有机化学互动式教学法的探索和体会

互动式教学关注学生主体性发展,将素质教育体现在课堂教学中。良好的教学效果需要教师和学生共同完成,在教与学上互相促进。本文就有机化学课堂教学如何开展互动式教学进行了初步探讨。     

Hydrogen production by steam reforming of ethanol over copper doped Ni/CeO2 catalysts

High surface area CeO2 was prepared by the surfactant-assisted route and was employed as catalyst support. The 0-3 at.% Cu doped Cu-Ni/CeO2 catalysts with 10 wt.% and 15 wt.% of total metal loading were prepared by an impregnation-coprecipitation method. The influence of Cu atomic content on the catalytic performance was investigated on the steam reforming of ethanol (SRE) for H2 production and the catalysts were characterized by N2 adsorption, inductively coupled plasma (ICP), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), temperature-programmed rerduction (TPR) and H2-pulse chemisorption techniques. The activity and products distribution behaviors of the catalysts were significantly affected by the doped Cu molar content based on the promotion effect on the dispersion of NiO particles and the interactions between Cu-Ni metal and CeO2 support. Significant increase in the ethanol conversion and hydrogen selectivity were obtained when moderate Cu metal was doped into the Ni/CeO2 catalyst. Over both of the 10Ni98.5Cu1.5/CeO2 and 15Ni98.5Cu1.5/CeO2 catalysts, more than 80% of ethanol conversion and 60% of H2 selectivity were obtained in the ethanol steam-reforming when the reaction temperature was above 450 ℃.     

自乳化制备新型含醛基纳米微球

采用Witting等一系列化学反应合成了一种既含醛基又含糖基的乙烯基单体1,2:3,4-Di-O-异亚丙基-6-O-(2'-甲醛-4'-苯乙烯基)-D-半乳糖(IVDG),该单体为白色粉末状,熔点为97～98℃,用元素分析、质谱和核磁分析进行了结构表征。在AIBN的引发下,60℃四氢呋喃中、24h单体转化率可达到68%,聚合物相对分子质量为130000,表明该单体具有较高的聚合活性。经88%甲酸水解,脱去保护基团异亚丙基后,所得的聚合物具有两亲性,不需要外加乳化剂,在水中能够自组装形成含有大量醛基的纳米微球,动态光散射数据表明粒径为450nm,其形貌可在透射电镜下直接观察。该聚合物在生物医药领域有潜在的应用前景。     

聚碳酸酯改性环氧树脂的固化动力学与热性能研究

用动态DSC法研究了聚碳酸酯(PC)改性环氧树脂(EP)体系的固化行为,采用Flynn-Wall-Ozawa法分析了EP/PC体系固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了EP/PC体系固化动力学参数,并用TG和DSC研究了复合体系的热性能。结果表明:PC的加入没有改变EP的固化机理,反应级数基本不变,但是降低了EP固化物的热分解温度和玻璃化转变温度。     

有机化学试验课运用PBL教学法初探

PBL教学法是以问题为基础的教学方法,它能提高学生的学习兴趣、拓展学生的知识面、加强学生学习的主动性、训练学生的思维能力,使教学处于和谐的氛围中。传统的有机化学教学模式是以教师讲授、学生被动地、机械地、简单地重复经典实验。为突破传统教学模式的局限,提高有机化学实验课的教学质量,可以尝试在有机化学实验课的教学中采用PBL教学法。     

响应面法优化蛋氨酸锰的合成

以蛋氨酸和一水硫酸锰为原料合成蛋氨酸锰,在单因素试验的基础上,选择氢氧化钠用量、反应温度和反应原料摩尔配比为影响实验结果因素,通过响应曲面中心复合法优化蛋氨酸锰的制备工艺条件,并建立二次回归方程.优化的最佳条件：n(蛋氨酸)∶n(MnSO₄·H₂O)=2.006∶1,n(MnSO₄·H₂O)∶_n(NaOH)=1∶2,反应温度为80℃,产率可达85.37%.采用红外光谱、热重及XRD粉末衍射验证产物发生络合反应且不含结晶水,采用EDTA法和凯氏定氮法进行含量分析,得蛋氨酸锰的分子结构式为Mn(C₅H₁₁O₂NS)₂.     

自润滑型铝合金硬质阳极氧化膜的摩擦磨损性能

为了提高铝合金硬质阳极氧化膜减摩耐磨性能,在硬质氧化膜的微孔中引入PTFE润滑性粒子,制备了具有自润滑性能的复合膜,并用M-2000型摩擦试验机对其摩擦磨损性能进行了研究。结果表明,制备条件对复合膜的减摩耐磨性能有较大影响。随电流密度的增大,膜的摩擦系数变化不大,耐磨损性能增加;随H2SO4浓度的增加,膜的摩擦系数降低,耐磨损性能降低。此外,复合膜的摩擦系数和耐磨性能随载荷的增加逐渐减小,高速（0．84m／s）下的摩擦系数比低速（0．42m／s）下的摩擦系数平均高0．17。     

纳米锑掺杂氧化锡的表面改性

将纳米锑掺杂氧化锡(antimony doped tin oxide,ATO)分散于乙醇与水的混合改性介质中,利用硅烷偶联剂KH-570与纳米ATO表面羟基的脱水反应以及硅烷偶联剂间的缩合反应,制得了KH-570包覆的纳米ATO粉体。用FTIR、XPS、TG、TEM对纳米ATO粉体的表面结构进行了表征,并通过亲油性的测试,考察了其分散稳定性。结果表明,在ATO纳米粒子表面接枝上了7.36%～7.73%(质量分数)的KH-570,改性后的纳米ATO粒子的亲油性及分散性得到大幅度提高,改性ATO在正丁醇中能够稳定分散100 h以上。     

摩擦化学反应对环氧复合材料摩擦性能的影响

碳纤维和纳米粒子混杂填充环氧复合材料对其减摩耐磨性能的提高具有协同效用。为了研究其协同作用机制,用X射线光电子能谱仪(XPS)对材料摩擦前后磨损面进行分析;用与扫描电镜联用的X射线能谱仪(EDS)对摩擦后的对偶面进行分析;用纳米闪光导热仪对材料的导热系数进行分析;用热分析仪对材料磨损面热性能进行分析。结果表明,复合材料中碳纤维增加了基体的导热性,纳米粒子增强了基体的力学性能,减弱了分子链的氧化降解反应,混杂填料兼备两方面的因素且互相促进,在提高复合材料的减摩耐磨性中表现出协同效应。     

纳米二氧化钛对环氧树脂固化反应的影响

采用非等温DSC研究了纳米二氧化钛改性环氧树脂体系(EP)的固化动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa和Vyazovkin非线性等转化率方法(NLV)法分析了固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了固化动力学参数,根据不同升温速率下DSC固化反应曲线确定了固化工艺参数。结果表明,纳米二氧化钛促进了环氧树脂的固化,降低了固化反应的活化能,但没有改变环氧树脂的固化机理。