福州大学化学一流专业建设的探索与成效

福州大学化学专业是由著名化学家卢嘉锡先生于1958年创建的。经过多年的探索与实践,在一流专业建设中已形成了鲜明的专业特色。本文介绍了福州大学化学专业以卢嘉锡先生的“C3H3”作为教育指导思想,以立德树人为根本,守正创新,通过课程体系、人才培养模式和实践教学体系改革等举措,化学专业建设将嘉锡精神贯穿于人才培养的全过程,取得了一定的成效。

具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究——推荐一个综合化学实验

介绍了一个研究型综合化学实验——具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究。本实验基于氧化还原反应和配位反应合成Cu(I)配合物,采用薄层色谱法判断合成反应进程,运用配位滴定法测定其铜含量,利用荧光光度法和荧光定量分析法测定固态荧光以及判断产品的纯度。本实验综合了无机化学、有机化学、分析化学的基础知识和实验技能以及大型仪器的学习和操作,同时体现了发光金属配合物这一科研热点,探究物质结构与性质的关系。通过本实验的实践,学生在巩固所学实验知识和实验技能的同时,训练了运用所学知识解决实际问题的综合能力,有利于学生初步建立科学的思维方式和研究能力。

二茂铁苯基衍生物的综合化学实验设计

介绍了一个综合化学实验,涉及二茂铁苯基衍生物的合成、光物理和电化学性质的表征。该实验难度适中,综合运用了多种表征方法和测试手段,将大学基础化学理论、基本实验技能与金属有机领域的学术研究相结合。采用逆合成分析法设计了“一锅法”水相合成路线,旨在帮助学生树立绿色化学的概念以及培养可持续发展的思想。实验运用了紫外-可见吸收光谱和电化学方法对目标化合物的光物理和电化学性质进行研究,并结合量化计算手段详细比较了给电子基团和吸电子基团对分子电荷分布带来的影响。通过以科研反哺教学的模式,本实验不仅使学生掌握了基本的科研训练,而且培养了他们的综合实验素质。

“双一流”背景下地方高校国家级化学实验教学示范中心的建设与实践

“双一流”背景下,福州大学化学实验教学中心步入了内涵式发展阶段。实验中心贯彻学校的“价值引领、知识拓展、思维训练、能力建构”四位一体育人理念,结合学校“理工结合、基础研究与应用研究相结合”的办学特色,响应学院对化学理科拔尖2.0培养计划以及各专业的新工科、新医科等发展需求,探索地方高校国家级化学实验教学示范中心建设和改革举措和方法。本文将从实验平台建设,实验教学改革,实验师资队伍建设和科普服务等方面介绍过去五年以来福州大学化学实验中心“双一流”建设的经验,突出实践作用,强化实践育人功能,切实提高实验教学内涵。

电化学合成苯并噁噻嗪二氧化物实验的课程思政设计

有机电化学合成技术以电子代替传统有机反应的氧化还原剂,具有经济高效、环境友好、可持续发展等特点。通过将电化学合成苯并噁噻嗪二氧化物的科研成果转化为本科生实验,可以让学生建立“绿色化学”的理念,了解有机电化学合成技术对服务人类生态文明、国家需求和维护人民生命健康的重要意义,从而提高学生的专业认同感和社会责任感。通过将课程思政渗透到实验教学的全过程,全方位培养学生的科学思维、科学能力和科学素养。

Cu_(2)O@Ti_(3)C_(2)T_(x)锂离子电池负极材料制备及电化学性能

Cu_(2)O是锂离子电池(LIB)低成本、高容量的负极材料之一,但面临结构不稳定、容量保持率低的挑战.通过简单的溶剂热和湿化学法制备了具有三明治结构的Cu_(2)O@Ti_(3)C_(2)T_(x).凭借其优点,Cu_(2)O@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料在2 A·g-1的电流密度下循环400圈后仍保持416.8 mA·h·g-1的容量.与纯Cu_(2)O相比,这种复合材料的电化学性能得到了提升,这得益于少层Ti_(3)C_(2)T_(x)的优异导电性和三明治结构对离子传输的促进作用.

分析化学课程虚拟教研室建设途径探索

提出分析化学课程虚拟教研室建设的总体思路。依托“分析化学课程”虚拟教研室,广泛开展课程思政建设相关教学研究交流活动,建立“线上分析化学课程群”,跨校协作打造国家精品“分析化学”教学资源库,探索突破时空限制、“线上+线下”结合的教师教研模式、丰富教研活动,形成优质教学资源的共建共享,组织开展常态化“分析化学课程”虚拟教研室内教师培训。旨在打造中部、东部、西部、东北地区高校教师分析化学课程共建共享平台,构建“分析化学课程”高校教学学术共同体。

福建省首届大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验试题解析

介绍了福建省首届大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验的命题思路、试题原题及评分规则,并对实验中存在的问题及成绩进行了总结分析。

福建省第一届大学生化学实验邀请赛的评析与思考

2016年4月,福建省第一届大学生化学实验邀请赛在福州大学落下了帷幕。通过对该邀请赛的命题思路、试题特点、组织工作、竞赛结果进行分析与探讨,同时针对发现的问题,提出实验教学改革意见。

美国高校化学专业人才培养的特点——以美国纽约城市大学为例

根据作者多年来在中美高校的从教经历,以纽约城市大学为例,从高校新生录取、生源质量、专业划分、课程设置、教学互动、教学评估、本科生的科研训练等方面,对中美两国高校的化学教学方式方法进行了探讨和比较,着重阐述了美国高校化学专业人才培养特点,为我国高校化学专业人才的培养提供了参考,希望能够对我国建设一流大学一流学科有所帮助。

第11届全国大学生化学实验邀请赛物理化学操作考试试题的评析与思考

介绍了第11届全国大学生化学实验邀请赛物理化学实验的命题思路、实验试题的背景及考试情况,并对竞赛中所反映的当前实验教学中存在的问题进行了总结分析。

福建省首届大学生化学实验邀请赛有机化学实验解析

介绍了福建省首届大学生化学实验邀请赛有机化学实验的命题思路、试题及评分规则,并对实验成绩及实验中存在的问题进行了总结分析。

第11届全国大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验试题评析与思考

介绍了第11届全国大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验操作试题的命题思路,并对实验中存在的问题及成绩进行了总结分析。

第11届全国大学生化学实验邀请赛有机化学实验试题解析

介绍了第11届全国大学生化学实验邀请赛有机化学实验操作试题的命题思路,并对实验中存在的问题及成绩进行了分析。

通过拓展大学化学实验培养学生探索创新能力——以“硫酸铜中铜含量测定(碘量法)”为例

在大学化学实验“硫酸铜中铜含量测定(碘量法)”过程中,探索加入KSCN时机及不加入KSCN对滴定测试结果的影响,并且采用不同浓度的硫酸铜溶液进行验证。实验结果显示,碘量法测定铜含量过程中,临近滴定终点加入KSCN、滴定到浅黄色时加入淀粉之后加入KSCN,两者测试结果基本一致;但在加入KI之后加入KSCN、不加入KSCN,铜含量测定结果明显偏低。该研究可应用于本科实验教学,按不同实验条件将学生分组,在分别实验基础上,引导学生对各组实验结果进行对比、分析及讨论,从而培养学生探索创新意识,有效改进“唯书本”的教学方法。

福建省首届大学生化学实验邀请赛物理化学部分的评析与思考

介绍了福建省首届大学生化学实验邀请赛物理化学实验的命题思路、试题及评分规则,并对实验中存在的问题及成绩进行了总结分析。

面向“化学一流学科”建设的测试中心“五位一体”管理模式研究

在福州大学化学学科“双一流”建设背景下,探讨了如何以创新的理念使“化学一流学科测试中心”更好地服务于一流学科的建设。文章以“测试中心”的实际情况为基础,从服务学科建设,发挥设备效益,构建信息系统,完善安全制度,培养人才队伍等五个方面,提出了“五位一体”的管理新模式。通过该模式,夯实了院级测试中心为一流学科建设服务的基础,并为推动一流学科建设发挥积极的作用。

芬顿反应在化学动力学治疗中的应用

肿瘤微环境H_(2)O_(2)含量不足、p H值不适合、还原性物质含量过高及反应催化剂效率低等原因,导致传统的芬顿反应(Fe^(2+)+H_(2)O_(2)→Fe^(3+)+·OH)在癌症治疗中效率较低,限制了通过芬顿反应产生羟基自由基来进行肿瘤特异性治疗的化学动力学治疗(chemodynamic therapy,CDT)在活体治疗中的应用.可以通过优化芬顿及类芬顿反应催化剂体系、调节肿瘤微环境、增强催化剂效率和协同治疗的方法提高CDT的治疗效率.

新型功能材料在藻毒素萃取中的应用进展

藻毒素为有害藻类所产生的次级代谢产物,具有毒性强、种类多和生物蓄积性等特点,对人类健康、水产养殖业以及水生生态系统都会造成严重的威胁,已成为当前全球范围的研究热点。由于藻毒素在样品中的含量很低、样品基质复杂等因素,在仪器分析前进行有效的样品前处理不可或缺。高效的样品前处理技术不但能够减小或去除样品基质对分析的干扰,而且可以实现目标物的富集,增加分析方法的灵敏度与准确性。近年来,固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、磁性固相萃取(MSPE)、分散固相萃取(DSPE)、吸管尖端固相萃取(PT-SPE)等样品前处理技术已在藻毒素分离分析领域广受关注。这些前处理技术性能的好坏主要取决于萃取材料的特性。由于藻毒素的理化特性各不相同,在分子尺寸、亲疏水性、电荷等性质上差异较大,合理设计并制备适合藻毒素萃取的材料十分必要。最佳的萃取材料必须实现对藻毒素的可逆吸附,并且最好具有多孔结构和高的比表面积,从而能够提供高的回收率和与藻毒素良好的界面接触。此外,萃取材料还应该在样品溶液、洗脱溶剂、工作pH范围内具有良好的化学稳定性,否则萃取材料可能会溶解或丢失其官能团。本文综述了近十几年来国内外关于藻毒素分析检测研究的主要代表性文献,对新型功能材料在藻毒素萃取过程中的应用进行了梳理归纳,并对其发展前景予以展望。

簇-金属氧化物助剂电子相互作用调控的Ru原子簇催化剂用于温和条件下合成氨反应

氨是重要的化肥原料,也是颇具潜力的氢能源载体,对于可再生能源的储存、运输和终端利用至关重要.然而,传统Haber-Bosch工艺合成氨的反应条件苛刻,需要高温高压条件,并消耗大量化石能源及排放大量二氧化碳.可再生能源电解水制氢耦合温和合成氨新技术(eHB),不仅能实现可再生能源电力的“消纳和调峰”,而且可进行低成本、跨地域长距离存储运输,并可将“绿氨”与氢能产业相结合.然而,现有的高温高压合成氨催化剂与eHB工艺相不匹配,因此,迫切需要开发温和条件下高效合成氨催化剂技术,以实现可再生能源电力电解制氢体系和合成氨技术互补融合.目前,虽然助剂对于Ru基纳米簇(≥1 nm)合成氨催化剂的影响规律已得到了广泛研究,但它们对于Ru原子簇催化剂的作用机制尚不清楚,需要进一步揭示.本文考察了Ba及Ce助剂对Ru原子簇催化剂的影响规律,并分析了其作用机制.首先,通过简单的浸渍法将Ba和/或Ce物种掺杂到Ru原子簇催化剂(2 wt%Ru ACCs),制得Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂;然后,通过一系列实验考察了这些催化剂的合成氨性能,并利用多种表征手段对其进行了深入分析.合成氨性能测试结果表明,添加Ba和Ce助剂后,2 wt%Ru ACCs催化剂的合成氨速率明显提高,在400℃和1 MPa下,Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂的合成氨反应速率达到56.2 mmolNH_(3) gcat^(-1) h^(-1),是2 wt%Ru ACCs的7.5倍,且催化剂表现出较好的稳定性,在稳定运行140 h后活性未见明显降低.球差校正电子显微镜和X射线吸收精细结构谱结果表明,负载Ba和/或Ce后,Ru以Ru_(3)原子簇形式存在.X射线吸收近边结构谱和X射线光电子能谱结果表明,Ru与Ba及Ce物种之间存在较强的簇-金属氧化物助剂电子相互作用,可促进电子转移到Ru物种,形成富电子状态的Ru,进而促使电子转移到N_(2)的p*反键轨道,提高温和条件下合成氨反应速率.利用25%N_(2)+75%D_(2)气氛下的原位红外光谱研究催化剂的合成氨反应机理,结果表明,在Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂表面同时检测到N_(2)D_(2)物种和N_(2)D_(x)物种的振动吸收峰,说明添加Ba和/或Ce物种没有改变Ru原子簇催化剂活化N_(2)的方式,N_(2)仍是通过加氢的路径合成氨.综上,本文考察了助剂对Ru原子簇的影响规律,揭示了其作用机制,为设计高效的温和条件合成氨催化剂提供参考.