新型材料石墨烯组装研究进展

石墨烯是近几年研究的一种具有二维平面结构的热门材料,它具有单电子结构,有很多特殊的物理和化学的性质。关于石墨烯的制备,功能化及应用方面的研究已经成为当前的前沿和热点课题。关于石墨烯组装的研究目前还没有制备方面成熟。主要介绍了几种石墨烯组装的方法并对其进行了展望,包括有机小分子组装,共聚组装,LB技术组装,非共价键组装。组装后的石墨烯具有了一些新的性质和功能,溶解性得到了极大的改善。     

纳米粒子组装体系的研究进展

制备纳米粒子组装体系是构筑纳米结构的重要方法之一，本文综述了纳米粒子组装体系的制备方法及其性质和应用研究。     

关于可控组装的一些思考（一）——从催化到催组装

分子组装的范畴和复杂性远歹乇于合成反应,但是它们有着相同目标,即高选择性和高效率地创造新物质和制备新功能材料．因此,我们尝试将合成中广泛应用的催化概念拓展至组装研究,提出用于调控和加速组装过程的催组装（cassemblysis）的新思路．为此,我们将迄今泛用的自组装、助组装等术语重新进行规范和分类,即所有的分子组装可分为自组装和助组装．绝大多数组装属于助组装,这可进一步分为催组装、共组装和外场助组装3大类．催组装中的催组剂（cassemblyst）类似于合成中的催化剂,可在不改变总吉布斯自由能变化的条件下加速组装过程,催组装因此有望成为在分子以上层次高选择性且高效率地创造新物质的最佳途径．一些催组装体系在组装之后还会进一步进行化学耦联反应,由此显著提高产物的稳定性,组装与耦联总过程可称为催组联（catassemblysis）．我们分别在小分子和生物大分子两个层次上,分析说明了迄今已被不自觉使用的催组装和催组联的一些典型事例,提出了光电催组装的设想,比较了与催组装关联的纳米粒子组装体系,探讨了与催组装相关的简要模型和机理．本：炙强调,在开展可控组装研究中,不仅要设计与合成各种新组装基元,而且要注重构建催组剂和催组联剂,发展催组装的实验和理论方法学,揭示催组剂作用于组装基元的机理,将有望推动可控组装在创造新物质和制备新功能材料方面发挥更大作用．     

分子识别在纳米材料组装中的应用

分子识别应用于纳米材料组装中的研究正受到人们的广泛关注,并逐渐成为超分子化学研究领域中的一个热点。本文对近年来利用分子识别实现纳米材料的组装及可控组装的研究工作进行了综述,并对该领域的研究前景进行了展望。     

小分子级联自组装/解组装策略在精准癌症诊疗中的应用

“智能”识别及靶向癌细胞是精确诊断与高效治疗的关键。目前的策略中,使用小分子共价前体探针（或药物）存在机体代谢速度快及对其他器官毒副作用大的局限;使用纳米探针（或载药）体系则存在分子量不明确、生物穿透性低和易被网状内皮系统捕获等问题。肿瘤“原位自组装”策略兼具了小分子和纳米体系的优点,利用小分子作为前体可提高药物分子在肿瘤组织的生物穿透性,?而自组装形成的纳米结构则提供了更好的生物利用度、更高的代谢稳定性和更长的滞留时间。在此基础上,研究者们通过设计多个肿瘤特异性生物分子顺次激活分子前体,进一步开发了小分子顺次级联自组装/解组装策略,以实现肿瘤组织的精准定位和肿瘤细胞的高选择性。在癌症的诊疗应用中,该策略可有效提高诊断信号的灵敏度,时空追踪癌细胞内的系列动态生物过程,同时实现药物的有效富集,并降低对正常细胞的副作用。该文概述了当前增强型级联自组装、级联自组装/解组装策略的研究进展,为癌症诊疗提供了新见解。     

基底电位对硫醇自组装膜形成的影响

应用电位阶跃法,在不同组装电位下制备金/正十二硫醇自组装单分子膜.交流阻抗谱表征该硫醇膜的电化学性质,发现金基底的电位对硫醇自组装膜的形成有重要影响.在-0.8~-0.4 V的电位区间内,随着组装电位的增加,该自组装膜的致密性、有序性增加,缺陷减少,并于0.4 V时达到最佳.组装电位高于0.4 V,膜的致密性、有序性降低,缺陷增多.本文为硫醇及其衍生物的电位调控组装提供了重要依据.     

自组装共混制备PEG化基因载体

通过含PEG链段的两亲聚合物的自组装共混, 制备了基于疏水作用力的新型PEG化非病毒基因载体. 分别选用胆固醇-聚乙二醇和聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇作为共混改性剂, 研究两亲聚合物的种类对组装体在生理盐溶液中的稳定性及基因转染效率的影响. 结果表明, 疏水驱动力的大小是获得稳定的PEG化基因超分子组装体的关键. 通过对两亲聚合物中疏水链段的选择调控, 可制备稳定的PEG化基因超分子组装体, 提高基因传递体系在生理盐溶液中的稳定性及基因转染效率. 通过自组装共混, 为新型PEG化基因超分子组装体的制备提供了切实可行的新方法.     

DNA分子组装体研究进展*

DNA分子组装体在基因治疗、电子转移、分子器件和纳米材料构筑等方面具有很强的应用前景.本文对近几年来DNA分子组装体的研究作了评述.     

静电组装法在SiO_2表面构筑高分子刷的合成及表征

以对2-溴异丁酸-2′-(对磺苯基)乙酯为引发剂引发苯乙烯发生原子转移自由基聚合,得到的聚合物与NaOH反应转化为端基为磺酸钠的PS(PS-SO3Na).然后采用静电组装方法将PS-SO3Na与表面正离子化的SiO2胶体(SiO2-CBAFS)进行静电组装,得到表面构筑了高分子刷的SiO2胶体/粉体.采用IR、1H-NMR、TG、TEM、AFM、GPC和表面水接触角对组装体系进行结构表征、组装量和部分组装规律研究.结果表明,采用对2-溴异丁酸2′-(对磺苯基)乙酯为引发剂可以制备完全端磺酸基的PS-SO3Na,并且采用静电组装法在SiO2颗粒表面可构筑组装量高达34.4%的高分子刷,有效的提高了高分子刷的组装量;TEM观察下在SiO2胶体颗粒外围可见白色晕圈,PS-SO3Na刷的存在明显改善了SiO2胶体颗粒的分散状态;当样品润洗溶剂由THF变换为H2O时,自组装单层膜的表面水接触角下降幅度小于4°;综合TG、AFM和表面水接触的测试结果发现,用于组装的PS-SO3Na分子量介于1.5×104～3.6×104时,溶液浓度介于2.5×10-5～5×10-5mol/L时,SiO2颗粒具有较好的表面修饰效果.     

来自化学前沿的挑战:动态自组装

分析了自组装的基本概念,指出动态自组装是化学前沿最具挑战性的问题之一,剖析了动态自组装研究的困难所在,在此基础上讨论了研究动态自组装的基本思路.     

大道至简,润物无声——物理化学课程思政的实践

物理化学是高校化学化工专业重要的大类基础课,其课程改革建设必须紧跟时代步伐。介绍在当前"本科为本"背景下,我们基于深入学习对课程思政内涵的认识,提出了物理化学课程思政的基本原则,即把思政元素与科学知识有机地融合,"润物细无声",培养社会主义建设者和接班人。并列举了通过科学发展史、中国物理化学家、优秀传统文化、学科交叉与创新、身边的科学家等方面开展课程思政的一些实例,对教学同行具有启发性。     

从能源产业发展和人才需求浅谈“能源化学”新工科改造

Based on building emerging engineering education of "energy chemistry", we investigated the state key petro-chemical enterprises according to the industrial development and the demand of professional talents. The research report summarizes, analyzes and discusses the current priority development fields of industry, the talent training status, curriculum structure and education program of the chemistry and chemical engineering in universities. The ideas on emerging engineering education of "energy chemistry" have been proposed, and it will be beneficial to building a novel education program for talents training, which integrates the principle of chemistry, energy conversion and information science, etc.     

中学生英才计划的“进阶式培养”模式

The "Senior High School Students Elite Program" is a training program developed by the state to train top-notch talents for scientific and technological innovation. This paper summarized the training situation of elite students in the past three years, and put forward a progression education mode. We hope that this education mode will truly benefit those senior high school students who have a strong interest in scientific research, so that the "Senior High School Students Elite Program" can be developed well and provide reference significance to realize its original intention.     

有机化学“课程思政”元素的设计

In the teaching process of organic chemistry, ideological and political education is often ignored because of the importance of knowledge. In this paper, "Ideological and political" elements were dug deep and designed. The life of scientists can cultivate students' innovative spirit and scientific spirit and help them establish a correct outlook on life and values. The representative achievements of Chinese scientists are important materials for deepening the passion of the country. The humanism of scientific and technological help to inspire students' scientific interests. The knowledge system of the course cultivates students' scientific thinking and establishes a strict scientific attitude. Both aims of "teaching" and "education" could be realized in higher education through integration of the ideological and political education with the content.     

The quality approach and fundamental research: Working towards a constructive alliance (Part II)

 An appropriate Quality approach in fundamental research should have its roots in the very principles of the "scientific method". Quality and fundamental research could thus reconcile at the condition, on the one hand, that Quality practioners understand and take into account the reality of the "science in action" and, on the other hand, that scientists improve their awareness of the new deal which is being made between science, technology and society as well as of the actual issues of Quality. A modern Quality approach, well adapted to this specific activity, should help both scientists, decision-makers and the public face the issues concerning the role of science in society in the future. In this context, I specify a number of practical proposals concerning, in particular, the adaptation of the requirements of the quality approach to the type of research, the distinction between the three major steps of a research programme (i.e. quality of the objective, the process and the results) and the encouragement of experience feedback. Received: 8 March 1998 / Accepted: 8 December 1998     

蛋白–配体复合物的结构及其相互作用分子机制的虚拟仿真实验项目的建设与教学实践——COVID-19肺炎疫情防控时期线上教学的案例

The scale gap between the macro world and the micro world makes it impossible to directly observe the micro-structure, but chemical researchers must elucidate the properties of macro matter based on the micro-structure. Therefore, characterizing the micro-structure through the X-ray diffraction and other instruments is an important means to understand the micro world. However, it is hard for undergraduates to learn and understand the microstructure by using these scientific instruments due to the high instrumental running cost, complicated operation procedure and radiation safety issue. By integrating the construction concept of "combination of reality and practice", protein-ligand complexes crystallography research, the latest results of the theory of accurate prediction of ligand binding conformation, and the basic theoretical knowledge in the "Structural Chemistry Curriculum Group", we developed this virtual simulation experimental project by using modern information technology such as "3D virtual reality". This project will provide a useful method for the study of the theoretical foundation of chemistry, and development of thinking with chemical knowledge, scientific expression, and application abilities.     

以“偏光显微镜观察高聚物的球晶”为例的高分子物理实验项目改革

本文对高分子物理实验教学改革进行了思考,提出实验项目的建设应当成为实验教学改革的核心,而实验项目的改革不应当局限在将最新的科研成果引入到实验教学中。以"偏光显微镜观察聚合物的球晶"这一传统实验为例,更为有效的办法可以是通过系统化的设计扩展实验项目内容,注重实验项目实施过程中多知识点的串联以及实验结果获取过程的思维过程培养,从而将传统的验证性实验项目转化为综合性实验项目,有力提升实验教学的效果。     

中英化学教育跨学科研究模式比较*——基于中英4种化学教育期刊的内容分析

选择中英2国化学教育类的4种重要期刊,比较其在21世纪18年间发表的涉及跨学科研究的91篇学术论文所采用的模式,分析得出:从总体上来看,中英2国在化学教育中关于跨学科的研究存在显著性差异,具体体现在研究对象、科学主体和学科范式及发展趋势等方面。     

学科能力导向的“物质构成的奥秘”教学研究

以王磊提出的化学学科能力框架为理论依据,对“物质构成的奥秘”主题进行分析,从核心知识经验、认识角度思路、认识对象及问题、能力活动要素等4个维度构建了“物质构成的奥秘”主题的学科能力模型。运用实验法进行教学实践,证实了本研究设计的教学方式更有利于学生学科能力的发展提升。最后提出学科能力导向的“物质构成的奥秘”教学设计模式和教学实施的有效策略:(1)单元整体系统化设计,有层次有梯度的发展学生学科能力;(2)侧重应用实践型任务的解决,外显知识的输出性功能和价值;(3)重视核心知识和认识角度的建立过程;(4)追问、外显学生的认识角度和认识思路。