计算化学在正丁醚制备实验教学中的应用*

正丁醚的制备是重要的大学有机化学实验,为提高学生对该实验所涉及的反应机理和关键操作要点的深入了解,采用Gaussian计算软件对正丁醇在酸催化下和无催化剂下的反应体系进行了研究,重点考察了酸催化下反应的主、副反应方向的反应机理。结果表明无催化剂下,正丁醇在常压液相下几乎不能发生反应;在酸催化下,正丁醇发生取代反应生成醚的反应路径是优势反应通道;酸催化下正丁醇的取代和消除反应速率常数均随温度增加而迅速增大,但消除反应的反应速率随温度增加更快,温度超过420 K消除反应将变得很明显,综合考虑,制备正丁醚的反应温度应控制在130~140 ℃之间较为合适。利用计算化学以图、表和动图等形式直观、动态、量化地解释了正丁醇成醚和成烯反应的竞争,该结果有助于更好地控制该反应体系,可用作实验教材的补充内容。     

微生物发酵诱导多孔材料: 制备方法和应用

微生物发酵作为一种新的制备多孔材料的方式, 将微生物发酵工程与发泡工程有机结合起来, 克服了传统制备方法需要特殊设备、 操作复杂、 后处理繁琐、 化学药品污染和成本昂贵等缺点, 受到了广泛关注.本文基于微生物发酵多孔材料的研究, 围绕多孔材料的定义和多孔水凝胶的分类及制备方式进行总结.针对微生物发酵诱导制备多孔材料的制备方法, 综合评述了该方法在染料吸附、 海水蒸发脱盐、 电磁屏蔽以及制备新型功能性生物材料等方面的应用.最后, 对微生物诱导制备多孔材料的未来发展进行了展望.     

单细胞核酸编码扩增成像分析

单细胞成像可在单细胞水平观测目标物位置、 确定目标物含量, 在生命科学与临床医学研究领域应用广泛. 核酸编码扩增技术利用特定分子反应将待测目标识别转化为核酸条码的扩增, 具有探针种类多、 易编程、 反应条件温和及信号放大效率高等特点, 在单细胞低丰度、 高灵敏、 多目标物成像中优势显著, 为理解细胞状态、 探索生命过程提供了新思路. 本文综合评述了核酸编码扩增在单细胞荧光成像领域的研究进展, 以目标物的编码方式为分类依据, 系统阐述了固定细胞原位成像和活细胞成像中不同目标物编码与扩增成像方式的区别, 并对活细胞成像中多重检测面临的问题以及未来发展前景进行了展望.     

CO2在非质子溶剂与铁基离子液体复合体系中的吸收

选用非质子型有机溶剂聚乙二醇二甲醚(NHD)与N, N-二甲基乙酰胺(DMAC), 分别与BmimFeCl₄复配, 构建了BmimFeCl₄/NHD和BmimFeCl₄/DMAC复合铁基离子液体体系. 考察了温度、 BmimFeCl₄/溶剂的质量 比以及压力对CO₂在复合铁基离子液体体系中溶解行为的影响. 结果表明, 高压低温的吸收条件更利于CO₂ 的溶解, 当BmimFeCl₄/DMAC质量比为7∶3时, CO₂在BmimFeCl₄/DMAC复合体系中的亨利系数为0.9181 MPa·L·mol^-1, 低于同等条件下BmimFeCl₄/NHD体系的亨利系数. 在常压、 363.2 K条件下进行再生, 经5次循环后, CO₂在BmimFeCl₄/NHD和BmimFeCl₄/DMAC中的溶解度分别为初次吸收量的92.53%和99.04%. 傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明, 铁基离子液体复配体系吸收CO₂为物理吸收过程. 密度泛函理论(DFT)计算与IRI分析的结果表明, 在复配DMAC的体系中, CO₂更倾向与阳离子和溶剂分子作用, 而在复配NHD的体系中, CO₂则更容易与阴离子和溶剂分子作用.     

多壳层中空镍钴双金属磷化物纳米球用于高效电催化析氧北大核心CSCD

析氧反应是金属-空气电池和电解水制氢等电化学系统中关键的反应,研究其高效稳定非贵金属电催化剂至关重要。本文以金属有机骨架化合物(MOF)作为前驱体,通过高温煅烧制备了具有多壳层中空结构的镍钴双金属磷化物(NiCo-P)。这种独特的结构有利于电解液的渗透,能够提供丰富的暴露活性位点和快速传质路径,同时,镍钴双金属具有协同作用促进电化学性能。结果表明,n(Ni)∶n(Co)=1∶10制备的NiCo-P-0.1催化剂在1.0 mol/L KOH电解液中表现出良好的催化活性和稳定性,在10 mA/cm^(2)电流密度的过电势为329 mV,具有良好的应用前景。本工作为高活性和高稳定性的电催化析氧催化剂的制备提供了一种全新途径。     

Removal of Anionic Dyes from Aqueous Solution with Layered Cationic Aluminum Oxyhydroxide

It is highly desired yet challenged to find an adsorbent with low cost and excellent performance in the removal of organic dyes from aqueous solution. Here we reported that a layered cationic aluminum oxyhydroxide material hydrothermally synthesized from the low-cost source materials of AlCl₃∙6H₂O, CaO and H₂O, known as JU-111, can meet such criterion in removing methyl orange(MO) and Congo red(CR). JU-111 shows fast adsorption kinetics[especially for CR(15 s)] and high adsorption capacity(MO:>1000 mg/g; CR:>2900 mg/g), surpassing most of the reported adsorbents. Comprehensive characterizations of the adsorption process of MO and CR revealed that both adsorptions were achieved via the anion exchange process. The characteristics of extremely low cost and excellent performance render JU-111 great potential in the practical applications in the removal of anionic dyes.     

Electrospinning of Biomaterials for Vascular Regeneration

Cardiovascular diseases have been the leading cause of morbidity and mortality in the world recently. With the growing aging population accompanied by chronic diseases, such as uremia and diabetes, there is an increasing clinical demand for vascular grafts with proper performance. Although some achievements have been made in the development of tissue-engineered vascular grafts composed of natural and synthetic polymeric materials or decellularized vessels, clinical applications with a diameter of less than 6 mm are still principally derived from autografts, such as autologous saphenous veins. Many challenges remain in anti-thrombosis, rapid endothelialization, modulating the inflammatory response and inhibition of intimal hyperplasia and calcification. In the review, recent progress in the electrospinning of biodegradable polymers for vascular regeneration are summarized, especially from the view of biomechanical factors. Hybrid vascular grafts consisting of natural and synthetic polymers with multicomponent, di-or tri-layers are focused in order to provide novel experiences in biomaterials for applications in this field.     

农林院校校外实验教学基地分类考评机制及考评指标改革研究——大学化学校外实践基地实证分析*

针对大学化学校外实践教学基地建设和运行过程中的基地与高校的协同管理机制,实践教学基地软硬条件建设和资源配置及实践教学与理论学习的连贯性等问题,在OBE理论指导下,探究分类考核机制,在实证中构建分层次考评模型及考评指标,并建立适合于农林高校的化学校外实践教学基地的分类考评指标体系。     

医学留学生化学实验全英文教学资源建设与实践*

针对目前化学实验全英文在线教学资源匹配度较低、相对匮乏等问题,以医学留学生为中心,建设了有声课件、模块化实景实验操作视频以及测试题库3种不同类型的化学实验全英文教学资源,通过资源的线下使用和基于雨课堂的在线预习,实现从“集中、定时、定点”的传统教学模式向“模块化、碎片化、信息化”的混合教学模式转变,可以丰富教学资源和教学手段,改进教学秩序,提高医学留学生化学知识和技能学习的积极性和主动性,使“教”“学”良性循环,可切实提高化学实验国际化教学质量。     

常见鼠药中毒及检测技术研究进展

鼠药是控制有害啮齿类动物最经济有效的方式,而大多数鼠药对人畜均具有较强的毒性。鼠药的不合理使用严重威胁人类和其他非靶标动物的生命安全。由误食、二次中毒、自杀及恶意投毒等原因导致的中毒事件时有发生。发展快速准确的鼠药中毒检测技术对于及时确定中毒靶标从而进行有效干预、对症治疗是降低鼠药危害的重要手段。常规的鼠药检测大多基于液相色谱-串联质谱等仪器分析方法。近年来,免疫分析技术由于具有操作简单、快速的优点,开始用于鼠药的快速检测。该文重点针对典型的氟乙酰胺、毒鼠强和抗凝血类鼠药的中毒概况和检测技术进行了总结,以期为相关领域研究人员提供技术指导。