注重基础促进交叉尊重选择培育英才 ——北京大学化学学科"拔尖计划"十年

北京大学化学与分子工程学院在实施基础学科拔尖学生培养计划过程中,实行动态管理制度,低年级统一培养,高年级通过制定个性化教学方案和参加科研训练的办法遴选拔尖学生,探索"扎根课堂打好基础,依托科研提高能力,着眼交流开阔眼界"的培养模式,实现"以高水平科研带动创新人才培养"的目标。在基础核心课程中设置平行的英文班和阅读讨论班以适应不同学生的需求。2016年,随着北京大学综合改革计划的推进,进一步明确了"一体化、多层次、开放式、重基础、求创新"的教学指导思想,在注重化学基础理论知识和基本实验方法培养、注重数学和物理基础知识学习的基础上,构建多样化和多模式的立体课程体系,为学生提供适合的课程学习和个性化学术发展途径。     

一个对2,4,6-三硝基苯酚和Fe3+离子具有双重荧光传感行为的层状镉(Ⅱ)-有机配位聚合物

通过水热法合成了一个由三连接的2,3-喹啉二甲酸桥联扭曲的Cd²⁺八面体形成的二维层状配位聚合物[Cd（QDA）]_n（1）。该配合物发射出较强的蓝色荧光并具有很高的热稳定性和化学稳定性。更为重要的是,该配合物在乙醇分散体系中可快速识别痕量的2,4,6-三硝基苯酚和Fe³⁺离子,其对2,4,6-三硝基苯酚的淬灭常数（K_sv）和检测限（LOD）分别为6.61×10⁴ L·mol^-1和0.83 μmol·L^-1,对Fe³⁺离子的淬灭常数和检测限分别为1.74×10⁴ L·mol^-1和2.70 μmol·L^-1。     

Salamo型三核镍(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构与Hirshfeld表面分析

合成了2种新设计的Salamo型配合物,{[Ni（L¹）（n-propanol）]₂（OAc）₂Ni}·2（n-propanol）（1）和{[Ni（L²）（n-butanol）]₂（OAc）₂Ni}·2（n-butanol）（2）,并用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、Hirshfeld表面分析和单晶X射线晶体学对其进行了表征。X射线晶体学分析表明,配合物1和2均为对称的三核镍（Ⅱ）配合物。1和2中的镍（Ⅱ）都是六配位的,形成了扭曲的八面体几何构型。晶体结构分析和Hirshfeld表面分析均表明,1和2通过分子间氢键作用分别形成稳定的一维链状和二维超分子结构。     

动态配位空间的构筑与调控

“配位空间”(Coordination Space)是无机-有机杂化体系中的构筑基元通过配位键连接形成的具有特定结构和功能的空间。这一概念为基于配位键的框架体系的定向构筑与结构-性能调控提供了新的视角。作为典型的无机-有机杂化材料,金属-有机框架(Metal-Organic Framework,MOF)及金属有机笼(Metal-Organic Cage,MOC)等近年来受到广泛关注。这类材料的构筑与性能调控的核心可以认为是对其配位空间的结构设计与性能调控。具有刺激响应性的MOF可展现动态的配位空间,使其在吸附分离、传感、药物投递等方面具有重要的应用前景。本文将以动态金属有机框架的相关研究为基础简述动态配位空间研究的近期进展,包括其动态行为产生的结构基础、诱发因素及相关性能,归纳结构-性能的关系,为相关研究提供参考。     

激光点火系统上位模拟器研究

激光器件的优良性能大大提升了它在武器系统中的应用前景。上位模拟器是模拟武器系统对激光点火系统实施指令的控制单元,通过上位模拟器的操作可以实现对激光点火系统的远程控制。上位模拟器的研究是基于硬件和控制软件的,具备有发火控制、保险与解除保险控制、通讯、温度检测与背向光检测等多种控制功能。上位模拟器的研究为激光点火系统在武器系统中的实际应用奠定了良好的基础。     

聚合物整体柱在线固相萃取/高效液相色谱法测定水果中敌灭灵与伏虫灵

构筑了以甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂的聚合物整体柱(10 mm×4.6 mm,i.d.)作为在线固相萃取吸附剂,结合高效液相色谱紫外检测器,建立了水果中苯甲酰类农药敌灭灵和伏虫灵的分析方法。构筑的聚合物整体柱结构多孔,比表面积为164.01 m~2·g~(-1),将其作为在线固相萃取净化柱,样品在0.1 m L·min~(-1)流速下经5 mmol·L~(-1)乙酸铵溶液上样,1.0 m L·min~(-1)条件下以乙腈-水(65∶35,体积比)洗脱后,进入C_(18)柱分析。该方法在0.1~50.0 mg·L~(-1)范围内线性关系良好(r≥0.998),对敌灭灵和伏虫灵的检出限分别为0.007 2、0.009 mg·kg~(-1),定量下限分别为0.024、0.030mg·kg~(-1)。在0.03、0.3、1.5 mg·kg~(-1)3个加标水平下的回收率为89.5%~102%,日内和日间相对标准偏差不大于6.8%。     

生物炭基复混肥缓释特性研究

以油茶壳、稻壳为原料,利用连续热解装置分别在400℃、500℃进行热解,制备油茶壳炭和稻壳炭,将生物炭与尿素、磷酸氢二钾以及自制的淀粉胶黏剂不同比例混合进行挤压造粒,制备了多种生物炭基复混肥,研究不同配比的生物炭基复混肥的缓释特性,发现稻壳炭基复混肥尿素缓释性能优于油茶壳炭基复混肥,500℃热解的稻壳炭与尿素、磷酸氢二钾比例为7∶1.5∶1.5时缓释性能最佳。本研究为开发新型环境友好型缓释复混肥提供了新的方法和视角。     

生源多样化背景下医药卫生类高职分析化学教学改革实践

为提高医药卫生类高职院校专业人才培养质量,针对生源多样化情况下的分析化学课程进行教学改革探索。围绕教师教材教法,从优化理论教学资源、构建实践实训平台、课程思政元素应用、教师教学创新能力培养等方面开展建设,深度融合信息技术,助推高职学生自主、泛在、个性化学习,形成了培育学生成就教师的良性循环,改进了医药卫生类高职院校分析化学课程教学效果。为生源多样化背景下职业教育相关专业理论性较强的基础课程教学改革提供了参考。     

铁敏化荧光分析法测定乳酸环丙沙星的研究

研究了胶束体系中乳酸环丙沙星的铁敏化荧光性质.实验发现,在pH 5.56的HAc-NaAc介质中,溶液中的Fe(Ⅲ)能与乳酸环丙沙星和十二烷基硫酸钠(SDS)反应生成稳定的络合物从而增强乳酸环丙沙星分子的内源性荧光,使其荧光强度显著增强.据此,建立了Fe(Ⅲ)-乳酸环丙沙星-SDS三元体系荧光增强法测定微量乳酸环丙沙星的新方法.该体系在最大激发波长λex=365nm,最大发射波长λem=430 nm时,乳酸环丙沙星浓度在4.0×10-9～2.0×10-5 mol/L范围内与其荧光强度呈良好的线性关系.方法的检出限为:6.2×10-10 mol/L,相对标准偏差(RSD)为1.8%(c=2.0×10-7 mol/L,n=5).     

5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑配体构筑的[Ni_2(ptzH)_3(H_2O)_6]~(4+)二聚体修饰的八钼酸盐化合物

在水热条件下采用5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑配体合成了基于八钼酸盐的有机-无机杂化化合物[Ni_2(ptz H)_3(H_2O)_6](β-Mo_8O_(26))·2H_2O(ptz H=5-(3-吡啶基)-1H-四氮唑),并通过单晶X-射线、元素分析和红外光谱对其进行了表征.化合物中存在β型八钼酸盐[Mo_8O_(26)]~)4-_和阳离子二聚体[Ni_2(ptz H)_3(H_2O)_6]~(4+)2个孤立的亚单元.在这个二聚体中,2个Ni原子被3个ptz H分子固定.相邻的Ni二聚体之间存在丰富的π…π堆积作用,形成1个带有菱形格子的二维超分子金属-有机层.[β-Mo_8O_(26)]~(4-)多阴离子通过提供大量的氢键作用而占据在该超分子二维层的菱形格子中.