囊泡状二氧化硅的合成及油气吸附性能

以正硅酸四甲酯(TMOS)为硅源,P123(EO20PO70EO20)为表面活性剂,在p H=6的磷酸缓冲体系中制备了囊泡状二氧化硅材料.利用乙醇萃取脱除模板剂P123,电镜观测结果表明所得二氧化硅具有大孔囊泡结构,N2吸附结果表明其具有高比表面积和大孔容.通过Boehm滴定法确定了硅羟基数量与吸水率呈正相关.用囊泡状二氧化硅材料与商业化活性炭(AC)和硅胶(SG)对水蒸气、正己烷和油气进行静态吸附.在自建的动态正己烷吸附装置上用对囊泡状二氧化硅材料和商业化AC和SG对正己烷进行动态吸附.吸附结果表明,囊泡状二氧化硅材料的静/动态吸附容量和稳定性都远高于商业化活性炭和硅胶.     

高中有机化学教学中提升核心素养并体味科学价值*——以“乙炔的化学性质”为例

介绍了“乙炔的化学性质”的教学设计思路,展现了如何利用创新实验、丰富素材和问题讨论,帮助学生理解有机物性质和结构之间的关系。主要涉及以下几个环节:(1)通过课前自主预习,从乙炔与乙烯的相似性入手,预测乙炔的性质,了解乙炔的实验室制法;(2)结合2个创新分组实验“基于井穴板的微型化气体连续制备和性质检验装置”“利用真空输液瓶、微型样品瓶和注射器的密闭气体微型反应装置”,教师和学生一起巩固了乙炔的实验室制法,验证了预测的化学性质,丰富了对乙炔性质的感性认知,发现了“乙炔不能使酸性K₂Cr₂O₇溶液褪色”的异常现象;(3)从尝试解释异常现象入手,教师和学生一起从键能、加成比例、聚合后主链结构等多个角度探讨了乙炔与乙烯性质和结构的差异,建立起有机物官能团与性质关系的认知模型;(4)通过尝试利用模型解释2000年诺贝尔化学奖“导电高分子”和2017年度国家自然科学成果一等奖“AIE聚集诱导发光材料” 的结构、性质与应用,教师和学生一起提升了对认知模型的理解建构,感悟了科学研究的乐趣,体会化学科学在促进人类文明发展和社会进步中的重要作用。     

新三氮唑并嘧啶型除草剂的合成及其与人血清白蛋白的相互作用

合成了一种新型除草剂3-(4-氯苯基)-5-[(3-氯苯基)-氨基]-6-[(3-三氟甲基苯氧基甲基)-氨基]-3,6-二氢-[1,2,3]三唑并[4,5-d]嘧啶-7-酮(TAPO),并对其进行了表征。在模拟生理(pH 7.4)条件下,采用紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱法(CD)和傅里叶红外光谱研究了TAPO与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。结果表明:TAPO对HSA的内源荧光产生了有规律的猝灭,通过Stern-Volmer方程和紫外吸收光谱确定其猝灭过程主要为静态猝灭;由热力学公式计算出相关热力学参数ΔH,ΔS,ΔG的值分别为-100.92 KJ/mol,-234.35 J/(mol·K),-30.40KJ/mol,推断二者间的作用力主要为氢键和范德华力;根据Frster非辐射能量转移理论求得二者的结合距离r为4.02 nm(298 K)。同步荧光结果表明结合位点更接近于色氨酸残基;傅里叶红外光谱和曲线拟合数据显示,α-螺旋含量下降,β-转角结构和无规则卷曲结构上升;圆二色谱法进一步验证TAPO使HSA的二级结构发生了不可逆的变化。     

双金属氮化物Co3W3N/CNTs纳米复合材料的制备及其室温常压氮还原性能

采用水热法并经氨气保护热处理制备了双过渡金属氮化物Co3W3N/CNTs复合材料,得到了价格低廉且拥有良好氮电化学还原性能(NRR)的催化剂。通过调节已经预氧化的CNTs与过渡金属氮化物前驱体CoWO4的比例以及氨气热处理温度,实现了Co3W3N在CNTs表面的均匀负载。扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)测试结果显示该电化学活性纳米微粒均匀地分散于CNTs表面,表明经预氧化的CNTs由于表面富集了较多的活性基团,有利于双过渡金属氮化物的分散生长。热处理后CNTs表面的Co3W3N微粒尺寸约为20 nm,相较于无载体的Co3W3N尺寸(100 nm)有明显减小。室温条件下,在N2饱和的0.01 mol·L^-1 H2SO4溶液中测试了该纳米复合材料在不同过电位下的NRR,该材料在-0.3 V(vs RHE)时的产氨率及法拉第效率分别可达12.73μg·h^-1·cm-2和13.59%,对比同样条件下,纯相Co3W3N的产氨率及法拉第效率仅为1.08μg·h^-1·cm^-2和1.76%。结果表明,通过水热反应和氨气保护热处理的Co3W3N/CNTs纳米复合材料具有良好的NRR性能。     

生物质气化技术的研究进展

生物质能是一种可再生能源,它来源于生物体(如植物、动物、微生物等)通过光合作用将太阳能转化为化学能,并以有机物的形式储存。生物质能可以在适当的条件下被转化为热能、电能、生物燃料等,是一种重要的替代传统化石能源的可持续能源。生物质气化作为生物质的开发路径之一,是利用生物质生产合成气的有效方式。本文综述了生物质气化技术的研究,包括传统气化技术、共气化技术、化学链气化技术以及超临界气化技术等。介绍了每个气化技术的实验研究,阐述了各个气化技术的特点;详细介绍了化学链气化中载氧体与共气化中掺杂剂的使用。本文旨在探索使生物质气化效率达到最优的方案,并列举了目前存在的局限性,为进一步发展生物质气化技术以及生物质气化研究提供有益参考。     

PVCH-PE-PVCH三嵌段共聚物在超临界CO2中的熔融再结晶行为

本研究组在前期研究中发现, 改变溶剂的挥发速率可以调节体系中PE结晶和PVCH玻璃化之间的竞争, 进而调节PE结晶的受限程度. 超临界二氧化碳(scCO2)是一种非极性溶剂, 其对无定形聚合物(如PS)有很强的溶胀作用, 可显著降低聚合物的玻璃化转变温度, 提高原来被冻结的高分子链的活动能力. PVCH的分子结构与PS相似, 研究结果表明, scCO2对PVCH组分也有很强的溶胀能力, 导致PVCH的玻璃化转变温度降低, 从而可以改变PE嵌段的受限状态. 本文研究了PVCH-PE-PVCH在scCO2中的熔融再结晶行为.     

新型含二硫键的环肽的合成

本实验设计从Boc-Glu-OH,Boc-Asp-OH的两个羧基出发,最后通过I2氧化两个半胱氨酸的巯基生成二硫键,得到一类新型含二硫键的环肽,该环肽通过1H NMR,MS等确定了其结构.     

小分子阿特拉津和罂粟碱检测的免疫芯片技术研究

采用蛋白芯片竞争法对小分子半抗原的污染物进行检测。在获得特异性抗体的前提下,首先将阿特拉津半抗原进行了衍生化,然后将该衍生物和氨基罂粟碱分别与载体蛋白质卵清蛋白(OVA)进行偶联。实验证明新合成的完全抗原能够与其相应抗体发生特异性的结合。实验还对蛋白芯片检测阿特拉津进行了条件优化,其抗体固定化时间为2h,用卵清蛋白为封闭液的封闭时间为1h,样品稀释液pH值为8．0。并对阿特拉津及罂粟碱进行了定性、定量实验,结果表明：荧光信号强度随待测物浓度的降低而增强,有一定的线性趋势,阿特拉津检出限为0．001mg/L,罂粟碱检出限为0．01mg/L。     

阳离子光引发剂[CpFe(η6-tol)]BF4光聚合活性及增感的研究

研究了阳离子光引发剂[CpFe(η⁶-tol)]BF₄引发脂环族环氧树脂ERL-4221阳离子光聚合的活性.其响应峰在 374nm和 450nm处,大于二甲苯基碘盐的240nm,具有更高的感度.同时,研究了一些不同种类的过氧化物对[CpFe(η⁶-tol)]BF₄的增感作用,敏化效果与其氧化性一致:过氧化羟基异丙苯(CHP)≈过氧化苯甲酰 (BPO) >过氧化二异丙苯 (DCP),研究了光敏体系的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,对增感机理作出初步解释.     

硼氢化钠水解制氢的研究

采用置换镀的方法在泡沫镍基体上获得不同载钌量的NaBH4水解制氢催化剂。实验结果表明，NaBH4水解制氢反应为零级反应，氢气生成速率随载钌量的增加而变快；当泡沫镍表面完全被钌覆盖时，载钌量为6%，相应的催化能力最强。与离子交换树脂载钌催化剂相比，泡沫镍载钌催化剂更稳定、耐用。实验还证实，30%比35%的NaBH4水溶液在相同的催化剂作用下更易发生水解反应；NaBH4水溶液中加入少量的NaOH有助于提高钌催化剂的催化性能。通过对NaBH4储氢体系的能量计算，说明采用该氢源体系的微型燃料电池的能量密度有望达到甚至超过锂离子电池的比能量水平。