可互动的便携式元素周期表实物展盒

介绍了一款具有教学和科普功能的元素周期表实物展盒,它集趣味性、便携性与科普范围广等特点于一身。展盒内样品丰富、贴近生活,并与名为"爱猜元素"的app配合使用,拓展了元素知识内容。千余人参与科普互动的反馈表明:这款元素周期表实物展盒激发了大众的学习兴趣,使大众在轻松愉快的氛围中学习了化学元素知识,从科学的角度认识到化学元素与生活密切相关,具有很好的科普效果。     

颜色背后的化学——一款以颜色为科普主题的实物展架的开发

北京大学化学国家级实验教学示范中心开发了一款以"颜色背后的化学"为主题的用于科普的实物展架。它以颜色相关化学理论为逻辑主线,通过展示化学物质的颜色,系统地科普物质背后的颜色成因。本文主要介绍了此款化学实物展架的设计理念、展示内容及其应用场景。     

揭开护手霜的神秘面纱——介绍一个化学实验类科普产品

通过设计开发一款关于护手霜制作的化学实验类科普产品,向公众展示化学中乳化的现象及其背后的化学知识。设计思路主要包括优化配方、简化流程、美化器具,增强实验的观赏性和互动性,并通过制作科普视频和宣传手册,全面立体地展现了实验过程和化学原理。该科普产品具有贴近生活、易于推广、安全美观、便携性好、受众面广等特点。     

碳氮复合镍催化剂催化的高选择性己二腈加氢制备环己亚胺

环己亚胺是一种重要的医药农药中间体,可用于合成青霉素、除草剂和杀菌剂等.本文应用溶剂辅助机械球磨和热解法制备了一系列的负载型Ni基催化剂Ni/IM-C(R),研究了该催化剂对于1,6-己二腈加氢制备环己亚胺的工艺.结果表明,由乙酸镍、 2-甲基咪唑及活性炭共同球磨、煅烧还原所制备的Ni/IM-C(R)具有优良的1,6-己二腈加氢活性和98%以上的环己亚胺收率.通过X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线(EDX)、透射电子显微镜(TEM)和N2吸附-脱附测试等表征手段研究了Ni/IM-C(R)催化剂的表面织构性质和化学性质.结果表明,氮掺杂碳材料改善了Ni/IM-C(R)催化剂活性金属Ni纳米颗粒的分散性.在Ni/IM-C(R)催化剂中,镍物种具有高活性,尺寸较小且表面Ni0含量高.在无添加剂存在下, Ni/IM-C(R)催化1,6-己二腈加氢环化制备环己亚胺时显示出良好的加氢活性和环己亚胺的高选择性.Ni/IM-C(R)催化剂制备方法简单、反应后易于分离、多次反应循环后仍具有稳定的催化性能,具有良好的工业应用前景.     

微悬浮法氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树酯的热降解反应动力学研究

用热重分析技术对微悬浮法氯乙烯-酷酸乙烯酯共聚树脂的热降解反应进行了研究,结果表明氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂在热分解过程中,HCl和HAc同时脱出;在静态空气和静态氮气,升温速率为5、10℃min-1的条件下,共聚树脂的热降解均为二级反应,热降解表观活化能Ea为160.82～183.77KJ·mol-1;ln[A/s]为28.64～34.74.     

铝合金板疲劳微裂纹超声红外成像检测的数值及实验研究

超声红外成像检测技术是一种发展迅速的新型无损检测技术,可用于检测材料表面或近表面的缺陷,由于对缺陷具有选择性加热的特点,近年来备受检测行业的关注。该文在铝合金板中制作疲劳微裂纹,在板中激励声波,裂纹表面因振动摩擦生热,用红外摄像仪记录板表面温度分布。拍摄的红外图像序列经傅里叶变换后得到的幅值和相位图能清晰显示裂纹的特征,测量到的裂纹长度误差达到4.3%。用有限元模拟超声在板中裂纹处的生热过程,研究板中超声在裂纹处的励热机制。超声激励时间、裂纹表面间摩擦系数和裂纹开口宽度直接影响裂纹处的励热效果,最高温度通常位于裂纹尖端附近。模拟和实验结果均表明超声红外成像检测技术能对板中疲劳微裂纹实现快速检测,提供有效、可信的检测结果。     

用一种新式的串珠分子模型来介绍分子的点群

利用生活中常见的串珠编制分子模型,得到了一系列属于不同点群的C84同分异构体的串珠分子模型。这些模型可作为可视化教具,帮助学生理解抽象的分子点群的相关知识,也可以作为科普产品向大家介绍与对称性相关的知识。     

用传感器探究影响向心力大小因素的实验装置研究

实验探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系是高中物理的一个重要实验。针对传统实验装置存在的不足,新设计的实验装置利用PASCO力传感器测向心力的大小,用调速电机来改变金属小球作圆周运动的角速度,并用霍尔传感器测量电机的转速,金属小球的质量和小球的旋转半径则定量改变。新的实验装置能定量地探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,实验结果精确度高,演示效果明显,方便师生使用和操作,值得推广。     

钯纳米颗粒负载在聚苯胺材料上制得催化Suzuki-Miyaura偶联反应的高效催化剂

在最近的几十年里,金属钯催化的Suzuki-Miyaura偶联反应已经得到了越来越多的关注,被广泛应用于药物、天然产物以及新材料的合成.与此同时均相催化剂发展迅速,高效的配体和大量的设计被用于Suzuki-Miyaura偶联反应中,但是钯催化剂的配体通常很昂贵和难以合成,因此钯催化剂系统的回收是非常有价值的,不仅是经济上的原因,同时也避免了产品的污染,所以发展非均相催化剂是必要的.近年来,研究学者们致力于设计非均相的钯催化剂,如将钯纳米颗粒负载到金属有机骨架、介孔分子筛以及活性炭等多种材料上得到的非均相钯催化剂并应用于Suzuki-Miyaura偶联反应中.我们主要介绍了钯纳米颗粒被负载在含磷配体的交联的聚苯胺材料上制得负载的钯催化剂,首先通过钯催化的三(4-碘苯基)胺与金刚烷基膦的C–P偶联,再由钯催化三(4-碘苯基)胺与对苯二胺的C–N偶联,进而得到钯纳米颗粒负载在含金刚烷基膦的聚苯胺材料上的催化剂Pd@PAN-Ad-0.5(钯含量为0.58 wt%),同时我们对催化剂进行了一些表征,如TEM,SEM,XRD,EDX,XPS,FT-IR,ICP等.通过TEM分析,我们发现钯纳米颗粒在聚合物表面分布均匀,并且金属钯的平均粒径为2–3 nm;EDX检测显示催化剂含有C,N,P,Pd,I元素,说明钯负载到含金刚烷基膦的聚苯胺材料上的催化剂Pd@PAN-Ad-0.5已经形成,并被用于Suzuki-Miyaura偶联反应.我们对反应体系中的各种影响因素进行了优化,包括溶剂、碱、反应时间、催化剂加入量以及不同的催化剂的优化,最终确定了最佳反应条件;对于带有不同取代基(如腈基、甲氧基、醛基、酮基以及硝基)的氯代芳烃和溴代芳烃与苯硼酸的Suzuki-Miyaura反应,以较少的催化剂使用量(0.075 mol%Pd)就能获得较高的相应的联苯产物收率.此外,催化剂Pd@PAN-Ad-0.5在偶联反应中具有较高的反应活性的同时,还具有较好的回收使用能力(至少能够回收使用5次),循环使用4次以后还具有较高的催化活性.为了探索催化剂Pd@PAN-Ad-0.5在工业上的应用,由于4'-氯-2-硝基-1,1'-联苯是合成啶酰菌胺药物的重要中间体,因此我们使用催化剂Pd@PAN-Ad-0.5催化2-硝基氯苯与4-氯苯硼酸的偶联反应,目标产物4'-氯-2-硝基-1,1'-联苯的收率高达96%.我们相信这类催化剂应用于实验室或工业上合成联苯化学品具有较大的潜力.     

高分子材料与工程专业课程体系持续改进探索与实践

课程体系是专业人才培养目标和毕业要求达成的重要落脚点,采用科学的方法判定其合理性并进行持续改进对人才培养具有指导意义.本文以高分子材料与工程专业为例,从工程教育专业认证的课程标准角度论证了课程体系与毕业要求的关系和设置,采用统计分析法,根据课程目标的直接评价数据和毕业生及用人单位的间接评价数据,分析了课程体系存在的不足...