化学STSE教学:指向关键能力的实践活动*——以手工醋与勾兑醋的区分实践活动为例

近年来STSE教育即以科学、技术、社会和环境4者的协调性为基础的综合实践活动教学理念在历年的高考试题中的试题量和分值所占比例逐步上升,它是提升学生必备品格、培养学生关键能力、帮助学生针对公共生活中利与弊皆有的两难问题做出正确选择的有效抓手,是发展学生化学学科核心素养不可或缺的重要组成部分。基于STSE 的初中学生化学教学综合实践活动学习,为初中学生进入高中阶段,快速发展化学学科核心素养打下良好的基础。     

GC-NCI/MS法分析海水中得克隆类物质

建立了固相萃取-气相色谱-负化学源质谱联用法(SPE-GC-NCI/MS)同时测定海水中5种得克隆类物质的方法。采用二氯甲烷进行液液萃取(LLE),萃取液经过硅胶固相萃取小柱净化后,在15 m长的DB-5HT高温毛细管气相色谱柱上分离,NCI/MS以选择离子监测模式检测目标化合物。方法中5种得克隆类物质Dec 602,Dec 603,Syn DP和Anti DP的检出限分别为0.01,0.01,0.08,0.02和0.01 ng/L,平均加标回收率分别为61%,75%,75%,87%和91%,RSD均小于5.1%。采用该法对河北近岸海域16个采样站位海水样品进行分析,所有采样站位均有得克隆类物质检出。     

新型超支状液晶核酸传感器用于p53突变基因的检测

基于核酸杂交链式反应影响液晶取向的原理, 构建了一种新型的超支状液晶核酸传感器用于检测p53突变基因. 本文突破传统构建超支状分子的方式, 采用杂交链式反应方法, 以目标序列p53突变基因作为引发剂, 3种不同的发卡探针Hairpin A, Hairpin B和Hairpin C为单体, 在温和的条件下, 通过改变单体的浓度和反应时间自发杂交组装形成尺寸和分子量可控的超支状DNA(branched-like DNA, bDNA). 借助捕获探针将该超支状DNA连接到液晶传感基底表面, 观察液晶分子取向改变前后的光学信号, 实现了p53基因含249密码子突变序列的快速检测. 本方法有望为核酸诊断的发展提供一种新的方法和思路.     

Lindqvist型钼酸盐修饰的碳纳米管二阶非线性光学性质的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)方法研究了[Mo₆O₁₉]^2-修饰的单壁碳纳米管的非线性光学(NLO)性质. 结果表明, [Mo₆O₁₉]^2-修饰的单壁碳纳米管作为特殊的有机-无机杂化体系, 具有显著的二阶非线性光学响应. 通过调整[Mo₆O₁₉]^2-与纳米管之间的角度, 体系的稳定性显示出规律性的变化趋势, 且二阶NLO响应发生了变化. 对静场二阶极化率(β_vec)有主要贡献的电子跃迁特征表明, [Mo₆O₁₉]^2-与碳纳米管之间角度的改变影响了分子内的给受体特征. 当角度达到30°时, 化合物显示出最大的β_vec值, 此时杂多阴离子簇为电子受体, 而碳纳米管为电子给体. 此外, 在碳纳米管的端位连接电子给体(如氨基)可有效地增大β_vec值.     

酸雨胁迫及稀土农用条件下菠菜及其土壤中稀土元素的赋存

利用盆栽实验研究了酸雨胁迫、稀土农用条件下 ,菠菜及其土壤中稀土元素的含量及分布特征。结果表明 :菠菜地上部分的REE含量为 0 .5 2 7～ 0 .696μg·g- 1 之间 ,地下部 2 .668～ 3 .0 0 3 μg·g- 1 。土壤 2 2 9.0 9～ 2 5 0 .3 μg·g- 1 。酸雨明显地影响作物对REE的吸收和利用 ,酸度越大 ,影响越明显。随着酸雨酸度的增大、植株体内、土壤中的REE受淋洗的作用加强而表现出REE的总量随着pH的减小而逐渐减少。施用稀土后 ,植株的地上或地下部分及其土壤中的REE含量均与对照的土壤中的REE分配模式基本相同 ,遵循稀土元素分布丰度的奇偶 (Oddo Harkins)规则、轻稀土富集 ,Eu弱负异常 ,富铈配分型 ,表明稀土元素仍然主要来自土壤并受其影响。     

木麻黄质膜离子泵在酸雨条件下对镧的响应

研究镧对酸雨(pH为4.5)胁迫下木麻黄幼苗早期生长和质膜离子泵ATP酶活性的影响。结果表明:较低浓度La3+浸种能使幼苗株高、根长、鲜重以及质膜质子泵活性明显增强,在200mg·L-1La3+处理时达到最高增强值,而高浓度的La3+浸种使之表现出抑制效应;幼苗质膜钙泵的活性受La3+抑制。质子泵活性与细胞的伸长生长呈显著正相关关系,镧对质子泵的活化作用有助于促进植物的生长,且适量的镧具有缓解酸雨胁迫下生长的植物细胞质酸化,维持细胞内环境稳定的间接作用。为抗酸雨和促生长,木麻黄经镧浸种8h的最适宜La3+浓度为50～200mg·L-1。     

磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球的制备及表征

壳聚糖通过与丙烯酸接枝共聚制得壳聚糖聚丙烯酸悬浮液,在铁磁流体(Fe3O4)与聚乙二醇(分散剂)存在下通过与戊二醛交联,制备了磁性壳聚糖聚丙烯酸微球。用扫描电镜、红外光谱对合成的高分子微球进行形貌观察和结构表征,并进行了元素分析和磁性能测试,研究了磁性微球对牛血清白蛋白(BSA)的吸附效果。结果表明,合成的磁性微球外表呈球形,粒径为100～400nm;当Fe含量为2.47%时,磁性微球的饱和磁化强度约为1.30emug,磁矫顽力为280Oe,磁化率为2.16×10-4(常温下),属于顺磁性材料;其对BSA有较好的吸附效果,饱和吸附量约为400mgg。     

胺基化壳聚糖树脂吸附分离茶多酚的研究

对珠状壳聚糖树脂进行胺基化改性,制备了胺基化珠状壳聚糖树脂,并用FTIR对胺基化珠状壳聚糖树脂进行了结构表征。利用该树脂对绿茶中茶多酚进行吸附分离,探讨了其吸附条件,考察了其吸附性能。结果表明,胺基化壳聚糖树脂对茶多酚的吸附既符合Langmuir等温式,也符合Freundlich等温式;本实验最佳吸附条件为:温度25℃,茶汤溶液pH值5,吸附时间2h;最大吸附量达到486.0mg/g。     

分子印迹壳聚糖膜和柚皮苷模板分子间相互作用的研究

以壳聚糖为膜材料,以柚皮苷为模板分子,通过硫酸交联在水相中制备了水相识别柚皮苷分子印迹壳聚糖膜。通过高效液相色谱（HPLC）、紫外光谱（UV）和红外光谱（FT-IR）初步研究了模板分子和功能单体之间的相互作用,表明体系产生了新的氢键。     

钛合金表面双层辉光离子无氢渗碳层摩擦磨损性能研究

利用双层辉光放电离子渗碳原理,以格栅状高纯度固体石墨作为源极,钛合金作为阴极,氩气作为工作气体,依靠辉光放电和空心阴极效应在钛合金(Ti6Al4V)材料表面制备了具有特殊物理、化学性能的渗碳层;采用X射线衍射和辉光放电光谱分析了渗碳层的相组成及C元素分布;并考察了渗层的摩擦磨损性能.结果表明:复合渗碳层中形成了高硬相TiC及游离态C减摩相;渗层内C元素的含量呈梯度分布;经复合渗碳处理后材料的表面硬度大幅度提高,由表及里硬度成梯度降低;经渗碳处理后材料的减摩和抗磨性能显著改善,摩擦系数降低50%以上,比磨损率降低3个以上数量级.