Janus 粒子在环境检测领域中的应用

Janus 粒子,也称为阴阳结构粒子或两面性非对称粒子,是指表面上具有两种或两种以上不同化学组成或性质的不对称粒子。目前,Janus 粒子因其独特的结构和功能已经逐渐成为生物医药、催化、材料以及防污等领域中的新型功能材料。在环境检测领域,Janus材料亦因其特殊的光学、磁学及电学性能,为提高检测灵敏度、选择性和稳定性等提供了新的研究方向。基于此,本文主要讨论了Janus材料在环境检测方面的特点、优势和相关应用。最后,本文基于本课题组的研究经验以及工作中所面临的问题,对本领域的发展和未来的研究方向提出了展望,以期对本领域的未来发展提供指导。     

Moracin M的简便合成及其生物活性研究

本文以4-甲氧基水杨醛和3,5-二甲氧基溴化苄为原料,经取代、缩合和水解等3步反应,以38%的总收率合成了Moracin M。分别采用DPPH自由基清除法、小鼠巨噬细胞RAW264.7模型初步测试了Moracin M的抗氧化活性和体外抗炎活性,结果表明该化合物对DPPH自由基的清除能力很强（IC₅₀=0.0433mg/mL）,优于阳性对照药V_C,且具有一定的抗炎活性。      

基于核酸的纸基荧光生物传感器的设计及应用

纸基生物传感器由于其具有成本低、操作方便、生物可降解、识别元件用量低等优点,近年来受到了广泛的关注。其中,以功能核酸作为识别元件的纸基荧光生物传感器具有较高的灵敏度、瞬时响应以及实时检测等特性,在便携式传感设备方面展现出巨大的潜力。此外,将核酸作为识别元件的纸基无细胞蛋白合成平台,通过条件合成的报告荧光蛋白可实现对病毒、重金属等目标物的特异性检测,具有良好的应用前景。首先,本文介绍了基于核酸的纸基荧光生物传感器的设计,特别是基于核酸的识别元件与纸基材料的结合方式。其次,总结了基于核酸的纸基荧光生物传感器在临床诊断、食品安全检测、环境污染物检测等不同领域的最新研究进展,讨论了其优势与局限性。最后,探讨了基于核酸的纸基荧光生物传感器的发展方向与应用前景,以期为相关领域的研究提供参考。     

Esterification of Oleic Acid to Produce Biodiesel over 12-Tungstophosphoric Acid Anchored Two-dimensional Zeolite

Biodiesel has emerged as a non-toxic, biodegradable, and renewable fuel substitute that can be readily produced via the esterification reaction of free fatty acids. The present work explores the potential of 12-tungstophosphoric acid(TPA) anchored two-dimensional(2D) ITQ-2 zeolite(TPA/ITQ-2) as heterogeneous acid catalysts for biodiesel production. TPA/ITQ-2 material was prepared by swelling, delamination, and subsequent wetness incipient impregnation approach. The prepared catalysts were comprehensively characterized by powder X-ray diffraction, N₂ adsorption/desorption, temperature-programmed desorption of ammonia, flou-rier transform infrared spectroscopy, and transmission electron microscopy. The catalytic activity of TPA/ITQ-2 for biodiesel production was evaluated by the esterification reaction of oleate acid with methanol. Process parameters, such as reactant molar ratio and TPA loading were optimized. Due to the superior mass transfer and adequate stable acid sites, 2D TPA/ITQ-2 showed a higher catalytic activity and a better recyclable stability than the 3D and layered TPA/zeolites. This work will provide new opportunities for the design of 2D zeolite-based acid catalysts for biodiesel production.     

Built-in piezoelectric field improved photocatalytic performance of nanoflower-like Bi2WO6 using low-power white LEDs

Photocatalysis technology has been proved to be a potential strategy for removal of organic dyes, however high-power light sources are generally necessary to initiate photocatalytic reaction. In this work, we employed an excellent photocatalyst of Bi₂WO₆ with visible light harvest and meanwhile an intrinsic ferroelectricity, which realized the efficient degradation of organic dye via the synergetic photopiezocatalysis. Through coupling the illumination by a low-power (9 W) LED and the ultrasonic vibration (120 W) by an ultrasonic cleaner, the nanoflower-like Bi₂WO₆ composed of ultrathin nanosheets showed a much more enhanced photopiezocatalysis performance for purification of organic dye than the individual photocatalysis and piezocatalysis. Furthermore, the high mineralization efficiency and the good durability of the Bi₂WO₆ catalyst were demonstrated. The possible mechanism of photopiezocatalysis was finally proposed, where the ultrasound-induced piezoelectric field in Bi₂WO₆ drove photo-generated electrons and holes to diffuse along opposite directions, consequently promoting the separation efficiency of charge carriers. This work indicates that the synergetic photopiezocatalysis by coupling irradiation and ultrasonic vibration is a promising strategy to purify organic pollutants in wastewater.     

CBS还原合成手性1-苯乙醇实验设计*

将学科热点之一催化不对称合成策略引入实验教学中,通过CBS还原制备手性醇。实验以苯乙酮为原料,还原得到粗产物手性1-苯乙醇,经制备色谱仪分离提纯,气相色谱和自动旋光仪表征产物的光学性质。实验为综合型有机化学实验,通过此实验,学生在掌握手性醇合成原理与方法的同时,进一步学习手套箱、气相色谱、制备色谱仪、自动旋光仪等新技术,以提升学生综合科研素质。     

面向产出的高分子化学课程教学大纲的构建*

基于工程教育认证的核心理念,制定了面向产出的高分子化学课程教学大纲。与传统课程教学大纲不同,本大纲的课程目标是使学生具备推演、阐述、分析和研究高分子材料领域复杂工程问题的能力,体现以学生为中心、面向产出和持续改进的理念。课程教学内容既包含知识点又包含能力要求,强调课程知识点与学生能力达成的支撑关系。在课程考核部分,提出了分目标模块化的考核方法和评分标准,满足了工程认证可衡量、易操作的考核要求。     

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。     

高中化学必修课程“变化观念与平衡思想”学科核心素养的系统构成研究

“变化观念与平衡思想”学科核心素养的系统构成对开展“素养导向”的教学与评价具有重要意义。通过课标分析,基于学科能力模型明确了高中必修学段“变化观念与平衡思想”核心素养的核心知识与活动经验、认识方式、研究对象及问题情境、学科能力活动及其表现等4个维度的具体内涵,系统建构了高中化学必修课程“变化观念与平衡思想”学科核心素养模型。     

常见鼠药中毒及检测技术研究进展

鼠药是控制有害啮齿类动物最经济有效的方式,而大多数鼠药对人畜均具有较强的毒性。鼠药的不合理使用严重威胁人类和其他非靶标动物的生命安全。由误食、二次中毒、自杀及恶意投毒等原因导致的中毒事件时有发生。发展快速准确的鼠药中毒检测技术对于及时确定中毒靶标从而进行有效干预、对症治疗是降低鼠药危害的重要手段。常规的鼠药检测大多基于液相色谱-串联质谱等仪器分析方法。近年来,免疫分析技术由于具有操作简单、快速的优点,开始用于鼠药的快速检测。该文重点针对典型的氟乙酰胺、毒鼠强和抗凝血类鼠药的中毒概况和检测技术进行了总结,以期为相关领域研究人员提供技术指导。