多目标的模式识别优化法及其在V－PTC材料设计中的应用

利用多目标的模式识别优化法进行计算机辅助Ｖ－ＰＴＣ材料设计，通过主成分分析研究了Ｖ－ＰＴＣ材料的性能与其特征参数的关系，得到了以Ｖ－ＰＴＣ材料的ρ０／ρｎ、ρｍ／ρｎ、和ρｒ为目标变量的模式识别分类图，并用来探寻具有较好性能的样品的工艺条件和配方参数。根据多目标的模式识别优化法提供的信息，设计并合成了数个优化样品。     

虚拟恒电位仪的研制及其在腐蚀电化学测量中的应用

恒电位仪是腐蚀电化学测量最重要的基本设备.虚拟恒电位仪用图形程序软件取代复杂硬件来实现恒电位功能.它的结构和参数灵活,构建简单,能满足多方面腐蚀电化学测试方法的需求,虚拟恒电位仪的实现是发展虚拟腐蚀电化学仪器的重要步骤.本文采用LabVIEW 2010编程系统和比例-积分-微分(PID)控制技术,研制了虚拟恒电位仪,并组建了VEC11-A腐蚀电化学测试系统,该系统能满足不同阻抗体系的腐蚀电化学测试需求.其腐蚀电位、稳态极化曲线、线性极化曲线、循环伏安、动电位扫描、恒电位阶跃等常规腐蚀电化学测量结果与2263电化学测试系统相近,能够满足常规腐蚀电化学测试要求,具有很大的发展空间.     

拉曼光镊流式细胞仪的构建及其在地中海贫血分析中的应用

为自动检测和分析地中海贫血(地贫)红细胞内部的物质变化情况,建立拉曼光镊-微流控芯片自动化系统平台。应用此装置收集β地贫红细胞和正常红细胞的拉曼光谱,并对其进行多元统计分析,从拉曼特征峰(1004,1130,1450,1545,1604和1618cm-1)的数据统计分析可见,β地贫红细胞的血红蛋白分布比正常红细胞广,平均强度差在6%以内。采用主成分分析法,可较好地将正常红细胞和β地贫的红细胞区分开,从载荷图可以更明显的看到它们的变化情况。此装置实现了快速、准确、非损伤的全自动化检测,为生物学的研究和医学诊断提供新的研究手段。     

温差数据采集系统的研制及其在反应组分燃烧热测量方法测定水杨酸乙酰化反应焓实验中的应用*

为了满足化学实验教学内容拓展和化学实验技术发展的要求,研制开发了Pt1000温度传感器信号输入温差数据采集系统。介绍了该数据采集系统的硬件架构和上位机软件的主要功能,并以“反应组分燃烧热测量方法测定水杨酸乙酰化反应焓”实验为例,阐述了数据采集系统的应用在拓展实验教学内容、优化实验数据处理方法、提高实验效率和实验结果可靠性等方面的作用。     

一种反应型染料的合成及其在聚氨酯革染色中的应用

针对传统聚氨酯色浆中色基与聚氨酯结合力弱(分子间力),导致成品革色牢度差、色迁移严重等技术难题,本文设计合成了一种反应型彩色二元醇:在四氢呋喃介质中,控制n(对苯二胺)∶n(乙酸酐)=1.00∶0.95,0~5℃下,用乙酸酐将对苯二胺单酰化反应15 h,得到对氨基乙酰苯胺(产率85%),经重氮化,与过量摩尔分数为5%N-苯基二乙醇胺偶合制得了一种含两个端羟甲基的偶氮化合物4-乙酰基胺基-4'-N,N-二羟乙氨基偶氮苯(产率82%);将其与聚酯二元醇、聚醚二元醇以不同比例混合,与双异氰酸酯预聚、扩链后形成红色聚氨酯树脂色浆,在离型纸上铺展成膜,其断裂增长率443.0%,断裂相对强度125.5 g,色迁移量21.4μg,进口同类产品形成膜后的断裂增长率、断裂相对强度与色迁移量分别为442.2%、125.3 g和29.2μg.合成产品优于同类进口产品。     

Nafion-1,10-二氮杂菲修饰玻碳电极及其在钌的伏安分析中的应用

制备了Nafion 1,10 二氮杂菲修饰电极 ,研究了钌在此修饰电极表面的伏安特性。用微分脉冲伏安法测定钌 ,钌的浓度在 1× 10 - 6 ～ 1× 10 - 9mol·L- 1范围内 ,电流与浓度呈线性关系 ,其检出限为 5 .14× 10 - 9mol·L- 1。     

迭代目标转换因子分析法及其在光度分析中的应用——轻稀土元素多组份同时测定的研究

本文提出一种新的因子分析计算方法,即迭代目标转换因子分析法,避免了对转换矩阵求逆的运算过程,降低了实验误差在计算过程中放大的可能性,从而提高了浓度计算的准确度。用本文方法对La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd等稀土元素7组份混合物合成样品进行了分析,获得了满意的结果。     

全新的美国高中生评价体系及其在化学实验评价中的应用

作为一种全新的学生评价体系，A New Model其实质是一份持续更新的全息电子档案，内含学生在高中期间持续追踪记录、评估的8项能力。化学是一门以实验为基础的自然科学，对学生实验的评价直接影响着其实践能力和创新意识的培养，然而当前我国中学阶段对化学实验的评价方式较为单一，最终成绩往往以考试分数来呈现，这严重阻碍着学生的个性化发展。本研究在借鉴A New Model的基础上改进化学实验评价体系，以期对学生实验的评价更加综合、科学、规范。     

一种简单的提高无定形TiO2光催化活性的方法及其在增透膜中的应用

通过简单的溶胶-凝胶法制备得到了小粒径的无定形TiO_2粒子,并将其沉积在多孔SiO_2膜层表面,多孔SiO_2膜层大的表面积有助于无定形TiO_2的良好分散,高度分散的无定形TiO_2粒子对膜层的光学性能影响较小,通过匹配合适的低折射率的SiO_2膜层,制备得到的SiO_2无定形TiO_2(SiO_2amorphous-TiO_2)膜层表现出和理想单层增透膜相似的光学性能。同时SiO_2amorphous-TiO_2的光催化性能显著提高,明显高于单层无定形TiO_2。而且SiO_2无定形TiO_2膜层甚至表现出比相应的负载锐钛矿型TiO_2的膜层,即SiO_2锐钛矿TiO_2,更高的光催化活性,这一反常现象的原因是,无定型TiO_2膜层表面丰富的羟基有助于减少空穴-电子对的复合,其相对疏松的结构能够加快光生电子-空穴的转移速率,而这些因素的影响超过了晶型结构对光催化活性的影响。同时SiO_2膜层的孔隙结构在浸渍-提拉镀制过程中,自发形成并不需要后续热处理过程,因此,整个SiO_2无定形TiO_2膜层的制备均可在室温下完成,能够实现其在不耐热基片上的应用。     

Na3V2(PO4)2O2F的合成及其在钠离子电池中的应用

目前,合成Na3V2(PO4)2O2F(NVPF)材料的方法包括高温固相法、水热法、溶剂热法等,这些方法均不利于该材料的大规模工业化生产.本文开发了温和的低温共沉淀法合成NVPF材料,该材料首次放电容量为105.6 mAh·g-1,首次效率为90.16％.经过简单的热处理过程,可以有效去除由于液相合成带来的结晶水以及吸...     

一种点亮型硫化氢荧光探针的合成及其在红酒和细胞中的应用

合成了一种新颖的三苯胺衍生物Tdip,利用硫化氢(H₂S)触发Tdip发生串联反应,释放出具有强荧光的前体化合物,进而实现荧光点亮识别H₂S.该探针具有较好的选择性和抗干扰能力,较大的斯托克斯位移(146 nm),8～13的pH适用范围,较低的检测限(2.24μmol/L).此外,Tdip能检测实际红酒样品中的H₂S,并可对活细胞中的H₂S进行荧光成像.     

高考中化学实验能力层级的界定及其在试题难度控制中的应用

根据布鲁姆教育目标分类理论和教育心理学的知识,结合命题实践和实测数据分析将纸笔考试中实验能力界定为识记,获取信息和辨认,匹配、类比和理解,分析和处理,归纳和总结,反思与评价,实验设计7个层级。以界定的实验能力层级指导重庆市高考化学学科实验试题命制,通过调整各个实验能力层级考查点的权重和分布,实现了试题难度的精确控制,显著地提高了试题的区分度。实践证明,界定的实验能力层级具有较高的科学性和较好的操作性,可以在纸笔考试的实验试题命制中进行推广应用。     

一种简单的毛细管色谱柱电加热装置的制作方法及其在液相色谱-质谱联用系统中的应用

为了实现蛋白质组的深度覆盖,特别是低丰度蛋白质的定性鉴定和定量分析,目前常用的方法是采用更长或装填更小粒径填料的毛细管色谱柱,但因此带来的问题是色谱柱反向柱压显著升高。针对以上问题发展了一种简单的毛细管色谱柱电加热装置制作方法,并将该装置安装于液相色谱-质谱联用系统,分别以牛血清白蛋白(BSA)酶切肽段混合物和酵母蛋白(yeast)酶切肽段混合物为样品,从柱压和柱效两方面对该装置的性能进行了评价。实验结果表明,所制作的毛细管柱电加热装置安装在装填粒径为3 μm反相色谱填料的毛细管柱上,在最佳电流(100 mA)下对BSA及yeast酶切肽段混合物进行分离时的柱压比不加电流时的柱压降低至少50%,柱效略有升高。这说明所制作的毛细管色谱柱电加热装置能显著降低柱压,为在较低的柱压条件下选择更小粒径色谱颗粒填料的毛细管色谱柱提供了一种有效的方法。     

研究型综合化学实验设计:碳量子点的制备及其在叶酸检测中的应用

以高校创新型人才培养为目标,设计了一个研究型综合化学实验。以柠檬酸和尿素为原料,通过水热法制备了发射强烈蓝色荧光的碳量子点,表征了其紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,进一步研究了该碳量子点在叶酸的检测中的应用。本实验涉及纳米材料制备、表征及应用相关知识,适合作为高年级本科生的研究型综合化学实验,有助于激发学生的研究兴趣和培养学生的科研思维。     

一种修饰微电极的制备及其在维生素C测定中的应用

研究了一种新颖的微电极的制备方法。借此可以通过改变电极中的填充物质的种类与组成,简便地获得各种特性的修饰微电极。采用循环伏安法,以维生素C(Vc)为模型化合物,在不同pH条件下评价了所制备的4种微电极的性能。实验发现,相比未修饰玻碳电极,Vc在各种微电极上的峰电位都有明显下降,从而降低了Vc氧化产物因扩散慢而对电极的污染。同时,制备的4种微电极的峰电流密度相比未修饰玻碳电极,均有3至45倍的增加,并用不同扫描速率探索了Vc在不同掺杂微电极表面的电化学行为的差异。     

一种卡宾配合物的合成及其在Suzuki反应中的应用

合成了一种N-杂环卡宾的钯配合物,可用于高效地催化芳基溴化物和对甲苯磺酸芳酯对芳基硼酸的Suzuki偶联反应.该反应在二氧六环溶剂中以醋酸钾为助剂、空气氛下80℃即可进行,具有收率高、催化剂容易制备等优点.     

一种硅烷偶联剂的合成及其在白炭黑/天然橡胶复合材料中的应用

采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(A187)与对氨基二苯胺(PPDA)反应,制备得到一种具有防老化功能的硅烷偶联剂,并通过1H-NMR、IR和MS对其结构进行表征.之后,将不同用量的硅烷偶联剂用于原位改性白炭黑制备防老功能化白炭黑/天然橡胶(NR)复合材料,并与相应的炭黑/NR、未改性白炭黑/NR及双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)改性白炭黑/NR在加工性能、增强性能和防老化性能方面进行对比.硫化特性数据表明,防老偶联剂的添加使复合材料的黏度降低,最大转矩增加,正硫化时间缩短.动态黏弹性能显示,改性后白炭黑的分散性得到明显提高.复合材料的力学性能先随防老偶联剂用量的增加而提高,之后到达平台.当防老偶联剂的用量大于或等于白炭黑质量的10.8%时,复合材料的拉伸强度与炭黑/NR、Si69改性白炭黑/NR相当,远大于未改性白炭黑/NR的强度;而其撕裂强度都大于3种对比复合材料.经过100℃下不同天数的热氧老化后,添加防老偶联剂的复合材料表现出良好的性能保持率,优于添加防老剂4020的3种对比材料,表明防老偶联剂具有更好的防护效果.     

一种基于协同效应的肼荧光探针及其在细胞成像中的应用

开发了一种基于协同效应的新型肼荧光探针.通过在发色团上引入两种不同的识别位点,双识别位点的协同效应使得该探针对肼具有良好的专一性和灵敏度,检测限可达0.05~10.0μmol·L^-1.此外,该探针还可用于细胞(Bt-474)中肼的检测.     

一种3D打印蛋白质模型的方法及其在教学中的应用

本文报道了一种3D打印蛋白质模型的方法,得到了一系列不同的蛋白质模型。这些模型可作为可视化教具,帮助学生理解蛋白质多级结构、蛋白质折叠、蛋白质-蛋白质相互作用等相关知识点,同时也可作为艺术展示教具应用于科学交流与科普宣传。     

一种可回收和重复使用配体的合成及其在AD反应中的应用

以3,6-二氯哒嗪为桥联基与奎宁及二氢奎宁在NaH和DMF中反应,生成物奎宁一侧在AIBN存在下与巯基乙醇反应,进而氧化成砜.生成的金鸡纳生物碱衍生物新配体1在AD反应中对6种烯烃的二羟化反应表现了很高的对映选择性(88%～99%e.e.)和化学产率(74%～91%).配体1可以回收和重复使用,在以肉桂酸乙酯为底物的AD反应中,重复使用4次,其催化活性和对映选择性保持不变.