物理化学实验多方案激励式教学法

物理化学实验是一门综合性研究性较强独立设课的实验课程,学生来自不同学院不同专业,化学知识计算机知识程度不同。市售仪器高度智能化,直接给出结果。实验教材中通常是一种实验方案。设计采用多方案激励式教学法,以溶解热测量和BZ振荡反应实验为例,改制仪器设备,编写软件,在一个实验项目中设计多种实验方案,难度不同,学生可以单选,也可以多选,选择不同的方案得到不同的成绩,激励学生挑战自我。大部分学生先选择容易的方案,再选择更难的方案,进一步学习理解实验原理,练习用通用软件处理数据,按照更难的方案完成实验报告,提高了实践研究及创新能力,激发了进一步学习探索的热情。

无机化学课程设置创新型作业的思考与实践

在无机化学教学中设置了旨在提高学生创新意识、激发学生创新思维的创新型作业——无机化学创新大作业,类型包括文献综述、知识拓展、创新追踪、理论应用、总结类比、概括归纳、学科渗透等。

多钒氧簇化学研究进展

多钒氧簇由于具有组成、结构和尺寸易于调控、氧化还原性以及低腐蚀性等优点,在光电、磁性、催化以及医药等领域具有广阔的应用前景,已成为多酸化学领域的研究热点之一。本文结合近年来国内外及本课题组关于多钒氧簇化学的研究,综述了多钒氧簇的合成、结构及性能研究进展,并对未来发展趋势进行了展望。

物理化学教学中的师生多途径交流

分析了在物理化学教学中的几种师生交流途径,包括传统的提问法、作业法和即时交流法、电子邮件法,以及合作交流法。在尊重学生、爱护学生的基础上,妥善使用这些方法,会使物理化学的教学效果得到很大的改善。

化学学科基础课程与高端课程层次体系构建的建议

顺应教学课程体系改革，以培养学生创造性思维、提高学生创新能力为目标，讨论了化学课程结构改革中存在的一些常见问题，提出了化学学科基础课程与高端课程层次体系构建的设想，力求构建一个合理、优化的课程结构，正确处理好基础课和高端课程、必修课和选修课、理论课和实践课的授课比例，为课程体系改革提供有益的参考。北京理工大学一直致力于化学类本科生课程设置的改革，构建一个合理的基础课和高端课程的层次体系，对培养学生创造性思维、提高学生创新能力提供了一个良好的平台。

基于化学沉淀法合成的纳米氧化锆SEM表征研究

二氧化锆广泛用于制造各种重要原件,被认为是21世纪最具发展前途的功能材料之一。本研究以氧氯化锆和氨水为原料,在室温下通过化学沉淀法及高温热处理合成二氧化锆粉体,用SEM对所制备的纳米粉体进行了表征,研究了不同煅烧温度对ZrO_2纳米粒子结构与性能影响。实验结果表明合成的氧化锆颗粒细小,颗粒度均匀,粒子近似为球形,随着煅烧温度的升高,氧化锆粉体颗粒尺寸逐渐减小。这对高性能纳米氧化锆的合成制备具有一定的借鉴意义。

基于课堂无线应答系统的有机化学互动教学模式探索

探索无线应答系统在有机化学课堂教学中的应用。这种课堂教学模式能提高学生对有机化学课堂教学的兴趣,促进学生主动学习,提高教师的工作效率;还可以用于了解学生的学习状况,跟踪学习进程,提高有机化学课堂教学质量。

利用真空FTIR比较研究油酸薄膜和油酸包覆粉煤灰分别与臭氧的非均相化学反应动力学（英文）

气溶胶老化是目前大气颗粒物物理化学领域的研究热点之一。通过真空型傅里叶红外光谱仪原位观测并对比了油酸(OA)薄膜和油酸包覆粉煤灰两种样品分别与臭氧发生的化学反应动力学,并评估了其中粉煤灰在非均相化学反应中所起到的作用。除了指纹区特征峰的不同,在反应前纯油酸薄膜和纯油酸包覆粉煤灰样品的主要红外特征吸收峰是相似的。当两种样品分别处于20ppm臭氧浓度、室温和干燥的反应环境中,=CH的特征吸收峰(3 050cm-1)强度降低而—OH伸缩振动特征峰(3 430cm^(-1))强度增加。此外,随着臭氧氧化反应的进行,处于1 710cm-1的羧酸C=O伸缩振动特征峰强度下降,反之,产物酯类物质的伸缩振动特征峰在1 740cm^(-1)出现并增强。通过红外光谱的变化趋势能够得到两组样品的OA成分在反应中逐步消耗并转化为含有羟基和酯类官能团的产物。通过位于1 740cm-1处的C=O特征峰的变化能够得到准一级反应速率常数Kapp和摄取系数γ。粉煤灰样品的准一级反应速率常数大体是油酸薄膜反应体系的两倍。对于比表面积,粉煤灰样品要大于油酸薄膜,而两种反应体系的臭氧浓度一致,油酸薄膜和油酸包覆粉煤灰的γ值分别为(2.70±0.11)×10^(-4)和(3.70±0.13)×10^(-4)。较大的催化表面积和较快的催化效率是导致粉煤灰样品较油酸薄膜反应快的原因。由此证明了当粉煤灰与不饱和有机酸结合并处在臭氧氧化环境中时会常易促进二次有机气溶胶的形成。

云南勐野井钾盐矿床石盐包裹体特征及古环境意义

云南江城勐野井钾盐矿床是我国唯一的一个古代氯化物型固体钾盐矿床,主要盐类矿物是石盐,其次是钾石盐和光卤石,其中钾石盐是该矿床主要的钾盐矿物。本文采用流体包裹体冷冻加热法,对该矿床含矿层中的原生单一液相石盐包裹体进行了均一温度测定,以期获得该矿床钾盐成矿和盐湖古水温方面的信息。实验结果表明,从白色石盐层→青灰色钾石盐层→含光卤石的青灰色钾石盐层,均一温度的均值呈现逐渐升高的趋势,即由23.8℃→27.7℃→38.6℃,这与盐类矿物晶出的顺序一致,即由石盐→钾石盐→光卤石。可见,上部含光卤石的钾石盐层的蒸发强度明显高于其下部的钾石盐层和底部的石盐层,说明钾盐矿层的形成是湖盆卤水不断浓缩咸化的结果,这种咸化是缘于湖盆卤水温度的不断升高。湖盆卤水温度的变化是环境气候变化的结果。因此,原生包裹体均一温度可直接反映矿床形成时湖盆的古水温,同时可推测当时的气温。

高校实验室仪器设备管理和使用的信息化建设

为了有效监管和提高仪器设备的使用效率,从信息化建设的角度出发,采用分析、推理、论证的方法,探讨了高等学校实验室仪器设备管理的信息化的必要性,以及高校实验室仪器设备的信息化管理措施及其作用,特别是探讨了仪器设备信息化管理中的开放和共享问题。结果表明,高校实验仪器设备管理和使用应该实现仪器设备文献资料、实验教师教学及管理、学生实验学习进程、大型仪器设备管理信息化,实现对仪器设备使用效益的实时分析,进而有效监管和提高仪器设备的使用效率。

气相色谱-质谱联用测定南瓜籽油中角鲨烯的含量

基于GB/T 22110—2008方法,建立一种简单、快速测定南瓜籽油中角鲨烯含量的气相色谱-质谱联用（GC-MS）方法,考察了甲酯化试剂浓度对角鲨烯提取效果及不同极性色谱柱对角鲨烯分离程度的影响,确定南瓜籽油中角鲨烯含量测定的最佳条件。结果表明,0.2 g南瓜籽油经1 m L0.5 mol/L的氢氧化钾-甲醇溶液进行甲酯化反应,正己烷提取后经极性色谱柱HP-FFAP分离,用GC-MS选择离子监测模式对角鲨烯可以进行定量测定。该方法在10~500 mg/L范围内线性关系良好,相关系数r=0.999 9;检出限为0.12 mg/kg,加标回收率为79.33%~91.33%,平均相对标准偏差为3.99%。采用该方法测定的14种市售南瓜籽油中角鲨烯平均含量为1.44 g/kg。

蒸馏-高分辨连续光源原子吸收光谱法测定果脯中二氧化硫

硫在富燃空气-乙炔火焰中可以形成CS双原子分子。CS双原子分子的吸收轮廓与原子光谱吸收类似,因此可以利用原子吸收光谱方法进行定量分析。建立了高分辨连续光源原子吸收光谱法分析果脯中二氧化硫含量的方法。果脯中的二氧化硫经酸化、蒸馏、过氧化氢氧化等过程转变为硫酸根,通过连续光源原子吸收光谱法检测。对影响二氧化硫检测灵敏度的乙炔流量、火焰高度等仪器参数进行了优化,并考察了样品中硫酸根、硫代硫酸根等不同形态硫对二氧化硫分析的干扰。优化条件下,在257.961nm波长的检出限为52.4mg·kg^(-1);相对标准偏差小于10%。应用于北京市售果脯样品二氧化硫含量测定,平均回收率在85.7%~115.7%之间。该方法具有准确快速、干扰少等优点,拓宽了原子吸收光谱法的应用范围。

气相色谱-串联质谱法测定木制儿童用品中的10种木材防腐剂

建立了固相萃取-气相色谱-串联质谱法（SPE-GC-MS/MS）同时测定木制儿童用品中氯酚类化合物和菊酯类化合物等10种木材防腐剂.采用甲醇溶剂提取,乙酸酐试剂衍生、固相萃取净化后,经HP-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）分离,串联质谱在多反应离子监测模式（MRM）下进行检测,内标法定量.同时,考察了多种实验参数对检测结果的影响,并进行方法验证.结果表明,该方法对于复杂基质的木材样品中目标物的检测具有良好的选择性与灵敏度.对于不同物质的定量限（LOQ）在0.002 5～0.2 mg/kg之间,线性范围为0.002 5～25 mg/kg,低、中、高3个添加水平的平均回收率在85.2％～100.1％之间,日内精密度（RSD,n=6）在0.6％～9.1％之间,日间精密度（RSD,n=6）在2.3％～7.2％之间.将该方法应用于实际样品抽查中,发现了多种木材防腐剂的残留.

结构加固用胶粘剂测试技术的评价与探讨

比较和分析了结构加固用胶粘剂(如碳纤维胶、粘钢胶和植筋锚固胶等)现行标准所规定的检测项目和技术指标,探讨了检测项目(如钢-钢拉伸剪切强度、钢-钢冲击剥离长度、热变形温度、耐疲劳应力作用能力和设计使用年限等)中检测技术对测定结果的影响。最后结合国外检测方法对国内相关检测技术进行了评价。

超细大气矿物颗粒物界面反应及生物活性研究新进展

矿物粉尘是大气颗粒物的重要组成部分,与呼吸系统和心血管系统空气污染疾病密切相关。纳米颗粒物由于微尺度效应、高比表面积和复杂的化学构成具有与常规物质不同的活性。通过研究超细大气颗粒物的表面电性、表面基团、矿物-生物化学作用、体外生物溶解界面反应及自由基等方面的运动与沉降颗粒物的有机-无机体系的界面反应机理及其生物活性的现状与方向,进而指出应从微观体系界面反应的模拟和实验等角度重点揭示其化学-生物活性和毒性,以多学科联合方式对天然超细矿物颗粒物的生物活性进行深入研究。

RDX包覆度表征

分别以丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS),氟橡胶(F2311),聚氨酯弹性体(Eatane5701)和水性聚氨酯(WPU)为包覆原材料,采用水悬浮包覆法、喷涂法和破乳法包覆黑索今(RDX)。对包覆颗粒的进行了高效液相色谱(HPLC)分析,测定了RDX溶出量,计算了粘结剂对RDX的包覆度。对比了HPLC法与扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱法(EDS)的表征效果。结果表明:以AS为包覆材料,喷涂法得到的包覆颗粒,包覆效果最好,SEM观测到包覆比较致密,与RDX表面有良好的物理接触,EDS没有检测到包覆不完全的情况,HPLC评价得到的包覆度为96.24%。

锌基底上含金属锡的超疏水表面的制备

针对超疏水金属表面广阔的应用前景,采用氯化亚锡的丙酮溶液,十八硫醇的丙酮溶液为疏水剂在锌基底上构建了超疏水表面,通过X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行了结构表征和疏水性能测试.结果表明,超疏水表面具有微纳米阶层结构,静态接触角为158°,滚动角小于5°.

氨基改性SBA-15介孔材料的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

采用水热-后嫁接的方法,分别制备出氨基、二氨基、三氨基改性的介孔二氧化硅吸附剂N-SBA-15、2N-SBA-15、3N-SBA-15。采用X-ray衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和扫描电镜(SEM)等方法对材料进行表征。讨论了吸附时间、体系p H值等因素对水中Pb2+吸附性能的影响。结果表明:在纯硅SBA-15上嫁接的氨基越多,改性后材料对水中Pb2+的吸附性能越好,当吸附60 min、体系p H值为5时,材料对水中Pb2+的吸附效率最佳,最大吸附率能达到95%左右。

煤炭残渣催化氧化制备腐植酸

为了充分利用碳资源,减少废物排放,开发了一种催化氧化风化煤残渣制备腐植酸的方法.该催化氧化方法使用稀过氧化氢溶液作氧化剂,氧化铜粉末作催化剂,氧化过程在室温下进行.实验结果表明,初级残渣能够被有效地氧化成腐植酸,其转化率可达35%,且氧化生成的腐植酸在结构特征和元素组成方面与天然腐植酸相似.在氧化生成的腐植酸被分离后,氧化铜催化剂仍然存在于次级残渣中,因此还可以对次级残渣进行重复氧化以增加腐植酸的产量.

表面接枝法制备睾酮素分子印迹表面等离子体共振传感器

构建了一种选择性检测睾酮素的分子印迹表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感器。采用紫外光引发表面接枝技术,在固定引发转移终止剂的SPR芯片表面制备了以睾酮素为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂的分子印迹膜(Molecularly imprinted film,MIF)。利用SPR在目标共振角处现场监测使MIF聚合成膜过程更易控。偏振调制-红外反射吸收光谱表征证明MIF接枝成功。原子力显微镜结果显示,MIF表面均匀散布着纳米尺寸的孔穴。利用SPR对2.5×10^(-16)~2.5×10^(-6)mol/L睾酮素进行吸附检测,检出限低至2.5×10^(-16)mol/L,对低浓度和高浓度的睾酮素吸附分段进行线性拟合,得到拟合线性方程分别为y=19.69+1.21x(R^2=0.9913)和y=11.5+0.45x(R^2=0.9895);睾酮素类似物雌二醇、雌三醇和黄体酮的吸附实验结果显示,此印迹膜对模板分子有很好的选择性;5次重复洗脱吸附后,MIF仍保持较好的传感性能,说明此传感器具有较高的稳定性和重复利用性;在人工尿液样品中测得的睾酮素回收率为85.2%~92.8%,说明此传感器可以用于实际样品测定。