行业特色型工科院校“物理化学”课程差异化教学的探索与实践

在新形势下行业特色型工科院校“物理化学”课程教学工作面临着一系列的挑战。针对“物理化学”课程教学现状,结合理工科不同专业特点,在正视学生的个体差异的前提下,通过合理修订教学大纲、适当调整教学内容和进度、吸纳专业教师补充师资、建立合理考核体系等开展差异化教学改革。实践表明在专业行政班的教学模式下,只要对差异化教学有足够的重视和理解,就可以达到调动学生学习本能、激发学生学习兴趣、满足学生学习需求的目的。

团队合作学习的教学研究与实践——以“B-Z振荡实验”为例

团队合作学习是一种以学生为中心,以促进课堂内外的有效学习为目的,通过小组活动促进学生之间的合作,从而提高学生学习能力的教学方法。文章围绕物理化学实验中“B-Z振荡用于物质的分析探讨”这一设计性实验,讨论物理化学实验教学中团队合作学习的实施,对团队合作学习的实施步骤、实施案例、教学特色进行反思和总结。结果表明,团队合作学习可产生良好的教学效果,具有一定的推广价值。

二甲胺聚醚改性有机硅表面活性剂的合成

以不饱和的聚醚和环氧氯丙烷为原料,合成出环氧不饱和聚醚;再与低含氢硅油进行硅氢加成反应,合成出环氧聚醚改性聚甲基硅氧烷;接着用二甲胺对环氧基开环,得到二甲胺聚醚改性有机硅表面活性剂。研究了硅氢加成反应条件对含氢硅油转化率的影响、用IR谱图表征了关键中间体及产物的结构、测定了产物的表面特性。硅氢加成反应的最佳工艺为:反应温度75℃、反应时间5h、聚醚中的CC键与含氢硅油中的SiH基的量之比为1·1∶1·0;二甲胺聚醚改性有机硅表面活性剂的表面张力为21·4mN/m,在农药螟施净水溶液中的临界胶束质量分数为3%,在临界胶束浓度下螟施净水溶液的表面张力值为24·8mN/m,能大幅降低农药的表面张力(降幅达24%);从亲水亲油平衡(HLB)值看,二甲胺聚醚改性有机硅表面活性剂的亲油性稍强于亲水性,且HLB值在一定范围内随着pH值的降低而提高。

Pt-CS负载物催化硅氢加成反应的研究

通过壳聚糖负载铂制备了一种硅氢加成反应用多相催化剂(Pt-CS);并采用聚醚F-6与低含氢硅油的硅氢加成反应体系,比较了不同铂含量的Pt-CS负载物与氯铂酸异丙醇溶液的催化活性。结果表明,当Pt-CS负载物中的铂含量与均相催化剂相当时,其催化活性不如均相催化剂;Pt-CS负载物中的铂含量约为均相催化剂的12倍时,反应达到平衡所需的时间比采用均相催化剂时缩短了1 h;其催化活性与均相催化剂接近,重复使用13次后,催化活性没有明显下降。

光解水制氢耦合有机污染物催化降解研究进展

环境污染和能源短缺是当今环境领域面临的两个重大问题,已经成为全球关注的焦点。如果能在治理环境污染物的同时,开发清洁可再生新能源,则有可能协同解决污染和能源两大问题,为探索可持续性发展提供有益的解决方案。光解水制氢耦合有机污染物催化降解可以利用太阳能在削减有机废水毒性的同时协同分解水产氢,达到耦合污染物治理和新能源开发的目的,是一种有效的同时解决污染和能源短缺问题的方案。本文综述了利用太阳光分解水制氢同时催化降解有机污染物的最新研究进展,重点介绍了光解水制氢耦合降解有机污染物的光催化剂体系,对相关机理进行了讨论,并对这一新兴研究领域进行了简要总结和展望。

不同表面活性剂对碳钢电极极化曲线的影响

通过碳钢电极在添加不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十二烷基硫酸钠(SDS)的2 mol/L碳酸铵溶液中的极化曲线的绘制,可看出表面活性剂的加入可提高碳钢电极的缓蚀效率;其最大电流密度均降低,稳定钝化区域相差不大,说明在一定浓度范围内能起到缓蚀作用。当加入0. 001 mol/L CTAB时缓蚀效率为47. 84%,添加0. 002 0 mol/L SDS时缓蚀效率为29. 01%,缓蚀效率提高的可能原因是表面活性剂的表面活性高,优先吸附在碳钢表面形成保护层。该实验可用于本科相关专业进行综合设计性实验,培养学生的创新实践能力。

溶胶-凝胶法制备纳米材料研究进展

溶胶凝胶技术具有其它传统的无机材料制备方法无可比拟的优点,以溶胶凝胶技术制备的产品均匀度好、纯度高、种类多及操作温度低,溶胶-凝胶技术已成为固体材料制备的主要方法。文章阐述了溶胶-凝胶法制备纳米粒子、纳米杂化材料与纳米薄膜的方法,并对溶胶凝胶法的基本原理、过程,以及对控制团聚和粒子的形状、大小的影响因素进行了综述。

油酸酰胺改性3-氯丙基三甲氧基硅烷的合成及防雾性能研究

采用一步法合成了目标产物油酸酰胺改性3-氯丙基三甲氧基硅烷。对产物进行了红外表征。选择聚乙烯塑料作为基材进行接触角的测定,发现改性后的目标产物能降低水的接触角。采用冷却-加热实验测定得到它的抗破裂性良好;透光性能较好;防雾效果实验表明产品对塑料的防雾时间为55s,约为塑料直接起雾时间的5倍;目标产物的粘结性能好。

应激纳米材料在生物医药前沿领域的应用

应激纳米材料的大小适合与充满纳米级别生物分子的生物体系相互作用,能够从亚细胞水平上影响生物体系,纳米材料的应用正在带动生物医药领域发生前所未有的技术革命。本文综述了应激纳米材料在生物医药科学前沿领域的最新应用,着重讨论了纳米材料的设计,激活机制,纳米范围的作用效应,这些对实现人工控制生物系统的行为或收集生物系统的信息具有非常重要的意义。

对有机化学进行双语教学的探索和思考

本文结合作者进行双语教学的实际情况,阐述了作者在进行有机化学双语教学探索过程中的心得和思考。

环氧树脂改性与应用的研究进展

环氧树脂中含有羟基、环氧基等极性基团。它易于许多极性表面产生次价键、氢键和主价键,因而具有极强的附着力。本文从四个方面了环氧树脂的改性与应用,"绿色涂料"改性;为提高增韧性改性;作为隐身涂料的改性;如表面性能、成型、阻燃等其他方面。

通过一种新型共前驱体的方法简单合成能增强TiO_2可见光光催化活性的C修饰及Fe,N共掺杂的TiO_2材料（英文）

为了提高TiO_2的可见光光催化活性,研究者做了很多努力.晶格掺杂和表面修饰是提高TiO_2可见光光催化活性的两种重要方法,但由于这两种方法实施的条件不一样,所以很难将它们在同一个制备过程中统一起来.为了解决这个问题,我们通过邻菲罗啉与Fe2+络合形成Fe(II)-phenanthroline配合物,然后以这种配合物作为Fe,N,C的共同来源,通过水热-煅烧的方法合成Fe,N共掺杂且C表面修饰的TiO_2材料(Fe,N co-doped TiO_2/C).通过其在可见光照射下降解4-NP来评估材料的性能,同时也以XRD,FT-IR,XPS,EPR等手段对材料进行表征,结合实验结果推测了其可能的光催化机理.由可见光光催化降解动力学数据可知,Fe,N co-doped TiO_2/C表现出来的性能最佳,其反应速率常数为0.00963 min儃1,约是纯TiO_2的5.9倍,约是以三种单独来源分别引入Fe,N,C三种元素样品((Fe,N,C)-TiO_2)的5.1倍.这说明不同引入元素之间的强烈相互作用可以协同地提高TiO_2光催化能力.HRTEM图片显示Fe,N co-doped TiO_2/C中存在异质结结构,它是锐钛矿和板钛矿的混合晶相,TiO_2的这种混合晶型有利于增强其光催化性能.结合Fe,N co-doped TiO_2/C的XPS、拉曼和FT-IR数据进行分析,结果显示C元素是修饰在TiO_2晶体表面,N元素是完全掺杂到TiO_2晶格中,Fe元素大部分掺杂到晶格中,少部分修饰在晶体表面(这在Fe掺杂TiO_2的研究中较常见).另外,从XPS元素相对含量分析可知,用邻菲罗啉作为C,N的共同来源同时引入C,N,引入量比以往的报道提高了2倍左右,这表明我们报道的这种方法可以高水平地同时向TiO_2引入C和N元素,为同时高水平地向TiO_2中引入这两种元素提供了新的思路.结合EPR,时间-电流图,电化学阻抗图谱(EIS),光致发光图谱,Mott-Schottky图谱,XPS导带分析,活性自由基中间体捕获实验等多种表征的结果,我们推测Fe,N co-doped TiO_2/C的光催化机理如下:在可见光照射下,Fe,N co-doped TiO_2/C被激发而产生电子与空穴(h^+),电子与氧气反应形成O_2^-,然后O_2^-和h^+把污染物分子氧化并降解它们,而材料表面所修饰的C物质受之前所转移过来电子的保护,而不至于被强烈氧化.本研究实现了TiO_2晶格掺杂与表面修饰在同一制备过程的结合,为制备高性能无机-有机元素共掺杂,内部-外部共改性的TiO_2光催化材料提供了新的思路.

十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度的测定及影响分析

临界胶束浓度（CMC）是表面活性剂活性的度量。采用电导法测定表面活性剂十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度,并探讨了温度、NaCl或乙醇等对临界胶束浓度的影响。随着温度的升高,CMC增大;NaCl的加入量增大时,CMC在较低浓度下增大,在0.2~0.8 mmol/L范围内CMC随NaCl的量增大而降低;乙醇的加入量随体积比从0%~2.5%增大时,CMC增大,并分析了SDS的CMC发生变化的原因。

基础与创新并重的物理化学实验模式探索

物理化学实验是培养学生实践能力的重要实践环节。以提高学生兴趣和科研创新能力为目标,针对南昌航空大学的物理化学实验内容、教学方式及实验考核等方面进行了探索,构建了"基础实验→综合性→设计性→开放性实验"循序渐进教育模式,通过基础与创新并重的教学达到教学目标。

位阻型硅烷化试剂在药物合成中的研究与应用

综述了位阻型硅烷化试剂的特点、保护原理和应用。就其在保护含杂原子的有机官能 团方面讨论了对羟基、羧基、羰基及胺基等的保护和去保护条件及其在药物合成中的应用。并对位 阻型硅烷化试剂的发展趋势进行展望。

基于创新型人才培养,进阶型物理化学实践教学模式的构建与实践

本文以南昌航空大学物理化学实践课程为例,详细讨论了从课程体系、内容及教学模式等方面进行的探索与革新,论述了所构建的"立足基础知识→培养创新思维能力→面向科研实践"三层次进阶型的物理化学实践教学模式的意义及实现机制。

硅烷化剂-苯基二甲基氯硅烷的合成研究

苯基二甲基氯硅烷是一种空间位阻封闭剂，保护剂。由于分子中的Si-Cl键很活泼所以能与有机化合物中含活泼氢的官能团（如羟基、羰基、羧基、氨基等）反应，取代其中的活泼氢，其衍生物在酸及碱条件下比三甲基醚类更为稳定。有机化合物中的活泼氢被硅烷基取代后，变成化学稳定性很高的中间产物，且其它基团的反应活性不受影响；反应结束后，通过催化水解或醇解反应，可在不影响分子中其余部分前提下脱去硅烷基，恢复被保护的活泼氢。

磁性氧化锆/壳聚糖纳米复合材料吸附日落黄的性能研究

通过合成一种环境友好的纳米复合材料Fe3O4/ZrO2/壳聚糖,考察了其吸附水体中日落黄的性能。该复合材料为纳米类球型结构,可在pH值2-12的范围内稳定存在,对日落黄的最大吸附量为82.7 mg/g。吸附平衡等温线显示,吸附符合Freundlich模型,是多层吸附。动力学研究显示,该吸附是拟二级动力学过程,颗粒的内扩散在吸附过程中发挥了重要作用。该复合材料结合了Fe3O4、ZrO2和壳聚糖各自的优点,且制备简便、成本低廉,是一种很有实用潜力的染料废水治理剂。

“立德树人”导向下专业课程思政教学改革与探索——以日用化工课程为例

在“立德树人”导向下探索专业课程思政教学改革非常必要。思政教学通过挖掘专业课程的思政教育元素,用案例式教学方法将知识传授与立德树人结合、专业教育与创新教育相结合,将社会主义核心价值观融入专业教育中,培养学生诚实守信、勇于创新、精益求精的工匠精神。教学改革结合学风整治,改变考核方式,加强学习过程管理,实现专业课与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。专业课程思政教学可以培养既掌握专业知识,又具有明确的社会责任感,能够为人民服务的社会主义接班人。

氧化锆陶瓷增韧方法的研究进展

本文综述了氧化锆的物理、化学性质、应用性能及改善氧化锆陶瓷韧性的方法,增韧的方法主要有:相变增韧、颗粒增韧、纤维增韧、自增韧、弥散韧化、协同增韧、纳米增韧等。