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Separation and recycling of catalysts are crucial for realizing the objectives of sustainable and green chemistry but remain a great challenge, especially for enzyme biocatalysts. In this work, we report a new solvent-induced reversible inversion of Pickering emulsions stabilized by Janus mesosilica nanosheets (JMSNs), which is then utilized as a strategy for the in situ separation and recycling of enzymes. The interfacial active solid particle JMSNs is carefully characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), nitrogen sorption experiments, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and thermogravimetric analysis (TGA).The JMSNs are demonstrated to show order-oriented mesochannels with a large specific surface area, and the hydrophobic octylgroup is selectively modified on one side of the nanosheets. Furthermore, the inversion is found to be a fast process that is strongly dependent on the interfacial activity of the solid emulsifier JMSNs. Such a phase inversion is also a general process that can be realized in various oil/water phasic systems, including ethyl acetate-water, octane-water, and cyclohexane-water systems. By carefully analyzing the capacity of JMSNs with different surface wettabilities for phase inversion, a triphase contact angle (θ) close to 90° and a critical oil-water ratio of 1 : 2 are identified as the key factors to achieve solvent-induced phase inversion via a catastrophic phase inversion mechanism. Importantly, this reversible phase inversion is suitable for the separation and recycling of enzyme biocatalysts that are sensitive to changes in the reaction medium. Specifically, during the reaction, the organic substrates are dissolved in the oil droplets and the water-soluble catalysts are dispersed in the water phase, while a majority of the product is released into the upper oil phase and the enzyme catalyst is confined inside the water droplets in the bottom layer after phase inversion. The perpendicular mesochannels of JMSNs provide a highly accessible reaction interface, and their excellent interfacial activity allows for more than 10 rounds of consecutive phase inversions by simply adjusting the ratio of oil to water in the system. Using the enzymatic hydrolysis kinetic resolution of racemic acetate as an example, our Pickering emulsion system shows not only a 3-fold enhanced activity but also excellent recyclability. Because no sensitive chemical reagents are used in this phase inversion process, the intrinsic activities of the catalysts can be preserved even after seven cycles. The current study provides an alternative strategy for the separation and recycling of enzymes, in addition to revealing a new innovative application for Janus-type nanoparticles. 相似文献
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为了提升医学专业的大学化学实验课翻转课堂的教学效果,将SPOC在线学习活动与翻转课堂的过程设计结合,从课程目标与内容设计、教学策略设计、学习活动设计与教学评价设计等4个部分搭建了教学模式结构框架。在具体教学实验项目中,细化了知识传授、内化、拓展3个阶段的教学活动程序。该模式打破了实验课时间空间的壁垒,教学设计上突出了化学与医药学关联的情境创设,学习活动丰富有序,可操作性强。结果表明,采用SPOC式翻转课堂教学有利于激发学生的参与热情,促进思维能力的发展、动手操作能力的提高,对教学效果的提升作用显著。 相似文献
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数列分奇偶项求和是一个比较难的知识点,在考试中出现的频率比较大.本研究精心选取了一些例题,并对例题进行适当地变式,让学生在课堂教学活动中有自己的思考,提升课堂效率,帮助学生更好地掌握这部分学习内容,给教师们提供一些教学参考. 相似文献
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当前,新的课程改革已经进入了我们的教育体制,教育理念、教学形式和教学方式都得到了飞速的发展,并逐渐实现了现代化和信息化。把现代科技与现代科技结合起来,是当前物理课程改革的一个重要内容。在当前的教育环境下,新时期的物理教师必须把信息技术与物理课结合起来,以全新的视角进行物理教学模式的改革和创新,以提高教学效果。本文着重于这一领域的研究和分析。 相似文献
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通过翻转课堂与传统课堂在学习目标与教学流程上的对比,详细阐述了"原电池"翻转课堂的教学设计特点与实践研究过程,即课前利用微视频和学习单自主学习形成基本概念,课堂上通过解决问题实现重要概念内化,课后通过开放性问题体验原电池的价值。实践结果显示,"原电池"翻转课堂教学设计与实践能够更好地促进学生的发展,并在一定程度上优于传统课堂教学。 相似文献