Study on the reaction mechanism between Pb3O4 and Si in stored silicon delay composition

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry - The thermogravimetric techniques and differential thermal analysis have been employed in this work to analyze the macro-reactions mechanism of the...     

pH对毛细管电泳分离多肽的影响

设计了一个针对高年级本科生的毛细管电泳分离实验,用以研究pH对生物小分子多肽分离的影响。5种多肽包括Bradykinin、[Hyp3]-bradykinin、Angiotensin I、Leucine Enkephalin和[Met5]-Enkaphalin,被用于毛细管电泳的分离实验。研究了毛细管电泳生物分析实验中最重要的2个因素即电渗流和样品吸附随pH的变化以及对于分离的影响。在pH=10的条件下,酸性多肽几乎没有吸附,少量的碱性多肽有吸附。在pH=6的条件下,碱性多肽具有非常强的吸附从而导致非常差的分离效果,在pH=2.3的条件下,5种多肽都能被很好地分离,由于多肽此时都带有正电荷因此几乎没有吸附。而在此pH,电渗流消失。对具有一定分析化学基础理论知识的学生而言,这是一个非常好的生物分析实验,有助于学生充分理解相关环境因素对仪器分析的重要影响。     

Liquid-phase oxidation of toluene to benzaldehyde with molecular oxygen catalyzed by copper nanoparticles supported on graphene

Highly-dispersed copper nanoparticles (Cu NPs) were fabricated on the surface of reduced graphene oxide via direct hydrazine hydrate reduction of Cu²⁺ in aqueous solution. Scanning electron microscope and transmission electron microscope images show that the Cu NPs are distributed on the surface of graphene nanosheets, and the average particle size was about 40 nm. The Cu NPs supported on graphene have high reaction activity for the oxidation of toluene to corresponding benzaldehyde. It was found that the selectivity reached 66.5% and the conversion of toluene reached 11.5%.     

Synergistic effect of fluorination on both donor and acceptor materials for high performance non-fullerene polymer solar cells with 13.5% efficiency

A high performance polymer solar cells(PSCs) based on polymer donor PM6 containing fluorinated thienyl benzodithiophene unit and n-type organic semiconductor acceptor IT-4 F containing fluorinated end-groups were developed. In addition to complementary absorption spectra(300–830 nm) with IT-4 F, the PM6 also has a deep HOMO(the highest occupied molecular) level(-5.50 e V), which will lower the open-circuit voltage(V_(oc)) sacrifice and reduce the E_(loss) of the IT-4 F-based PSCs. Moreover, the strong crystallinity of PM6 is beneficial to form favorable blend morphology and hence to suppress recombination. As a result, in comparison with the PSCs based on a non-fluorinated D/A pair of PBDB-T:ITIC with a medium PCE of 11.2%, the PM6:IT-4 Fbased PSCs yielded an impressive PCE of 13.5% due to the synergistic effect of fluorination on both donor and acceptor, which is among the highest values recorded in the literatures for PSCs to date. Furthermore, a PCE of 12.2% was remained with the active layer thickness of up to 285 nm and a high PCE of 11.4% was also obtained with a large device area of 1 cm~2. In addition, the devices also showed good storage, thermal and illumination stabilities with respect to the efficiency. These results indicate that fluorination is an effective strategy to improve the photovoltaic performance of materials, as well as the both fluorinated donor and acceptor pair-PM6:IT-4 F is an ideal candidate for the large scale roll-to-roll production of efficient PSCs in the future.     

Manipulation of Molecular Aggregation States to Realize Polymorphism,AIE, MCL,and TADF in a Single Molecule

Multifunctional emitting materials are scarce and need to be further explored. Now, a newly anthraquinone derivative, 2‐(phenothiazine‐10‐yl)‐anthraquinone (PTZ‐AQ) was designed and synthesized and found to demonstrate polymorphism, multi‐color emission, aggregation‐induced emission (AIE), mechanochromic luminescence (MCL), and thermally activated delayed fluorescence (TADF) in its different solid forms. It is shown for the first time that TADF properties of a compound can be systematically tuned via its aggregation state. The optimized PTZ‐AQ crystal shows a small singlet–triplet energy splitting of 0.01 eV and exhibits red TADF with a photoluminescence quantum yield as high as 0.848. This study shows that the unique multiple functions can be integrated into one single compound through controlling the aggregation states, which provides a new strategy for the investigation and application of multifunctional organic materials.     

“实验化学”翻转课堂教学案例设计

针对实验化学课程的特点,探讨了实验化学“课前知识传递,课堂知识内化,课后反思提高”的翻转课堂教学设计。以“硫酸亚铁铵的制备”为实验案例,通过翻转课堂在学习目标、活动主体与教学流程上的教学设计,详细阐述了以学生为中心的教学实施,并全面评价了教学实践。     

三嗪噁二唑基吡唑衍生物抑酶活性的QSAR模型

基于拓扑化学理论,原子类型电拓扑态指数(Mk)被用于表征18种三嗪噁二唑基吡唑衍生物的化学微环境。采用最佳变量子集回归方法,分别建立上述化合物对蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)、细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)的抑酶活性(P_t、C_d)与Mk的定量构效关系(QSAR)模型。它们的最佳三元QSAR模型的判定系数(R~2)依次为0.896、0.828,逐一剔除法交叉验证相关系数(R_(cv)~2)依次为0.830、0.688。经R_(cv)~2、VIF、FT、AC等检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。经训练集验证,上述模型均具有良好的外部预测能力。模型显示,影响Pt、Cd的因素既有不同的结构基团(-CH_3、-O-、-NH_2和芳环中-N=),也有相同的因素(芳环中-C=)。     

高性能多级花状Co3O4基无酶葡萄糖电化学传感器

以硝酸钴、碳酸钠、尿素为原料,泡沫镍为基体,采用水热和煅烧相结合的二步法制备了一种多级花状Co_3O_4/Ni异质结构的无酶葡萄糖传感器。通过X射线衍射与扫描电镜对Co_3O_4/Ni电极的成分及形貌进行了表征,并采用循环伏安法在1mol/L KOH溶液中测试了Co_3O_4/Ni异质结构葡萄糖传感器电极的电化学性能。结果表明,通过二步法在泡沫镍表面制备的Co_3O_4呈现多级花状纳米纤维结构。将制备的Co_3O_4/Ni异质结构作为电极构建的无酶葡萄糖传感器表现出响应时间快(低于5s)、检测灵敏度高(7.4m A·(mmol/L)~(-1)·cm~(-2))、检出限低(1.17μmol/L,S/N=3)和线性检测范围宽(0~5 mmol/L)的特点。进一步的抗干扰性检测表明所制备的传感器在+0.44V vs.SCE对葡萄糖表现出良好的选择性。本文所制备的多级花状Co_3O_4基电极在无酶葡萄糖传感器的发展中有着很大的应用潜力。     

1α-羟基去氢表雄酮的合成方法改进

以1,4-雄烯二酮为起始原料,经羰基保护、溴代消除、氧化、不完全氢化及脱保护等6步反应,以29%的总收率合成1α-羟基去氢表雄酮。该方法具有经济、技术可行、安全环保等优点,为1α-羟基去氢表雄酮的规模化生产及维生素D类药物合成研究奠定理论基础。     

Pd-基金属-酸-碱多功能催化剂的制备及其丙酮一步法合成MIBK性能研究

甲基异丁基酮 (MIBK) 是一种重要的化学品, 广泛应用于涂料以及有机合成领域, 下游产品包括特种涂料溶剂、高品质脱蜡溶剂和高性能橡胶防老剂等. 近年来随国民经济的快速发展, 甲基异丁基酮的年需求量与价格逐年上升, 应用领域也不断拓宽. 因此, 开展 MIBK 绿色合成工艺的研究对提高原子经济性、打破国际技术壁垒以及满足国内市场需求具有重要意义. 目前生产 MIBK 最绿色、高效的生产方法是丙酮一步法, 包括缩合、脱水以及加氢等一系列反应过程, 该工艺顺利实施的关键在于所使用的催化剂. 根据丙酮一步法合成 MIBK 反应特点, 所用催化剂表面必须具备多种催化活性中 心, 从而保证缩合、脱水以及加氢反应的顺利进行, 实现从反应物到产物的高效转化. 因此, 高活性和高选择性多功能催化剂的制备是提高 MIBK 生产效率的有效途径.本文采用浸渍法将具有加氢活性的贵金属 Pd 负载在表面具有丰富酸性位点或碱性位点的固体酸或固体碱氧化物载体上, 制备了 Pd/MOx(M = Ti, Ce, Al, Si, La, Ca和Mg) 双功能催化剂, 并用于丙酮一步法合成 MIBK 反应中. 结果表明, Pd基金属-酸/碱双功能催化剂均可以催化该连串反应的进行, 其性能高于 Pd 基金属-酸双功能催化剂, 其中 Pd/MgO 催化剂上丙酮转化率为30.67%, MIBK 产率可达27.61%. 构效关系研究显示, 催化剂表面酸性位点和碱性位点对于该连串反应的各反应步骤催化性能有所不同, 其中碱性位点有利于丙酮缩合反应, 而酸性位点有利于二丙酮醇脱水反应, 且强路易斯碱性中心位点可以更好的催化缩合反应的进行, 同时中强度路易斯酸性中心位点具有最佳的催化脱水反应的能力. 此外, 表面具有最强路易斯碱性中心位点 Pd/La2O3催化剂并未表现出最高的MIBK产率, 说明在丙酮一步法合成MIBK反应中, Pd基双功能催化剂表面各位点间的协同对其催化性能具有重要的影响.本文进一步采用水热法和沉淀沉积法制备了系列MgTiOx、MgAlOx和CaTiOx二元复合氧化物 (MMO) 以及 CaMgAlOx和 TiMgAlOx三元MMO, 并以其为载体, 通过浸渍焙烧还原制备 Pd 基多功能催化剂, 并用于丙酮一步法合成MIBK反应中,发现Pd/MgAl-MMO多功能催化剂具有最高的催化活性及 MIBK 产率. 对其表面多功能位点数量进行调变, 并通过 XRD、CO2-TPD、NH3-TPD、吡啶红外、CO2红外和HRTEM等进行表征, 结果表明, 经过450 ℃焙烧酸碱中心摩尔量比为0.4的0.1%Pd/Mg3Al-MMO多功能协同催化剂三种催化活性中心位点协同作用最佳, 其丙酮转化率为38.20%, MIBK产率可达31.63%. Pd/Mg3AlMMO多功能协同催化剂三种活性位点接近性研究表明, 在多功能催化剂中分离酸中心活性位点、碱中心活性位点以及加氢活性位点后, 获得的双功能催化剂产率均明显下降, 说明Pd/Mg3Al-MMO多功能催化剂在三种活性位点相互接近时才能更好催化反应的进行. 根据多功能催化剂构效关系研究结果, 对各催化活性中心的密度及分布进行调控, 结果显示, 通过沉淀沉积法制备的Pd/Mg3Al-MMO催化剂性能进一步提高, 丙酮转化率为42.11%, 产率高达37.20%.