环境化学综合设计实验:镁铝水滑石的制备、表征及其对水中消毒副产物的吸附作用

制备了一种双金属氢氧化物吸附剂并对其溴酸盐吸附性能进行了测试,将吸附技术和现代测试技术与环境化学实验教学相结合。采用水热合成法制备了镁铝水滑石（MgAl-LDHs）吸附剂,焙烧后制得具有“记忆效应”的焙烧水滑石（MgAl-CLDHs）,并通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、热重（TG）及扫描电子显微镜（SEM）表征了吸附剂的结构和形态。结合材料的表征数据及性能测试结果分析探讨镁铝水滑石对溴酸盐的吸附效果,进一步探究该吸附反应的机制。该实验可让学生获取吸附领域的前沿知识,了解吸附反应以及各种现代测试技术的基本原理,提高学生的综合实验能力,激发独立思考和创新的意识,有利于创新人才的培养。     

软件技术在近红外光谱定量分析中的应用

为了更好地运用化学计量学方法提高近红外光谱定量分析的质量,全面研究了相关算法技术与软件工具的应用。根据近红外光谱定量分析的一般流程,依次探讨了光谱数据预处理、异常样本检测、样本集划分、波长选择、模型建立及其参数优化的常用算法,并给出了其中各种主流算法的基本步骤;然后介绍了OMNIC、OPUS、Origin、The Unscrambler X和MATLAB等软件工具的功能特点和主要用途,可为相关技术研究和分析检测工作提供参考。     

磁性纳米粒子Fe3O4@PEI@Ru(OH)x催化的分子氧氧化醇-克脑文格尔串联反应

以聚乙烯亚胺改性的四氧化三铁纳米粒子为载体负载Ru(OH)_x得到负载钌催化剂Fe_3O_4@PEI@Ru(OH)_x.该催化剂在分子氧氧化醇-克脑文格尔缩合"一锅"串联反应中显示优良的催化性能,多种结构的醇被选择性地氧化为相应的醛进而与活性亚甲基化合物缩合生成相应的缩合产物.采用外磁铁可以很容易地将催化剂与反应混合物分离,实现催化剂的回收.然而,该催化剂的循环使用性能较差.电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)分析证明催化剂在反应过程中没有发生钌的流失.X射线光电子能谱(XPS)分析发现催化剂失活是由于反应过程中活性的Ru~(3+)被部分地氧化为非活性的Ru~(4+)所致.     

离子液体催化苯乙烯类化合物的氢烯基化和烷基化反应

Brnsted酸性离子液体作为反应介质和催化剂,实现了苯乙烯类化合物的氢烯基化反应和富电子芳烃参与的氢烷基化反应,取得了优秀的产率和选择性,其产率最高可达到97%,底物适应性比较好,易于放大到克量级,为反式1,3-二芳基1-丁烯化合物和1,1-二芳基乙烷类化合物的制备提供了绿色合成新途径,值得一提的是本方法能以85%的产率高效合成抗蛋白凝聚药物3i,表现出了很好的实用价值.     

镍基钙钛矿型催化剂的结构调控及其在甲烷干重整反应中的应用

钙钛矿材料在催化领域具有广泛的应用,其微观结构的调控对催化性能有显著的影响.我们采用柠檬酸配合法、溶胶凝胶法、燃烧法和浸渍法一系列不同的制备过程对镍基钙钛矿材料的结构进行调控,并将其应用于甲烷干重整反应,研究了制备方法对活性组分Ni的化学形态、Ni与基底的相互作用以及活性氧物种的调控,进而影响其催化活性和抗积碳能力.结果表明,燃烧法可以显著提高催化剂的结晶度,从而提高Ni与基底的相互作用以及表面氧物种的含量,使其具有较强的抗积碳能力.燃烧法合成的Ni基钙钛矿催化剂在CH4∶CO2=1.25∶1,800℃的条件下反应300 h后,积碳量仅为1.0%,而在同样条件下浸渍法合成的催化剂积碳量则高达14.6%.     

钴催化的高效贝克曼重排反应

利用廉价易得的氟硼酸钴水合物, 在温和、 无添加剂的空气条件下, 高效催化酮肟衍生物的贝克曼重排反应, 底物的普适性和官能团的兼容性均较理想, 产物收率最高达97%. 基于该高活性的氟硼酸钴水合物, 实现了10 g级二苯甲酮肟的贝克曼重排反应, 收率为71%. 同时, 也实现了钴催化酮类衍生物和盐酸羟胺的一步法贝克曼重排反应, 产物最高收率为94%, 反应体系中无溶剂及添加剂, 反应体系的原子经济性和底物普适性较好.     

加强实验教学过程管理促进实验教学目标达成

实验教学目标的达成依赖于严格的实验过程的科学管理。本文介绍了大连理工大学基础化学实验中心通过《化学实验指导手册》的编制和严格执行,培养学生的实验安全环保意识,加强对实验过程的指导。将实验各环节纳入考核范畴,目的在于着力培养学生良好的实验习惯,规范实验报告撰写和提高学生的创新思维能力,从而有效地监控和保证了实验教学质量。     

强化归属感引导学生回归课堂效果研究

当代大学生背离课堂原因复杂多样,如何改变现状引导学生回归课堂,是国内外大学共同面对的难题。本文从教育心理学角度出发,结合多年的工作实践,提出了强化个体归属感,引导学生回归课堂的应对策略;系统探讨了强化学生归属感的多种途径,并通过实际案例对如何强化归属感以及取得的有益效果进行了详细说明。该文提出的教学理论对一线授课教师和教育工作管理者具有参考、借鉴意义。     

Schrödinger药物虚拟筛选流程模块在大学生物和化学信息学教学中的应用

介绍了Schr?dinger药物虚拟筛选的基本原理和流程,结合大学生物和化学信息学课程的相关教学内容,分别描述了蛋白受体的预处理、类药性五原则、毒药物动力学(ADME)、泛筛选干扰化合物(PAINS)、高通量虚拟筛选、标准精度筛选、高精度筛选和MM/GBSA的打分排序原理和使用方法。该软件可以在大学生物和化学信息学的教学中演示,有助于提高学生对蛋白结构、分子构象、药物虚拟筛选和计算机辅助分子设计的理解,该软件有很好的图形界面,可以给学生直观的体验,大大丰富了大学课堂的教学内容。此外,该软件在药物设计领域里面也有很好的应用价值,大大节约了药物筛选的成本,提高了药物发现的效率。     

含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究——推荐一个高分子化学综合实验

推荐了一个高分子化学综合实验——含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究。实验内容包括利用Sonogashira偶联反应合成共轭高分子,采用核磁共振和红外光谱等检测手段对其结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光和热重分析对其性能进行研究。本实验结合了高分子化学和聚合物仪器分析与表征的知识点,建议纳入高分子专业高年级综合实验课程。