古代蒸馏技术发展简史*

蒸馏技术是人类科学技术史上的重要发明之一,在古代,蒸馏技术就已成为人类社会生产生活的重要组成部分,其发展历程分为起源期、传播融合期和飞跃期3个阶段,从蒸馏器的装置构造及蒸馏工艺等角度归纳综述,其中涵盖了政治、经济、文化、地理、战争瘟疫、宗教神学以及民族交流等诸多方面的内容,以期在信息技术与教学深度融合的背景下为化学师生提供直接简明的阅读史料。     

绿色氧化法制备联苯类化合物的研究性实验设计与实践*

以苯甲醛和丙酮为原料,利用Robinson增环反应先制备3-甲基-5-苯基环己-2-烯-1-酮,再引导学生设计并研究了水相绿色氧化3-甲基-5-苯基环己-2-烯-1-酮合成联苯类化合物3-乙氧基-5-甲基-1,1′-联苯的影响因素,利用核磁共振确定了产物结构。该研究性实验教学以绿色化学为中心,结合了2步连续反应,产物易提纯且产率高,并开展了开放式大型分析仪器教学和测试,对学生有机合成实验能力和科学研究能力的培养具有很好的教学效果。     

略论相似相溶原理的内涵与部分应用*

相似相溶原理在中学教学实践中的相关内涵与应用细节不够明确,使用较为笼统。总结了“相溶”和“相似”2个术语的部分内涵,解释了相似相溶原理在中学化学中的部分应用疑惑。     

天然气水合物降压分解微观实验设计*

为了解决天然气水合物降压分解过程中孔隙尺度精细描述的难题,开展了天然气水合物微观可视模型实验设计。实验装置设计从具备可视功能、实时监测功能、数据处理功能和临界状态判断功能入手,开展了设备初始化调试、生成与分解模拟和产气效率分析等共3个层次实验内容。实验结果表明,学生不但能够定性描述水合物微观孔隙水合物生成与分解过程,而且实现了定量计算不同时刻水合物产气效率,这为学生对水合物微观生成与降压分解规律的理解奠定了基础。实验加深了学生对海洋油气工程专业知识的理解,提升了学生解决复杂工程问题的实践能力。     

绿色电化学储能器件超级电容器的实验设计与实践*

以超级电容器实验为例,将绿色化学科学研究转化为实验教学的基本设计思路,学习双电层电容器和法拉第准电容器的工作原理、组装及性能测试方法(循环伏安法和恒流充放电法),分析循环伏安曲线、比电容、能量密度和功率密度,总结2者的不同。实践结果表明:电化学基础和科学研究的成功联通,让学生对电化学概念和原理有了更深刻的理解,并获得关于清洁能源储存器件的实践经验,同时也增强了学生的绿色化学素养。     

秸秆水热液化制备生物质液体燃料的综合性实验设计*

设计了适用于能源化工和应用化学专业本科学生的综合性实验--秸秆水热液化制备生物质液体燃料的研究,旨在提升相关专业高年级本科生的专业素养并拓展其专业视野。实验内容包括原料预处理、秸秆水热液化、产物分离提纯以及组成与性质表征等。学生通过实验操作、仪器使用和数据处理等环节的锻炼,不仅可以丰富其专业知识,还有助于其创新能力和团队协作意识的培养。     

HZSM-5分子筛催化环氧大豆油合成多元醇的研究

以环氧大豆油（ESBO）和甲醇为原料,通过开环加成反应合成大豆油多元醇。采用红外光谱和核磁共振氢谱对产物结构进行了表征,考察了不同类型的催化剂对ESBO转化率和多元醇生成的影响。结果表明,具有Bronsted酸中心的HZSM-5催化剂对该反应具有优良的催化性能。以HZSM-5为催化剂,在反应温度为140℃、反应时间16h条件下,环氧大豆油转化率可达92.4%,产物多元醇的羟基值为177.4mg_KOH/g。     

稀世之宝—铂*

铂是一种化学性质极其稳定的贵金属,铂、铂合金以及铂配合物在催化剂、医药、传感器等领域具有重要应用。简要介绍铂的发现史、自然分布与资源现状、铂的应用等3个方面,其中铂的应用,重点从铂基催化剂、铂合金纳米材料、发光铂配合物、铂类抗癌药物等4个方面展开介绍。     

食品中有机官能团检验的实验设计*

为丰富来自生活实际的真实问题情境的实验,以4种常见生活食品(雀巢咖啡伴侣、大白兔奶糖、德芙白巧克力以及家用植物油)为底物,通过各物质配料表分析其存在的常见官能团,运用新制氢氧化铜、碱性水解、碘加成等反应对相应基团进行检验。实验表明,检验现象明显,每种官能团的检验用时都在1 min以内,用量少且过程安全可控。     

情绪化学*

喜怒哀乐、积极消极、兴奋疲惫······种种情绪仿佛都源于我们所遇到的人事物,但从生命物质作用关系的角度去看待,其实是身体因为外部诱因和氛围应激产生的一系列化学物质与化学转化带来的表达。在外部事件的触发下,激素和神经递质(化学信使)这些化合物引起我们感受到某种情绪;不同情绪的产生,又会进一步反馈激发身体内相应物质的分泌。本文阐述了各种情绪和与之相关的化学分子之间的对应关系、转化关系和溯源关系。     

Plant Oil‐Derived Epoxy Polymers toward Sustainable Biobased Thermosets

Epoxy polymers (EPs) derived from soybean oil with varied chemical structures are synthesized. These polymers are then cured with anhydrides to yield soybean‐oil‐derived epoxy thermosets. The curing kinetic, thermal, and mechanical properties are well characterized. Due to the high epoxide functionality per epoxy polymer chain, these thermosets exhibit tensile strength over an order of magnitude higher than a control formulation with epoxidized soybean oil. More importantly, thermosetting materials ranging from soft elastomers to tough thermosets can be obtained simply by using different EPs and/or by controlling feed ratios of EPs to anhydrides.

     

反应控制相转移催化合成环氧大豆油

以磷钨杂多酸盐作为反应控制相转移催化剂,1,2-二氯乙烷为溶剂,30%H2O2为氧源,研究了中性条件下大豆油的环氧化反应,并考察了各反应条件对环氧化反应的影响。结果表明,在催化剂质量分数为3%,n(H2O2)∶n(双键)=1.2∶1,m(溶剂)/m(大豆油)=3.2,反应温度70℃,反应时间4h时,生成环氧大豆油中的碘值小于0.04g(I)/g,环氧值大于6%,催化剂循环使用5次后不降低催化活性。整个反应过程中,催化剂显示出良好的反应控制相转移催化性能。     

超声提取正相高效液相色谱法测定大豆及大豆油中的磷酸甘油酯

建立了超声提取-固相萃取纯化/正相高效液相色谱测定大豆及大豆油中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)的方法。考察了提取溶剂、超声功率、超声时间、提取温度及净化方式的影响,并研究了不同色谱固定相对磷酸甘油酯分离效果的影响。优化的实验条件为:以氯仿-甲醇(2∶1,体积比)为提取溶剂,1 500 W功率超声提取30 min;氨基固相萃取柱为纯化小柱;正己烷-异丙醇-1%HAc(8∶8∶1,体积比)为流动相。在该条件下,PC、PE、PI的线性范围分别为0.08～8.00、0.15～15.00、0.30～20.00 g.L-1,定量下限分别为0.021、0.050、0.060 g.L-1,检出限在8～23 mg.L-1之间,其在大豆和大豆油中的回收率为85%～108%。日内与日间精密度分别不大于4.7%和8.6%。     

环氧蓖麻油合成条件优化

在无溶剂条件下制备环氧蓖麻油,对参加环氧化反应的有机酸和催化剂进行选择,研究了反应时间和反应温度对产物环氧值的影响。通过正交实验对环氧化合成条件进行优化,结果表明,蓖麻油／乙酸／双氧水／磷酸（质量比）=1：0．15：0．8：0．01,反应温度50℃,反应时间3h,所得产品环氧值达6．95％,采用FT-IR和1HNMR方法对产品进行了表征。整个过程操作简单,反应时间短,反应条件温和。     

Compatibility Studies on Dehydrated Castor Oil Epoxy Blend with Poly(Methacrylic Acid)

Blending is a useful technique to improve upon the physico‐mechanical properties of the polymers. Synergies of the properties of the two polymers occur best when they are miscible or compatible with each other. Vegetable oil epoxy can be used for blending with polymers to improve upon their physical and mechanical properties. Poly(methacrylic acid) (PMAA) is a hard, brittle and water sensitive material. Dehydrated castor oil epoxy (DCOE), a product from a sustainable resource, has been chosen to improve upon the physical and mechanical properties of PMAA through solution blending. Blends of DCOE/PMAA were prepared in the weight ratios 80/20, 60/40 and 20/80 through a solution method by mixing in dimethyl sulphoxide. In the first instance, the miscibility of the two components was investigated using the techniques of viscosity and ultrasonic measurements. The study revealed that the two components showed semicompatibility/semimiscibility in solution. The compatibility in the solid phase was examined by differential scanning calorimetry and scanning electron microscopy which revealed that DCOE–PMAA pair were incompatible in solid phase.     

环氧树脂专用乳化剂的合成

环氧树脂固化物具有优异的物理化学性能,尤其以优良的耐水性、耐化学品性、极佳的粘附性能而广泛应用于涂料领域。环氧树脂不溶于水,现有的环氧树脂涂料大多采用有机溶剂体系,有悖于社会对环境友好的要求和无污染或少污染涂料的发展方向,水性涂料因此得到了迅速发展。环氧树脂有     

溴苯制取实验的绿色化设计

液溴与苯在铁粉催化下的反应非常剧烈,反应容器的温度很高,常规条件下即使使用洗气瓶也仍然有大量溴蒸气以及苯蒸气溢出;另外,由于苯和液溴都易挥发,而试剂的取用以及产物的分离操作都是在敞口条件下进行的,也会不可避免地造成苯与溴的挥发泄漏,污染十分严重。因此,中学化学教师基本上都不做该演示实验了。笔者对此实验重新进行了绿色化设计,利用一次性注射器、输液器、粉针瓶和普通小药瓶做实验仪器,实现了实验过程的全封闭操作,解决了污染问题,收到了很好的效果。     

环氧化蓖麻油的合成及表征

采用酸性氧化铝做催化剂对蓖麻油(CO)进行环氧化,探索环氧化反应时间、反应温度和催化剂等不同条件对蓖麻油环氧化的影响,从而优化出合适的反应条件,采用傅立叶变换红外光谱法(FTIR)、热重分析法(TG)对制备的环氧化蓖麻油(ECO)的结构和性质等进行了研究。利用盐酸-丙酮法对环氧化产物进行环氧值的测定,结果表明,在优化条件下,即采用酸性氧化铝做催化剂,H₂O₂的滴加温度保持在50～55 ℃,反应温度65 ℃,反应时间控制在11.5 h,同时同时加入尿素做稳定剂,可以提高H₂O₂的利用率,使环氧化蓖麻油的环氧值达到2.094×10_-3 mol/g。 对ECO的性能表征结果表明,ECO粘度随着环氧值的增大而增大,随着温度的升高而降低。 ECO在250 ℃前能够基本保持稳定,而后开始分解,有3个明显的热分解阶段：250~390 ℃、390~470 ℃、470~580 ℃,ECO的热稳定性较好。     

Investigation of Miscibility of Linseed Oil Epoxy with Poly(vinyl alcohol)

Blending of two polymers in solution is a simple and cost effective technique to improve upon the physical and mechanical properties of the component polymers. Maximum synergism in the properties of the two polymers occurs when they are thermodynamically miscible. Poly(vinyl alcohol) (PVA) yields tough, flexible and water sensitive films. Linseed oil epoxy(LOE), a product from sustainable resource, used as a plasticizer and corrosion resistant coating, does not produce free standing film. A blend of PVA with LOE may yield films of good toughness and flexibility, and low water absorption if the two components are miscible with each other. Blends of PVA with LOE were prepared in weight ratios 80/20, 60/40, 40/60 and 20/80 through solution method by mixing in dimethyl sulphoxide. In the first instance, the miscibility the two components were investigated using the techniques of viscosity and ultrasonic measurements. The study revealed that the two components showed miscibility up to below 60 wt% PVA in the blend as at the composition LOE: PVA 40/60, phase inversion occurs. Above this composition, immiscibility is indicated; differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM) delineates the above behavior in the solid phase.     

氯气的制取与性质实验绿色化设计

针对氯气有毒及其与金属反应易于泄露等实验不足,设计了氯气制取、氯气与金属反应和氯水成分探究的全封闭实验。其中,氯气与金属的反应采用原位电加热的方式,加热速度快,金属在氯气中的燃烧现象明显,且能快速识别产物,有效地消除了因加热带来的氯气泄露问题;氯水成分的探究是通过青霉素瓶在封闭条件下进行的。整个实验仪器常规,装置简单,药品用量少,操作容易,现象明显,安全无污染,非常适合课堂演示。