BZ振荡反应实验的课程思政设计

传统BZ振荡反应实验着重于耗散结构知识的传授和诱导期反应活化能的测量。本案例基于同心圆生长过程呈现的丰富多彩的现象和蕴含的人生哲理,以耗散结构理论为支撑,对实验内容进行了创新设计,引入同心圆实验内容和翻转学习模式,在提升学生科学素养和研究能力的同时,引导学生分析实验中存在的安全隐患和对环境可能造成的影响,在实验过程中融入对人生的思考,在课后利用耗散结构相关原理去认识世界和改造世界。改进后实验将有助于树立学生正确的人生观和世界观。

化学“101计划”基础化学实验课程建设的思考与实践

化学“101计划”基础化学实验课程适用于拔尖学生培养计划2.0基地学校化学类专业低年级学生,是培养化学基础研究创新人才的高阶基础入门实验课程。本课程可以激发学生化学实验的兴趣,具备继续从事化学后续课程学习和化学研究的基本实验素养。通过以合成和测量为载体的单元实验或小综合实验,服务于基础单元操作学习、基础技能训练,或成为合成化学实验和化学测量学实验等课程学习必要的先导内容,为后续实验课程学习打基础。

化学“101计划”化学测量学实验课程设计

“化学测量学实验”是教育部化学“101计划”4门核心实验课程之一。本文详细介绍该课程定位、课程目标、课程设计思路、课程模块、课程知识点和教学内容等。并介绍如何针对各自学校特色利用该课程提供的不同级次的实验进行重组和设计。旨在通过化学测量学实验推动拔尖基地高校和相关高校的化学实验教学的改革与创新,提升拔尖创新人才的培养质量。

从燃烧热测量求算化学反应热——“燃烧热的测定”实验改进

经典物理化学实验“燃烧热的测定”主要涉及化学热力学中燃烧热知识点,为典型的验证性实验。本实验改进结合重要化学品邻苯二甲酸(酐)的生产过程,通过测量萘、邻二甲苯、邻苯二甲酸和邻苯二甲酸酐等几种物质的燃烧热,计算其合成过程的反应热,既丰富了燃烧热实验的内容,又能和实际应用相关联。实验涉及几种原料廉价易得,均可测得准确的燃烧热数值,进而能获得可靠的反应热结果。采用线上、线下相结合的翻转学习教学模式,再通过几个反应过程测量的分工合作,可以有效地培养和提升学生的自主学习能力和团队协作精神。

氟化钾负载改性法制备碱性NaY沸石

氟化钾（ＫＦ）可以高度分散于八面沸石表面，通过与ＮａＹ沸石表面发生相互作用而产生ＫＯＨ类碱物种，使ＫＦ／ＮａＹ具有类似于ＫＯＨ／ＮａＹ的碱性，在异丙醇探针反应中的碱性催化活性也与ＫＯＨ／ＮａＹ相似．由于沸石中的Ｓｉ组分容易与ＫＯＨ生成强度低的碱性化合物，妨碍ＫＦ或ＫＯＨ负载过程中强碱位的生成，因此ＫＦ／ＮａＹ的碱强度介于ＫＦ／ＳｉＯ２和ＫＦ／γ－Ａｌ２Ｏ３之间．

化学蒸气沉积硅氧化合物调变HZSM－5沸石的研究

本文研究了正硅酸乙酯分别在无胺法和有胺法制得的ＨＺＳＭ－５沸石上的沉积过程，并用吸附，ＮＨ３－ＴＰＤ及异丙醇探针反应等手段表征了沉积后的样品，发现沉积仅在外表面上进行，可使孔口变小但不影响孔道内性质，显示有对于二甲苯分子的择形吸附能力，且在甲苯甲醇烷基化反应和二甲苯异构化反应中表现出良好的择形催化性能．

用异丙醇铝水解法精细修饰NaY沸石

用异丙醇铝水解法能调变ＮａＹ沸石的表面性质而在沸石表面“化学镀饰”上均匀的Ａｌ２Ｏ３层，所形成的新型复合多孔材料并不减小原有沸石的孔径，于８７３Ｋ焙烧后也未造成Ａｌ２Ｏ３的聚集和／或形成晶相．这种Ａｌ２Ｏ３－ＮａＹ复合多孔材料同时具有类似Ａｌ２Ｏ３的表面性质以及ＮａＹ沸石的特性（高比表面和择形性）。

醇盐水解法制备Al_2O_3-NaY新型复合多孔催化材料

醇盐水解法制备Ａｌ２Ｏ３┐ＮａＹ新型复合多孔催化材料＊淳远朱建华＊＊须沁华秦玉（南京大学化学化工学院化学系，南京２１００９３）关键词化学镀饰氧化铝，醇盐水解，固体碱，氟化钾，硝酸钾，改性，ＮａＹ沸石，复合多孔催化材料碱性催化至今依然是分子筛催化中的薄...

物理化学设计实验教学的实践与体会

介绍了南京大学物理化学实验课程中设计实验的开设情况。在设计实验教学过程中,通过选取主导仪器、递交初步计划、陈述实验方案和完成设计实验4个环节的训练,有效促进了学生综合素质和创新能力的培养,取得了良好的教学效果。

碳酸钙对HZSM-5沸石外表面酸性修饰的研究

通过固态反应的途径研究了CaCO3对HZSM-5沸石外表面的修饰,并进行了XRD、IR、异丙醇催化分解反应等表征以及芳烃转化反应性能测试.改性后试样外表面酸性位显著减少,而孔道内酸性则变化不大,表现出对1,3,5-三甲苯和邻二甲苯分子不同的催化性能,并随试样制备过程中焙烧温度的提高愈发显著.此外,对CaCO3外表面修饰的机理也进行了初步探讨.

两亲性沸石的研制及应用

综述了两亲性沸石的研究进展。两亲性沸石同时具有亲油性和亲水性的基团,能被分散在水/油两相界面处,有效地催化油相和水相之间的反应。介绍了两亲性沸石的形成及发展,对不同两亲性沸石的研制、表征进行了归纳,阐述了两亲性沸石在烯烃环氧化、烯烃水合等相界面催化反应体系中的应用,并展望了两亲性沸石未来的发展方向。

MgO在NaY沸石上的分散及其催化性能

采用微波辐射方法将ＭｇＯ直接分散在ＮａＹ沸石上，从而获得强碱性活性位．ＭｇＯ／ＮａＹ具有耐水冲刷性，克服了通常负载型固体碱在水中易流失的弱点。

新型两亲性HZSM-5沸石催化剂对环己烯水合相界面反应的催化研究

采用三甲基氯硅烷对HZSM-5沸石样品进行外表面修饰,制得两亲性沸石样品,该类两亲性沸石能分布于水、油两相界面处.改性后样品的红外光谱中末端硅羟基峰的强度明显降低,并出现CH3基团的C_H伸缩振动吸收峰,证实部分亲水性表面硅羟基被亲油性硅烷基团取代.这类两亲性样品在不加共溶剂及静置条件下,对环己烯水合相界面催化反应的催化活性远远高于改性前的HZSM-5沸石.由于该相界面反应是以孔道内为主的反应,三甲基氯硅烷经改性制备出的亲油性HZSM-5沸石也呈现出较高的活性.

有机胺修饰具有较大孔径介孔材料的二氧化碳吸附性能

以非离子表面活性剂P123为模板剂,正硅酸甲酯为硅源,通过加入不同的扩孔剂制得具有较大孔径的SBA-15类介孔材料,并采用粉末X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱等手段对所得样品进行了表征.加入扩孔剂可以明显增大介孔材料的孔容和孔径,而异辛烷为扩孔剂的扩孔效果明显优于四氯化碳.经四乙烯五胺(TEPA)镀饰后,这些样品均表现出良好的CO2吸附性能.其中对于除去模板剂后再镀胺的样品,其CO2吸附能力与介孔材料孔道结构关系不大,而对于未除模板剂的原粉镀胺样品,CO2吸附能力则随孔道的变大而增强.此外,通过吸附等温线和CO2-程序升温脱附(TPD)手段比较了温度和压力对CO2吸附的影响,发现在较高温度下吸附时CO2的吸附能力随压力的变化存在显著差别,因而在这类TEPA修饰的介孔材料上可通过变压吸附的途径来实现对环境气流中CO2的吸附和分离.

新型液固相同晶取代法制备Ti-β沸石

采用以 Ti(SO4 ) 2 液固相同晶取代 H-β沸石的后合成新路线制备 Ti-β沸石 ,并对制得的样品进行了XRD,IR,Raman,UV-Vis,XPS和正己烷吸附等表征以及催化活性的测定 .发现经过质量分数为 3 0 %的Ti(SO4 ) 2 水溶液适当改性后得到的 Ti-β沸石具有良好的催化性能 .Raman和 UV-Vis光谱及正己烷吸附的结果表明 ,后合成路线制得的 Ti-β样品仅存在很少量的骨架外的 Ti物种 .UV-Vis光谱在 2 2 0 nm处的强吸收峰和骨架在 960 cm- 1 处的红外吸收峰均证明在沸石骨架中存在四配位 Ti原子 .通过液固相同晶取代法得到的 Ti-β沸石对环己烯与 3 0 % H2 O2 的环氧化反应具有很高的催化活性 ,由于样品中仍存在酸性位 ,因此其反应产物主要是环己烯环氧化后的醇解及水解产物 .

凝胶-模板法制备高比表面积氧化镁

以四水乙酸镁为前驱体,以大米粉形成的凝胶为模板,采用新的凝胶-模板法制备了一系列的氧化镁材料,并用X射线衍射、扫描电镜、低温氮气吸附-脱附、X射线荧光分析、热重-差示扫描量热、CO2程序升温脱附和氨程序升温脱附等手段对样品进行了表征.该方法主要利用大米粉在水中加热形成凝胶来分散镁盐前驱体,再通氧焙烧去除模板从而获得多孔MgO材料.结果表明,制得的MgO具有高比表面积（可达206m^2/g）和双介孔结构（孔径分别位于3.9和5~40nm附近）.与直接焙烧四水乙酸镁制得的MgO相比,这类新型高比表面积MgO具有较多的强碱位和较少的酸性位,并在异丙醇催化分解反应中表现出更高的丙酮收率和选择性,有望成为一类优良的固体碱催化剂.

负载型KNO_3固体碱对环戊二烯甲基化反应的催化作用

考察了负载型KNO3固体碱对环戊二烯(CPD)和甲醇的甲基化制备甲基环戊二烯(MCPD)反应的催化性能.通过X射线衍射和低温氮吸附等手段研究了载体的表面性质和KNO3在不同载体表面的分解情况,并用非水溶液Hammett指示剂法测定了各固体碱的碱强度.结果表明,KNO3负载在不同的氧化物载体上后其碱强度表现出极大的差异,负载在ZrO2,-γAl2O3,水滑石(HT)和MgO上能检测到H-为27.0的碱强度,这些碱性位可视为固体超强碱;而负载在SiO2和TiO2上仅检测到了H-为9.3的碱强度,这与载体本身的表面性质密切相关.碱强度较低的KNO3/SiO2和KNO3/TiO2以及氧化物载体本身在CPD甲基化反应中表现出较差的活性,说明催化剂应具有一定的碱强度,但是催化剂的酸性和比表面积也会对其催化活性产生一定的影响.在所考察的催化剂中,KNO3/-γAl2O3和KNO3/HT的催化性能最好,在450℃时就能催化转化约32%的CPD,MCPD的选择性可达86%左右,高于传统固体碱MgO在500℃时的活性.

固体碱上硫醇氧化反应中助剂的作用

采用微波分散MgO的方法制备固体碱以替代脱硫醇反应中常用的液体碱 ,其耐水冲刷性有利于延长固体碱催化剂的寿命。使用甲醇和含表面活性剂助剂能明显提高催化剂的活性。采用吸光光度法监测反应体系 ,发现助剂的加入可以加大活性组分磺化酞菁钴 (CoPcS)在催化剂表 界面水相中的溶解度 ;而紫外光谱的研究进一步证实了甲醇可以防止CoPcS分子间的二聚 。

以脱脂棉为模板制备高比表面积Al_2O_3-MgO固体酸碱双功能材料

以脱脂棉为模板,以四水乙酸镁和九水硝酸铝为前驱物,采用外模板法制备了一系列Al2O3-MgO混合氧化物,并用X射线衍射、扫描电镜、低温N2吸附等手段对其进行了表征.结果表明,所制样品显示出棉纤维的生物形态,且具有较高的比表面积(可达206m2/g).Mg含量较低时Al2O3-MgO混合氧化物为无定形结构,当Mg/Al=1时开始出现MgO的纳米晶相.在环戊二烯甲醇烷基化反应中,具有生物形态和酸碱双功能的Al2O3-MgO混合氧化物表现出较高的催化活性,明显高于未使用模板制得的固体碱,并当Mg/Al=20时样品催化性能最佳.

以松木为模板研制高比表面积MgO固体强碱

以松木为模板,乙酸镁为前驱物,通过外模板法制备了一系列的MgO固体碱材料,并用XRD、SEM、正己烷吸附、低温液氮吸附、Hammett指示剂法、ICP、IR和TG-DSC等手段对其进行了表征.结果表明,用该方法制备出来的MgO样品具有松木的生物形态,由横截面积比较均一的棒状纳米颗粒构成,不同于乙酸镁直接焙烧得到的MgO样品.松木模板的使用有助于降低形成MgO样品的晶粒直径并明显提高了其比表面积,与此同时,这些具有生物形态的MgO样品仍保持了较高的碱强度,可望用作优良的碱催化剂或催化剂载体.