表征及其染料吸附性能测试的方法。通过对比实验结果,为研究型实验教学提供思路。该实验利于加深学生对高分子学科知识的理解与运用,培养他们的综合实验能力。     

锌-二氧化锰锌离子电池：一个研究型综合性化学实验的设计与实践

面向国家“双碳战略”需求,结合科技前沿和高校学生科研实践,设计了以低成本和高安全性为主要优势的锌-二氧化锰(Zn-MnO₂)二次电池,并形成了一个标准化的物理化学综合实验。本实验首先通过水热法制备了α-MnO₂,采用X射线衍射和扫描电子显微镜对制得α-MnO₂的结构与形貌进行了表征,随后使用电池测试仪对锌片负极与α-MnO₂正极组装成的Zn-MnO₂锌离子电池进行了循环伏安、倍率和循环稳定性等电化学性能测试。该实验将科研热点转化为综合教学实验,从实验室走进日常生活,集化学材料合成、表征与电池电化学性能测试于一体,实验的不同模块可满足多种教学需求。此外,探究式学习与综合性操作相结合有助于提高学生的实验兴趣及化学实验操作水平;在教学过程中融入思政元素,渗透绿色理念,引导学生形成安全无污染的化学实验意识和可持续发展思想。     

苯乙炔配位聚合及光热性能研究——推荐一个绿色高分子化学综合实验

介绍一个绿色高分子化学综合实验.在水相中,苯乙炔通过有机铑配合物催化聚合得到聚苯乙炔,利用红外光谱仪、核磁共振仪、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪和热重分析仪对其结构和光热性能进行研究.本实验难度适中,可以通过溶剂为可变因素展开分析讨论,引导学生主动思考.实验内容涵盖高分子化学、应用波谱学和聚合物仪器分析与表征等知识点.本实验的实施不仅可提升学生的综合运用专业知识能力,还可培养学生系统的科研思维和环保意识.     

虚拟模板/硅胶表面分子印迹材料的制备及其在海水溶液中的吸附行为研究

以萘乙酸为虚拟模板,以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,用表面聚合-牺牲硅胶法合成了孔状结构的萘分子印迹聚合物.采用红外光谱、扫描电镜和N2吸附实验对印迹聚合物进行了表征;运用理论化学计算探讨了功能单体的筛选方法;利用平衡吸附法考察了印迹材料对海水中萘、蒽、菲化合物选择识别特性.实验表明: 以α-萘乙酸分子为模板的分子印迹聚合物对萘具有较好的识别能力.另外,由于α-萘乙酸分子中羧基的存在,使得分子印迹聚合物(MIP)的印迹空穴又与菲的体积大小相匹配,所以也表现出对菲的独特吸附能力.制备的印迹材料可望用于海水中2～3环多环芳烃的选择性吸附与富集.     

甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的合成及结构表征——推荐一个综合药物合成实验

介绍一个综合药物合成实验——甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的合成及结构表征。以D-甘露糖为原料,经费歇尔糖苷化和苯甲酰化合成甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷。用薄层色谱监测反应进程,采用过滤、洗涤、浓缩、萃取、干燥、柱层析等操作对中间体和目标产物进行分离纯化,并通过熔点和旋光度测定、核磁共振、红外光谱对其结构进行表征。     

研究型高分子实验内容设计的思考与实践

加强学生实验能力和创新能力培养在我国未来高等教育中占有极其重要的地位。实行基础型实验、综合型实验、研究创新型实验"三层次"教学,是化学实验教育的大势所趋。其中研究型实验内容的设计与安排极具挑战性。本文着重探讨了研究型实验的特征及开展研究型实验的必要性,结合我校应用化学专业高分子模块的课程设置,设计了一个以聚乙酸乙酯的合成、改性、表征、性能测试为主线的研究型实验,从而探索研究性实验内容的设计与实施,为研究型实验内容的开设提供思路。     

α-Fe_2O_3液相合成及应用的研究型实验设计

结合前期的研究成果,设计了一个以α-Fe_2O_3的合成、表征及催化性能研究为主线的研究型实验,学生在教师的引导下查阅文献,设计实验方案,运用多种实验技术表征产品。学生通过对实验数据和表征结果的分析,确定各因素对实验结果的影响,从而优化实验方案,最后以科研论文的形式撰写实验报告,并且通过答辩进行讨论交流。该实验模式的实施有利于高素质人才的培养。     

综合化学实验:三苯胺衍生物的合成、结构与电致变色性能的研究

介绍了一个综合化学实验。通过乌尔曼缩合反应合成一种具有电致变色性能的三苯胺衍生物。利用红外光谱、核磁共振氢谱、循环伏安法对化合物的结构及电化学性能进行表征。通过将电化学工作站和紫外-可见分光光度计联机进行光谱电化学测试,深入研究该化合物的电致变色性能。本实验充分体现了“合成-表征-分析”的科研思维模式,并打破了传统的单独仪器测试方式,在让学生了解合成化学知识和前沿学术研究的同时,提高学生的基本实验技能和综合运用学科知识的能力。     

从高分子化学的一个趣味实验谈如何培养学生的综合实验能力

高分子化学是一门实验性很强的学科,是高分子材料合成、加工和应用的基础,也是高分子专业研究生入学考试必考的科目之一,但如何提高学生们的实验观察能力和动手操作能力成为近些年来各高校培养学生的重点课题。而在高分子化学实验合成方法中,悬浮聚合方法由于反应温度低、操作方便、反应过程容易散热、聚合物粒度容易控制、水为分散介质廉价等优点,在橡胶、塑料等高分子材料合成工艺中被广泛应用。本文以高分子化学悬浮聚合实验为例,从"看"、"听"、"摸"、"嗅"多个角度向学生们展示了高分子化学反应在不同反应条件下及不同反应阶段所表现出的实验现象及反应结果,旨在提高学生们的综合实验能力,使之早日踏上科研探索之路。     

醋酸锰催化合成萘并噻唑衍生物研究型综合实验

设计了“醋酸锰（Ⅲ）催化合成2-邻氯苯甲酰氨基萘并[1,2-d]噻唑”研究型综合化学实验,以自制的醋酸锰（Ⅲ）为催化剂,催化氧化1-萘基-3-邻氯苯甲酰基硫脲合成2-邻氯苯甲酰氨基萘并[1,2-d]噻唑。通过该实验项目的教学,可使学生掌握醋酸锰（Ⅲ）、1-萘基-3-邻氯苯甲酰基硫脲和2-邻氯苯甲酰氨基萘并[1,2-d]噻唑的合成方法,掌握有机化合物结构表征的方法,可以培养学生的实践动手能力、科研创新能力以及综合运用知识的能力。该实验项目集无机合成实验、有机合成实验和仪器分析实验于一体,具有较强的可操作性和实用性,可作为基础化学研究型综合化学实验或开放性实验开设。     

茚-1,3-二酮制备与表征综合实验设计与教学实践

为将混合酯的缩合反应引入本科化学实验教学中，设计了综合化学实验——茚-1,3-二酮的制备实验。该实验以邻苯二甲酸二乙酯和乙酸乙酯为原料，乙醇钠为催化剂，经Claisen酯缩合反应、酸性条件下酯水解反应、热脱羧反应制备了茚-1,3-二酮。实验涉及回流、蒸馏、重结晶、减压过滤、恒温控制和恒压滴液等基本操作，并利用熔点测定、红外光谱及核磁共振氢谱、碳谱等对产品结构进行了表征。本实验综合运用了有机合成、产物分离和结构表征等技术手段，对于培养本科生的多步合成能力及波谱解析能力具有很好的教学效果。     

综合化学实验:多孔沸石咪唑框架的制备、表征与染料吸附性能研究

推荐一个以物理化学知识为主、包含无机化学和结构化学内容的综合化学实验。通过简便的室温沉淀方法制备纳米尺寸的多孔材料沸石咪唑框架ZIF-67。利用粉末X射线衍射仪和扫描电子显微镜对化合物的结构和形貌进行表征。通过紫外-可见分光光度计测试化合物对染料分子的吸附性能,深入研究该化合物的固-液吸附过程。本综合实验充分体现了“合成-表征-分析”的基础科学研究过程和“物质-结构-性能”的科研思维模式,使化学基础知识、基本实验技能和前沿学术研究相结合,可以加深学生对基础知识的理解,提高学生的基本实验技能和综合运用学科知识的能力。     

有机化学知识在高分子材料合成创新实验中的运用——分享几个实例

针对目前教学中存在的理论课程之间、实验课程与理论课程之间关联不够紧密等问题,探索了通过"知识关联"将有机化学基本知识运用到高分子材料合成创新实验中的教学思路。以新试剂合成及应用、荧光聚酯合成、聚酰胺合成、聚酯水解等为例,介绍了如何将有机化学新理论、新方法、新试剂应用于本科高分子化学和高分子材料实验教学,以及如何将有机化学的理论知识和实验手段应用于高分子材料合成教学中。实践表明:通过"知识关联",将有机化学基础理论知识和实验技能应用于高分子合成实验中可以提高学生对所学知识的理解和运用能力,增强学生的实验探索兴趣,有效改进了高分子材料合成实验教学的课堂气氛。