应用化学综合创新实验:铜纳米粒子催化硝基化合物还原反应的设计*

以较前沿的科研成果为基础设计了一个针对应用化学专业本科生的综合创新性实验--铜纳米粒子制备及催化硝基化合物还原反应的性能测试。实验内容包括一定粒径大小的铜纳米粒子的制备及表征,铜纳米粒子催化硝基芳烃还原的研究及催化剂的循环使用次数的考察等。本实验不仅可以锻炼学生的基本实验操作技能,同时训练学生对涉及到的仪器测试及结果进行合理分析,有助于提高学生的实验兴趣及动手能力,对培养学生的创新意识和团队协作精神也大有裨益。     

CO2-3掺杂纳米羟基磷灰石晶体的合成与表征

CO2-3掺杂是提高纳米羟基磷灰石（n-HA）生物活性的有效方法之一。以 Ca（NO3）2·4H2O 和Na3PO4·12H2O为主要原料，Na2CO3作为CO2-3来源，合成纳米碳羟基磷灰石（n-CHA）晶体。采用TEM ， XRD ，FTIR ，RS对合成晶体形貌和结构进行表征。结果表明：合成的n-HA晶体长度约为60～80 nm ，宽度在20～30 nm之间，形状为针状，具有良好的结晶度，与自然骨磷灰石形貌相似；n-CHA晶体随CO2-3掺入量的增加，结晶度降低；合成的 n-CHA晶体的晶胞参数 a值随着CO2-3加入量的增大不断收缩，但 c值增大，参数比c/a值增大，符合B型取代（取代PO3-4）的晶胞参数变化规律。红外谱图中，872 cm -1附近出现AB混合型取代（同时取代O H -，PO3-4）的CO2-3面外弯曲振动特征红外峰，同时CO2-3的不对称伸缩振动红外峰在1454和1420 cm -1附近出现分裂峰，1540 cm -1附近出现弱CO2-3峰；1122 cm -1附近出现CO2-3对称伸缩振动拉曼峰，1071 cm -1附近出现CO2-3的B型替代特征拉曼峰，通过计算PO3-4，CO2-3，O H -拉曼峰的积分面积比PO3-4/CO2-3，O H -/CO23，PO3-4/O H -，表明CO2-3在替换时，先以B型为主，随着CO2-3掺入量的增加，发生A型替代（取代O H -）。实验结果表明，合成的磷灰石晶体为B型取代（取代PO3-4）为主的AB混合型取代的 n-CHA。与人骨磷灰石晶体在形态、尺寸、晶体结构和生长方式上具有相似性，可称为类骨磷灰石。     

线性分数阶强迫振动的稳态响应

利用分数阶导数算子-∞D_t~β研究线性分数阶振动系统在谐波激励下的稳态响应.采用复指数函数形式的谐波激励,利用待定函数法得到与激励同频率的稳态响应,以及幅频关系和相频关系.讨论了分数阶导数项对刚度和阻尼的影响.     

纳米镍钴铁氧体空心微球的制备与性能

以乙二醇为溶剂,氯化铁、氯化钴、氯化镍和醋酸铵为反应试剂,采用溶剂热法制备纳米Ni_xCo_1-xFe₂O₄(x=0、0.3、0.5、0.7、1)铁氧体空心微球,研究镍含量对铁氧体空心球的磁性与吸波性能的影响。借助X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和网络分析仪对试样的物相组成、微观形貌和电磁特性进行表征。结果表明制备的镍钴铁氧体为尖晶石结构,且形貌为空心球,粒径在200 nm左右。当x=0时,镍钴铁氧体空心球饱和磁化强度最大为81.7 emu·g^-1,反射损耗在1 658.8 MHz有最小值为-16.9 dB。     

1,3-二(4-吡啶)丙烷-Cd(II)手性配合物的合成与晶体结构

利用室温挥发方法合成了手性化合物[Cd(bbp)2(H2O)2]·bbp·2NO3·H2O(bpp=1,3-二(4-吡啶基)丙烷);利用X射线单晶衍射分析了产物的分子结构,并测定了其荧光光谱和固体圆二色光谱.结果表明,合成产物具有含一维手性链[Cd(bbp)2(H2O)2]n的手性超分子结构;其在室温下表现出中等强度的倍频效应,其二阶非线性极化率为尿素的0.4倍,是潜在的二阶非线性光学材料.此外,合成的手性化合物呈现弱的荧光,其固体圆二色光谱则呈现正的Cotton效应.     

用手性高效液相色谱法拆分并测定氯苄哌醚联苯酰苯甲酸盐(英文)

氯苄哌醚联苯酰苯酸盐主要用于止咳,L-氯苄哌醚联苯酰苯酸盐具有更高活性.采用手性色谱柱,建立了氯苄哌醚联苯酰苯酸盐光学异构体的拆分方法,并将其用于氯苄哌醚联苯酰苯酸盐的检测.结果表明,采用Chiralcel OD-H柱,在流动相V(正己烷)∶V(异丙醇)∶V(二乙胺)=98∶2∶0.1的条件下,2个异构体能同时达到基线分离,检测波长为254nm,氯苄哌醚联苯酰苯酸盐检测极限为10ng.这表明所建立的分离分析方法可方便可靠地用于该化合物的光学纯度检测.     

新型杯[4]冠醚衍生物聚合单体的合成

从对叔丁基杯[4]芳烃出发,对其下沿的酚羟基进行修饰,先后在1,3-和2-酚羟基位点引入冠醚环和乙基;最后在NaH/THF中与3-溴丙烯酸丙酯反应制得聚合单体——新型杯[4]冠醚衍生物,其结构经1H NMR和MS表征。     

Simple and Efficient Method for Obtaining Fluorene and Spirobifluorene Bromide Derivatives

A mild, simple, and efficient synthetic procedure for the preparation of 2-monobromo-, 2,7-dibromo-, and 2,2′,7,7′-tetrabromo-substituted spirobifluorene derivatives and their key intermediates, 2-monobromo- and 2,7-dibromo-substituted fluorene compounds, has been developed. The oxidative bromination of fluorene and spirobifluorene was achieved using NaBr/H₂O₂ as the bromine source. High conversion of the starting materials was achieved together with good selectivities under optimized reaction conditions.     

磷酸基团在环丙沙星光敏损伤DNA中的作用

利用紫外-可见稳态吸收光谱, 稳态荧光发射光谱和激光光解瞬态光谱实验方法研究了磷酸基团在环丙沙星(CPX)光敏损伤DNA中的作用. 紫外-可见和稳态荧光光谱实验证实了磷酸根离子影响环丙沙星的稳态吸收和发射谱, 实验结果表明磷酸根是通过弱相互作用与环丙沙星结合. 我们还利用激光闪光光解实验分别研究了鸟苷(Gua), 脱氧鸟苷(dG)以及脱氧鸟苷酸(dGMP)对环丙沙星三线态(³CPX^*)的影响, 通过对比实验证实了在环丙沙星光敏损伤dGMP中, 由于磷酸基团的存在, 导致了环丙沙星三线态吸收峰的改变, 从而改变了光敏损伤反应的途径. 通过研究发现, 光敏损伤途径的改变是由于dGMP结构上磷酸基团通过氢键与环丙沙星结合所造成的. 最后, 根据实验结果并对比Gua, dG和dGMP的结构, 提出了一个合理的磷酸基团的作用机理.     

硫/水热碳球复合材料的制备及对锂硫电池倍率性能的影响

在锂硫电池正极材料的研究中,碳材料可以有效改善电池倍率及循环性能.为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,通过水热合成的方法,制备了由非均匀粒径碳球组成的碳材料.与硫热合成后,硫均匀分布在碳材料表面及周围,复合材料含硫量为52wt%.0.2C放电电流下,首次放电比容量为1174mAh·g^-1,100次循环后放电比容量为788mAh·g^-1.在4C的放电电流下,放电比容量稳定维持在600mAh·g^-1,循环过程中,库伦效率高于90%.该碳材料有良好的导电网络,且制备方便,成本低廉,对于穿梭效应和放电过程中的膨胀效应有一定的抑制作用,是一种优秀的正极材料.