甲烷-二氧化碳重整制合成气与现代分析技术应用于探究性化工专业实验的设计与探索

以甲烷-二氧化碳重整制合成气为实例,设计探究性实验,将合成气的制备和现代分析技术应用于化工专业实验的教学实践中以提高学生的创新和实践能力。实验包括催化剂的制备,催化剂的性能评价和催化剂的表征等3大部分。采用工业最常用的浸渍法制备含有不同助剂的Ni/X/γ-Al2O3（X为Co,Fe,MgO,CeO2）催化剂,以甲烷-二氧化碳重整反应评价其催化性能,并采用XRD、H2-TPR、BET和TG对催化剂的微观结构进行表征。结合催化剂的性能评价结果和表征结果,探讨不同助剂对镍基催化剂性能的改善效果及机制。通过开设该实验,可以让学生了解化工学科的前沿知识以及现代分析技术的基本原理和用途,掌握专业的实验操作、数据处理和谱图绘制方法,提高学生的专业素养和综合能力。     

气相色谱-串联质谱法测定食用油中两种非邻苯二甲酸酯类增塑剂

建立了气相色谱-串联质谱同时测定食用油中对苯二甲酸二（2-乙基己基）酯和偏苯三甲酸三（2-乙基己基）酯两种非邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法。样品采用乙腈提取,于-20℃冷冻除脂净化,用气相色谱-串联质谱选择反应监测模式测定。两种化合物的检出限为0.03 mg/kg,定量限为0.1 mg/kg,线性范围为0.1~10 mg/kg。3个添加水平（0.1、0.3和1.0 mg/kg）下的回收率为81.04%~108.31%,相对标准偏差为0.70%~9.91%。该方法简便、准确,适用于食用油中对苯二甲酸二（2-乙基己基）酯和偏苯三甲酸三（2-乙基己基）酯的检测。     

The h-SbxWO3+2x Oxygen Excess Antimony Tungsten Bronze

We describe the previously unreported oxygen excess hexagonal antimony tungsten bronze with composition Sb_0.5W₃O₁₀, in the following denoted as h-Sb_xWO_3+2x with x=0.167, to demonstrate its analogy to classical A_xWO₃ tungsten bronzes. This compound forms in a relatively narrow temperature range between 580 °C<T<620 °C. It was obtained as a dark-blue polycrystalline powder, and as thin, needle-shaped, blue single crystals. h-Sb_xWO_3+2x crystallizes in the hexagonal space group P6/mmm with the cell parameters a=7.4369(4) Å and c=3.7800(2) Å. The antimony and excess oxygen occupy the hexagonal channels within the network of corner-sharing WO₆ octahedra. h-Sb_xWO_3+2x has a resistivity of ρ_{300 K}≈1.28 mΩ cm at room temperature, with little if any temperature-dependence on cooling. DFT calculations on a simplified model for this compound find a metallic-like electronic structure with the Fermi level falling within rather flat bands, especially around the Γ point.     

Binding and cytotoxicity of 131I-labeled gastrin-releasing peptide receptor antagonists modified by cell penetrating peptides

Gastrin releasing peptide receptors (GRPRs) are one of the most interesting targets over expressed in various tumors. Due to the superior potential of the GRPR antagonist analogs, they have been studied in the tumor radio imaging and therapy field. However, typical antagonists suffered the shortcomings of no internalization and poor binding affinity which hampered their applications in radiotherapy. Therefore, we attempted to introduce Oligoarginines (cell penetrating peptides) to RM26, aiming to increase the binding affinity or even trigger the internalization of the peptides on cells. The results showed Arg₆ as the most potent CPP, significantly enhanced the binding avidity of RM26 to the GRPR.

     

Z型光催化剂Sb2WO6/g-C3N4的制备及光催化性能

通过水热反应合成了Sb₂WO₆改性的g-C₃N₄复合材料(Sb₂WO₆ /g-C₃N₄). 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 紫外-可见漫散射反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等表征了样品的性质. 结果表明, Sb₂WO₆在g-C₃N₄的表面上生长, 并且复合材料光吸收能力有一定的增强, 光生电子-空穴的重组率降低. 通过罗丹明B(RhB)的光降解评价了Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料的光催化性能. 结果表明, 模拟日光下Sb₂WO₆质量分数为10%的Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料在60 min内对RhB的降解率为99.3%, 高于纯g-C₃N₄和Sb₂WO₆. Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料的这种高度增强的光催化活性主要归因于强的界面相互作用促进了光生电子-空穴分离和迁移. 添加自由基清除剂的实验结果表明, ·O^2-和h⁺是光催化反应中的主要活性物质. Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料在几个反应周期内表现出优异的稳定性. 根据实验结果提出了一种可能的Z型光催化机理.     

以学生为中心的递进式“精细化工”实验教学

针对学生实验课积极性不高、实验教学效果不理想的问题，对一门选修课"精细化工"的实验进行了重新思考和设计，让学生参与从实验具体内容制定、操作到结果讨论的整个过程，并首次以"递进式"实验的方式由学生参与第2次实验（基于前一个实验的改进和完善），使学生了解理论知识转化为可行实验方案的具体做法，切身体会在实验原理相同的情况下，实验方案的细微调整对实验结果的巨大影响。结果表明，这种"以学生为中心"的改进能让学生注重实验细节，同时关注实验失败的原因，并在第2次实验中及时修正。这为学生实验综合素质的培养提供了一种教学思路。     

金属有机骨架薄膜材料的三阶非线性光学性能研究进展

金属有机骨架(MOFs)材料因其可设计的结构以及灵活可控的配位模式,在三阶非线性光学(NLO)领域引起了广泛的关注。与液体分散状态相比,MOFs在固体状态下的三阶NLO性能更为重要,这不仅可以深入了解MOFs本身所固有的光学性能,还有助于实现MOFs在光学器件中的实际应用。然而,由于散射的存在和透光率的限制,单独的MOFs材料难以直接实现固体状态下的三阶NLO性能研究,将MOFs制备成具有较好光学透过性的薄膜是研究其NLO性能最为可行的一种策略。MOFs薄膜不仅很好地继承了MOFs所固有的三阶NLO性能,而且还结合了薄膜的高透光率以及灵活的机械性能。基于此,本文分析总结了MOFs薄膜的制备方法及其NLO性能研究方面的相关工作,并根据目前MOFs薄膜在三阶NLO性能方面的研究现状对其未来发展予以了展望。     

一个闭环二噻吩乙烯及其Ag(Ⅰ)配合物的合成、结构和光致变色性质

首次合成了一个含氰基二噻吩乙烯闭环体化合物(L_c),用IR、¹H NMR及X射线单晶衍射研究其结构,表明它是一对R,R和S,S对映异构体组成的消旋混合物,证实了光化学顺旋环化反应中己三烯结构转变为环己二烯结构。紫外可见光谱研究表明其在THF溶液和固相均具有可逆的光致变色性质,可见区最大吸收波长为607 nm。光异构化动力学研究表明开环反应为一级反应,而闭环反应为0级反应。将其进一步用作配体与Ag(CF₃SO₃)自组装合成了配合物1,并用元素分析、IR、¹H NMR及电喷雾质谱进行结构表征。1在固相具有可逆的光致变色性质,但与开环配体组装的配合物不同,由于刚性的闭环配体结构限制了2个噻吩环的自由旋转,银离子与闭环配体配位未能修饰配体的吸收波长,1的可见区最大吸收波长与配体相同。与闭环配体相比,1的光异构化反应速度更快,这和循环伏安法测得其具有比配体更小的带隙结果一致。     

螺吡喃功能化UiO-66光响应吸附剂的制备及其性能

将光响应分子甲基螺吡喃SP-CH₃引入UiO-66的非极性孔笼中,构筑吸附活性位可光控调节的光响应吸附剂。SP-CH₃功能化的吸附剂完好保留了载体UiO-66的骨架和孔道结构。以阴离子染料甲基橙为探针,研究了吸附剂在不同光照条件下的吸附和解吸性能。结果表明,经紫外光照后,吸附剂对甲基橙的吸附量为41.99 mg·g^-1,相较于可见光照后样品的吸附量提升57.56%,吸附作用增强;经可见光照后,甲基橙的脱附量为81.6%。本策略通过光照刺激改变UiO-66孔笼中SP-CH₃的构型及表面电荷性质,即对吸附活性位进行光控调节,在不同光照条件下实现对吸附质的高效吸附和有效脱附。