新工科背景下湖南大学应用化学专业的改革与建设

探索建立依托化学学科的"新工科"应用化学专业设置并按照"新工科"理念对现有专业进行革命性改造是十分必要的。结合我校2020应用化学专业培养计划修订及教学改革研究的实际情况,通过调整专业培养目标、课程体系、教学内容和教学模式,突出德才兼备人才培养的中心地位,以期在传承本专业腐蚀与防护的特色基础上,进一步满足新材料、新能源、高端制造、节能环保及新一代信息技术等新兴战略产业对人才的需求。还提出了应用化学新工科专业发展的方向。     

Pt-CeO_2/聚苯乙烯磺酸盐功能化碳纳米管复合物的制备及对甲醇的电催化氧化性能

通过阴离子聚合物聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对碳纳米管(CNTs)进行非共价功能化修饰得到PSS功能化的碳纳米管(PSS-CNTs),利用带负电的PSS和Ce3+之间的静电作用将Ce3+组装到CNTs表面,再利用Ce3+与Pt Cl2-4之间存在的静电作用和氧化还原反应实现CeO_2和Pt纳米粒子在CNTs表面的原位沉积,得到复合催化剂Pt-CeO_2/PSS-CNTs.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)及拉曼光谱仪(Raman)等对催化剂进行了表征.电化学性能测试结果表明,由于PSS-CNTs表面原位沉积的Pt纳米粒子相对于在原始CNTs上沉积的Pt纳米粒子具有更小的粒径、更好的分散均匀性和稳定性,同时Pt与CeO_2之间存在良好的协同效应,Pt-CeO_2/PSS-CNTs催化剂对甲醇电催化氧化具有较好的催化活性和化学稳定性,当nPt/nCe=2/3时催化性能最优.     

功能高分子微球选择性清除环境毒素

综述了清除环境荷尔蒙毒素的研究进展,重点对本课题组近年来采用聚砜和聚醚砜制备的功能高分子微球清除环境毒素的研究进行了综述。微球采用液-液相分离和沉淀的技术制备。多孔性聚砜微球能够有效清除具有大的辛醇-水分配系数的环境荷尔蒙毒素;DNA改性微球对清除具有平面结构的环境荷尔蒙非常有效;采用模板分子印迹的多孔微球对环境毒素不仅具有较高的清除率,且具有一定的分子识别效果,具有更好的发展前景。     

[Co(pyr)_2(sal)_2]·H_2O的合成和晶体结构

在水溶液中合成了标题配合物[Co(pyr)2(sal)2]H2O, 化学式为C24H22N2O5Co,并测定了其晶体结构。晶体属单斜晶系,C2/c空间群。a = 14.654(3),b = 12.247(3),c = 14.060(3) ,β = 116.804(4)°,V = 2252.1(8) 3, Mr = 477.37, Z = 4, Dc = 1.408 g/cm3,μ = 0.800 mm-1,F(000) = 988, Co(Ⅱ)原子是六配位的八面体结构。     

氮掺杂介孔碳的制备及其电化学超电容性能

通过直接炭化沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF-8）纳米多面体,成功制备了氮掺杂介孔碳（NMCs）. 采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）及比表面和孔隙度分析仪对其微观形貌和结构进行了表征,并对NMCs的电化学超电容性能进行了测试. 结果表明：NMCs具有规整的形貌、介孔纳米结构和较大比表面积（2737 m²·g^-1）;由于氮元素掺杂所赋予的优异的表面润湿性和赝电容性能,且介孔结构有利于电解质到达电极活性材料表面,NMCs表现出优异的电化学超电容性能,在1 A·g^-1的电流密度下,1.0 mol·L^-1H₂SO₄溶液中的比电容值为307 F·g^-1,并具有良好的功率特性;此外,在10A·g^-1的大电流密度下充放电循环5000次后,NMCs的比电容值保持率为96.9%.     

在LiNbO3:Fe晶体中暗辐照对光束从自散焦向自聚焦转换过程的影响

基于二维带输运模型，研究了LiNbO3:Fe晶体中光束从自散焦向自聚焦动态转换过程.结果表明暗辐照在动态转换过程中起着非常重要的作用，当暗辐照较小时动态转换过程才发生.在暗辐照较小的情况还分析了热释电效应对动态转换过程的影响. 关键词： 光生伏打效应 暗辐照 自散焦 自聚焦 LiNbO3:Fe     

基于催化发卡自组装和 Ru(NH3)63+ 的核酸光电化学灵敏分析

基于催化发卡自组装反应（CHA）和电活性材料[Ru(NH₃)₆]Cl₃,发展了一种“信号增强”型光电化学生物传感器,实现了核酸的灵敏检测. 首先,采用逐层离子吸附法（SILAR）将CdS 固定于TiO₂/ITO 电极表面. 光电材料CdS 不仅能够将TiO₂ 的吸收范围从紫外光区拓展到可见光区,而且还能提高光电转换效率. 之后,通过Cd-S 键将捕获DNA（C-DNA）固定于CdS/ TiO₂/ITO 电极表面. 与此同时,将Au 结合的发卡DNA 探针1（Au-HP1）,发卡DNA 探针2（HP2）和目标DNA（T-DNA）混合物于溶液中进行CHA 反应,得到大量的Au-HP1:HP2 复合物. 再通过Au-HP1:HP2 复合物与C-DNA 的杂交反应将大量的双链DNA 引入到电极表面. 最后,将电活性物质Ru(NH₃)₆³⁺嵌入DNA 的磷酸骨架中,从而使得光电流大幅度的增强. 该光电生物传感器检测核酸的线性范围为10 fmol·L^-1 到 1500 fmol·L^-1,检测线为6.19 fmol·L^-1,在生物分析、新药筛选以及疾病的早期诊断等方面具有潜在的应用前景.     

双牺牲模板法制备一维管状Pt-Mn3O4-C复合物及其优越的甲醇电催化氧化性能

通过双牺牲模板法合成了以一维管状Mn₃O₄-C为催化剂载体的新型Pt 基电催化剂. 催化剂的表面形貌、晶体结构及其组成分别采用透射电镜、X射线衍射仪、能量散射X射线光谱进行表征. 通过循环伏安法对Pt-Mn₃O₄-C复合物的电化学性能进行了测试. 结果表明平均粒径为1.8 nm的Pt 纳米颗粒均匀分散在管式Mn₃O₄-C载体上, 与商业的E-TEK Pt/C 催化剂(20% (w, 质量分数) Pt)相比, Pt-Mn₃O₄-C对甲醇氧化有更好的电催化活性和更高的稳定性. Pt 纳米粒子在Mn₃O₄-C上的均匀分散及Pt 和Mn₃O₄的协同催化效应使得Pt-Mn₃O₄-C具有优异的性能.     

基于无网格稳定化方案求解非稳态强对流问题的自适应节点加密技术

无网格Taylor最小二乘(MFLS)稳定化方案可有效地消除无网格Galerkin方法求解对流占优问题时产生的数值伪振荡,但当对流作用很强或纯对流时,它的求解效果不尽人意.因此,本文基于MFLS稳定化方案给出了一种自适应节点加密技术.该技术将无网格方法中背景积分单元作为自适应节点加密时物理量梯度指标的控制单元,并计算该控制单元上的物理量梯度指标;然后将其与给定的物理量梯度指标限进行比较,标识出大梯度区域从而进行自适应节点加密.数值实验表明,当求解对流作用很强的问题或纯对流问题时,这种基于MFLS稳定化方案的自适应节点加密技术不仅能有效地标示出数值振荡区域,而且可以彻底地消除数值伪振荡.     

双波长分光光度法测定阿丙沙星可溶性粉中阿莫西林、盐酸环丙沙星的含量

应用双波长分光光度法测定阿丙沙星可溶性粉中阿莫西林、盐酸环丙沙星的含量。以pH=5．0的磷酸盐缓冲液为溶剂,在波长229、248、315、400nm处进行测定,阿莫西林的浓度在5．130～25．650μg／mL、盐酸环丙沙星的浓度在4．888～24．440μg／mL范围内分别与其吸光度差值呈良好的线性关系。阿莫西林的回收率为99．30％～100．19％,测定结果的相对标准偏差为0．60％～1．00％(n=5),盐酸环丙沙星的回收率为99．30％～99．86％,测定结果的相对标准偏差为0．84％～1．02％(n=5)。