CuO/TiO2负载型催化剂的制备、拉曼光谱表征及催化CO氧化反应性质评价

通过设计包含催化剂制备、仪器表征和性质研究一体的综合实验,可以加深学生对催化化学的认识,使得传统理论催化教学更加立体化。本综合实验包括使用沉积-沉淀法制备CuO/TiO₂催化剂,使用拉曼光谱对催化剂结构进行物相分析,以及评价该催化剂催化CO氧化反应的性能三方面内容,使学生建立起化学材料“结构-性能”之间的初步认识,提升科研实践能力,为今后科研之路奠定基础。     

过渡金属氧化物在光电化学传感器中的应用研究进展

近年来,光电化学传感器的研究已经成为人们关注的热点。光敏材料作为光电化学传感器的关键部分,其性能对传感器的灵敏度、选择性和稳定性等特征起着决定性的作用。该文简要介绍了光电化学传感器的原理和光电材料的分类,阐述了在光电化学传感器中常见过渡金属氧化物及其复合物的光电材料的制备方法与应用,对光电化学传感器及光电化学材料的发展前景进行了展望(引用文献67篇)。     

苯并咪唑羧基配体的两个新型配位聚合物的合成、结构与磁性研究

近年来,在配位化学领域,功能配位聚合物的设计与合成受到了越来越多的关注．配位聚合物以其精彩的结构和独特的性能有望成为重要的化学材料而具有潜在应用前景．含有杂环类的羧酸类配体已被广泛用于配位聚合物的合成,这类配体同时含有N原子和O原子作为配位原子,以其作为桥联配体与金属离子配位可以产生多种配位模式,从而形成结构丰富的金属配合物并展示多样的潜在性能．本文报道含有苯并咪唑羧基配体与甲酸混合配体与Mn（Ⅱ）和Co（Ⅱ）的两个新型配位聚合物的合成、结构与磁性．这两个配合物（1和2）通过溶剂热方法合成,它们是同构的具有3,6-连接拓扑的新型配合物,其Schlafli符号为{42;6}2{47;66;82}．磁性研究表明,化合物1具有自旋倾斜的反铁磁性行为,而化合物2仅具有简单的反铁磁性．     

共晶工程的颜色和形态调控

共晶工程作为化学材料的重要研究手段之一,在光电学、药学等多个领域取得了不同的研究进展与成果。与传统合成方法相比,共晶可通过简便、低成本的操作实现共晶组件的多功能性,同时通过微观调控实现共晶形态、结构乃至颜色的调节。本综述首先介绍了共晶的分类和制备,然后介绍了有机电荷转移共晶发光材料、机械变色发光材料的荧光颜色调控以及药物共晶、有机光电功能共晶的颜色调控;其次,介绍了外部内部因素对晶体形态调控的影响;最后,介绍了共晶晶体多态性和荧光色彩之间的关系以及共晶材料的未来发展。希望本文可以为共晶材料颜色和形态方面的优化与改善提供一定的思路,也为其他化学材料的质量优化提供借鉴意义。     

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。     

医用高分子材料抗凝血表面构建策略及研究进展

医用高分子材料及医疗器械主要用于疾病的诊断和治疗.此种材料/器械在植/介入人体与血液接触时,血浆蛋白会在几秒钟内吸附到材料/器械表面,并与血小板上的糖蛋白受体结合,导致血小板活化、凝血级联以及补体激活,形成凝血及血栓,严重危及病人的健康及生命安全.为了赋予材料/器械表面抗凝血性能,需有针对性地进行抗凝血表面构建,其方法...     

光敏树脂合成及3D打印的综合实验教学设计与实践

针对综合实验的特点,结合创新性、趣味性等特性,设计了光敏树脂合成及3D打印综合实验。实验用1,6-己二异氰酸酯(HDI)三聚体和丙烯酸羟乙酯反应,以丙烯酰吗啉(ACMO)为活性溶剂,合成可紫外光固化的预聚体树脂。通过对预聚体树脂的—NCO测定、红外光谱、核磁共振,分析了HDI三聚体和丙烯酸羟乙酯的反应程度,表征预聚体树脂的结构及评价光固化性能,并与其他光固化单体和光引发剂配合制备黏度适宜的光敏树脂。用405 nm波长的桌面级3D打印机打印出测试样条和展示样品,通过对样条性能测试,表明该光敏树脂打印的样条具有较好的力学性能。本实验开设在本科四年级的综合教学实验中,其可以使本科生学到光固化树脂的制备方法,了解化学材料与数字模型及3D打印技术的结合,体会聚合物结构与性能的关系,增强本科生对数据的分析处理能力以及拓展本科生对其他学科的知识水平。     

自振荡凝胶的仿生运动

定向运动是生命体最基本的功能,是其进化、生存和繁衍的前提。近年来为了研究生命体的运动机制,许多人工系统被相继开发并用于模拟部分生命体的运动行为。在诸多人工仿生系统里,自振荡凝胶由于同时具有内部驱动产生动能、运动定向性、无缆化和环境自适应等性能而备受瞩目。本文介绍了自振荡凝胶仿生运动的化学-机械能转换的理论根源并综述了仿生运动模式研究近期的进展,在此基础上展望了自振荡凝胶运动研究面临的机遇、挑战和未来发展方向。     

渗透汽化膜表面化学结构设计研究

综述了近年来渗透汽化膜表面结构设计调控的研究进展。膜表面结构的设计与优化是提高其分离性能的重要方法。然而高分子表面具有环境响应性,这往往导致高分子材料在使用环境中失去在表面设计时所期待的性能。因此,高分子膜表面的环境响应性是在对膜表面进行设计和调控过程中必须考虑的因素。本文介绍了渗透汽化膜表面结构设计的方法,重点阐述了高分子膜表面环境响应特性对膜表面性质以及渗透汽化性能的影响。指出了利用高分子膜的表面重构行为可以对其表面结构进行优化,从而有效地提高膜的分离选择性。     

颗粒污染物对变压器油粘度的影响

运动粘度是表征变压器油流动性能的重要指标,颗粒污染物的存在对油液的粘度性能会产生较大的影响,甚至导致油液的劣化。按照ISO4406标准,采用均匀设计法配制了24组含Cu、Fe、SiO_2的不同粒径、不同污染度的颗粒污染物油样并对其进行了运动粘度测试(40℃),获得了不同含量的颗粒物对油液运动粘度的影响规律;采用支持向量机法建立了油中不同粒径、含量的Cu、Fe、SiO_2混合颗粒物与油样运动粘度之间的数学模型。结果表明建立的不同粒径、含量的Cu、Fe、SiO_2颗粒与油液运动粘度之间的SVM(Support Vector Machine)模型对验证集的决定系数和均方根误差分别是0.9951、0.0628;随着颗粒含量的增加,油液运动粘度值逐渐减小并趋于稳定;油中Cu、Fe、SiO_2混合颗粒物在粒径为15μm、25μm时对变压器油运动粘度的影响较大,变化幅度分别为0.455mm~2/s、0.56mm~2/s。     

高分子担载卟啉及其金属络合物研究进展

本文介绍了高分子担载卟啉及其金属络合物在模拟细胞色素Ｐ－４５０，光学灭菌材料，阴离子载体及光敏化学材料等领域的最新研究进展。     

基于抗菌肽的智能型抗菌涂层研究进展

抗菌肽作为一种高效、广谱、不致细菌耐药性的抗菌物质受到科研人员的广泛关注。 在生物材料表面制备抗菌肽基涂层是减少器械相关细菌感染的有效途径。 然而传统抗菌肽释放型涂层受限于抗菌肽存储量,抗菌时效短;抗菌肽直接固定涂层易遭受死细菌对杀菌性能的掩蔽。 另外,生物材料使用场景的多变性和复杂性,强烈要求材料的正常服役和抗感染性能具有高度可调控性。 将刺激响应聚合物与现有的抗菌策略相结合,并通过精巧的设计来构建智能型抗肽涂层平台,对于获取优异的抗菌特性和丰富体系的使用场景具有重要意义。 本文综述了智能型抗菌肽涂层的研究进展,阐述了构建释放型和非释放型涂层的主要策略,分析了刺激响应聚合物在抗菌体系中的作用及角色,探讨了智能抗菌肽涂层在正常服役和感染应对阶段的功能转换设计,并对智能型抗菌肽涂层的未来发展做出展望。     

大气臭氧层破坏和CFCs替代物

CFCs 是与国民经济发展有关的重要化学材料。因为CFCs 破坏大气臭氧层,要限制它的使用并努力寻找它的替代物。研究和发展CFCs 替代物是有机氟化学的一个重要课题。     

氨分子对纤维素Iβ性能影响的分子动力学模拟

以纤维素Iβ为研究对象,通过分子模拟的方法,分别对其在有氨环境和无氨环境下的性能变化进行了仿真分析,主要包括对纤维素末端距、氨分子的扩散运动及氨分子与纤维素的氢键作用的研究.结果表明:氨分子的加入使得纤维素链的末端距增大,改善了纤维素链的柔顺性,合理的解释了"液氨整理可以用来改善棉麻纤维的柔顺性"的普遍共识;氨分子在纤维素中的均方位移和扩散系数随着温度的提高而变大,温度从298 K升高到398 K,氨分子的扩散系数增大87.8%,所以液氨整理过程中相应升高温度可以减少浸泡时间,提高生产效率;氨分子与纤维素形成的氢键,使得系统内的氢键总数增加,纤维素链内氢键数基本不变,但削弱了纤维素链间的氢键作用,加剧了纤维素链的运动,体现出良好的溶胀性能.     

可穿戴柔性触觉传感器的研究进展

可穿戴柔性触觉传感器是用来模仿人类触觉的器件, 可以感知人体以及外界环境的运动、 形变和压力等信息, 在智慧医疗和智能机器人等领域具有广泛的应用前景. 近年来, 大量柔性触觉传感器的研究使其性能得到了巨大的提升, 并在很多领域得到了应用. 本文首先简述了柔性触觉传感器的结构和基本性能; 然后重点介绍了具有自愈合、 自驱动以及可视化等新型高性能触觉传感器的研究进展; 接下来讨论了柔性触觉传感器在可穿戴电子技术、 医疗保健以及人机交互界面等方面的应用; 最后展望了柔性触觉传感器未来所面临的机遇与挑战.     

链段的讨论

无论是在聚合物的结构部分 ,还是在聚合物的性能部分 ,链段 (Ｓｅｇｍｅｎｔ)这一术语出现在《高分子物理》教科书的始终。初学者抓住这一点 ,将大有益处。1　一种特殊的运动单元　　高分子材料品种繁多 ,性能千变万化。有的柔软而富有弹性 ,可作为橡胶使用 ;有的质地坚硬 ,几何尺寸稳定 ,可作为塑料、结构材料使用 ;有的可纺丝、成膜 ,可作为纤维和薄膜使用。高分子材料之所以具有不同于低分子材料的这些独特的性能 ,是因为高分子运动的复杂性。　　高聚物多层次的微观结构影响了它的分子运动 ;而聚合物的性能 ,特别是力学性能又是高聚物分…     

CeO2对低氟连铸保护渣转折温度和结晶性能的影响

研究了低氟条件下,稀土氧化物CeO2对连铸保护渣转折温度和结晶性能的影响,同时与常规的高氟连铸保护渣性能进行了对比分析。结果表明：在碱度R较低的条件下,随着CeO2含量的升高,转折温度和结晶温度均有先下降后上升的趋势;在碱度较高的情况下,CeO2的加入将明显提高连铸保护渣的转折温度和凝固温度。     

高分子物理课程知识体系的构建革新

高分子物理是高分子材料相关专业的专业基础课,内容丰富,章节间关系复杂,课程主线往往不容易把握。本文从运动对高聚物性质(性能)的决定性作用角度,提出了构建高分子物理课程知识体系的观点:在高分子结构部分,充实原子、键等部分作用的论述,完善高分子结构划分的层次;明确高分子不同结构层次都具有运动与变化能力的认知,重点突出不同高分子结构运动、变化的特征和规律;根据根据每一个结构层次运动特征,综合理解结构、结构的变化对高分子性能的影响。     

热带气旋运动的分析和模拟——Ⅰ.非轴对称结构和路径突变

本文从理论分析和数值模拟两方面探讨了热带气旋的非轴对称结构、β效应和环境流场对热带气旋运动的作用,同时对热带气旋运动的突变亦进行了研究、分析和模拟结果表明,在热带气旋发展的一定阶段,其非轴对称结构对自身运动的影响不可低估,在特定条件下,也可以导致热带气旋作蛇形或打转运动;在环境流场、β效应和非轴对称风、压场的相互作用达到一临界状况时,热带气旋的移向、移速将发生突变。     

多巴胺在POPC磷脂双层膜中扩散和透过过程的分子动力学模拟

多巴胺作为脑组织内一种重要的神经递质在细胞膜内外需要做合适的迁移,发挥其功能. 多巴胺在细胞膜中扩散和透过过程的分子动力学涉及到多巴胺分子保护通道的畅通,与精神分裂症等病症有关. 本文采用1-棕榈酰-2-油酰-卵磷脂(POPC)双层膜模拟细胞膜,通过分子动力学模拟获得多巴胺分子在细胞膜中和透过细胞膜运动自由能变化,探讨多巴胺在细胞膜中扩散和透过过程的分子动力学. 多巴胺分子在POPC磷脂双层膜中间层做扩散运动的自由能变化为10-54 kJ·mol^-1 (310 K),显示多巴胺分子在细胞膜中间层很容易横向和纵向扩散,保持多巴胺保护通道的畅通. 多巴胺分子不容易透过POPC磷脂双层膜,因为透过过程自由能能垒为117-125 kJ·mol^-1 (310 K). 因此,人脑组织神经细胞里生产的多巴胺分子可以储藏在生物细胞膜空间. 而过量的多巴胺则可以通过保护通道进入磷脂双层膜结构中间,做横向和纵向扩散运动,并且透过细胞膜,避免精神分裂症的发生. 生物细胞膜的正常功能对于保持多巴胺保护通道的畅通和避免精神分裂症的出现都是重要的. 研究结果与其它实验观察和结果相一致.