基于纳米棒刻蚀比色法检测铁、铜离子
李红, 丁晓莹, 刘慈航, 张靖涵, 饶艳英
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230370
采用种子生长法制备金纳米棒(AuNRs)以构建光学传感器,用于Fe3+和Cu2+的高选择性快速可视化检测。在酸性环境中,Fe3+和Cu2+通过与KI溶液反应,将I-氧化成I2。I2刻蚀AuNRs,导致其纵向表面等离子体共振(LSPR)吸收峰蓝移,从而实现对Fe3+和Cu2+的检测。结果表明,反应温度为50 ℃时,添加0.8 mL 0.1 mol·L-1 HCl、2 mL AuNRs生长液和20 mmol·L-1 KI溶液,与2 mL 500 μmol·L-1 Fe3+或30 μmol·L-1 Cu2+反应25或90 min,可将AuNRs刻蚀至LSPR吸收峰消失。该方法对Fe3+和Cu2+检测具有高选择性和准确性,对于Fe3+、Cu2+共存体系的检测,可通过加入适量F-与Fe3+生成配合物[FeF6]3-完成对Fe3+的化学掩蔽,消除Fe3+的干扰,实现共存体系中Cu2+的准确检测。
关键词: 金纳米棒, 铁离子, 铜离子, 比色法检测
验“”试纸——基于色彩美学的科普实验设计
方子安, 温钱钱, 王逸迪, 欧阳红霞, 王琦, 李秋平
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310032
试纸——通常指的是经过化学处理以后可对特定对象产生颜色变化的一类纸基产品,是人们进行快速检测分析的好帮手。本实验在玻璃纤维滤纸表面改性的基础上,设计了一种基于稀土配合物荧光传感特性的重金属离子检测试纸,充分展示了其在检测水中是否含有重金属离子方面的有效性与便捷性。创新设计的验“金”试纸在检测水源重金属离子污染方面大有用途,充分凸显了化学在促进生态文明建设方面大有可为。试纸的制作过程简单、安全与环保,所得验“金”试纸实用、易用与好用,实验过程既能科普试纸的一般制作与检验原理,又能激发学生进行科学探索与应用实践的兴趣,并在试纸使用的过程中传播生态文明的理念。本实验简单、易重复、门槛低、绿色环保且安全,实验过程具有独特的色彩美学,令人印象深刻,既适合在公众场所开展科普实验,又适合在小学高年级、中学和各本专科院校的实验教学中开展和普及。
关键词: 试纸, 金属离子检测, 传感, 稀土元素, 科普实验
科教融合推动硕贯通实验课程的建设——以黄花蒿中青蒿素的提取、分离与鉴定实验为例
胡水, 李厚金, 臧真明, 李莲云, 赖瑢
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310063
科学仪器在科学研究和实验教学中发挥着重要作用,推动着科技创新。本文将青蒿素提取与鉴定实验加以改进,作为本硕贯通实验项目。实验过程中引入并应用现代仪器原理提取黄花蒿中的有效成分,测定青蒿素含量,纯化青蒿素,分析青蒿素结构。将天然产品的提取、分析、分离和鉴定结合起来,提高了学生学习兴趣,学习了天然产物的前沿实验技术,培养了创新意识,训练了科研思维。
关键词: 科教融合, 本硕贯通, 天然产物实验
具有航空航天特色的高分子化学研一体化教学探索
霍利军, 王明存, 赵天艺, 刘明杰
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312059
本文对如何在航空航天特色背景下进行高分子化学课程的本研一体化教学,进行了教学探索和教学实践,建立了具有航空航天特色的层次化、模块化的高分子化学课程体系。结果表明以上教学改革在人才培养中兼顾高分子通用知识和行业专业知识,促进了具有航空航天化学专业特色的毕业生培养,在学生就业、竞赛成绩等方面成效显著。
关键词: 高分子化学课程, 航空航天特色, 本研一体化, 理论与实验协同
以人为理念下基础化学实验室安全建设模式探究——以分析化学实验室为例
陈佳琪, 陈树伟, 任所财, 孙玥, 栾春晖, 吴旭
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311009
实验室安全建设是实验室高效有序运行的保障。大学生作为基础教学实验室运行的主力,他们的安全素养直接影响着实验室的安全状况。在实验教学过程中构建注重安全素养培养的“实验室管理人员、教师、学生——全员、全时三位一体实验教学模式”,并在分析化学实验教学中进行了具体实践。新的实验教学模式加强了实验室管理员、教师与学生之间的沟通,通过COOP与7S实验教学方案,使学生在学习的同时沉浸式参与实验环境维护及建设、根植安全理念。利用Partial Eta Squared (η2)检验和多元Logistic回归模型分析发现,实验过程操作规范性和操作区有序度对学生安全素养影响明显。实践证明,该模式有助于培养学生良好的实验习惯和安全素养,增加学生在实验室中的责任感和获得感,实现管教增质、教学相长、安全铸魂的教学目标,使实验室人员可以把安全时刻掌握在自己手中,实验室安全运行水平有效提升。
关键词: 实验室安全, 以人为本, 安全素养, 分析化学实验
纳米酶催化过氧化氢分解反应的米氏常数的测定
戴煜, 孙雪婷, 吴昊屿, 李乃竹, 程国娥, 张孝进, 夏帆
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407052
近年来,金纳米粒子被发现具有纳米酶特性,可以模拟天然过氧化物酶催化过氧化氢分解。本实验选用明胶还原制备金纳米粒子,通过紫外-可见分光光度法测定金纳米粒子催化过氧化氢分解反应的米氏常数。将科学前沿概念“纳米酶”设计成适合本科生的物理化学动力学实验,既可锻炼学生的综合能力,又能激发学生对化学实验的兴趣与民族自豪感。
关键词: 纳米酶, 金纳米粒子, 过氧化氢分解, 米氏常数, 物理化学实验
基于“STS理念”的“课题式”本科综合化学实验教学探究——以纳米粒子相关实验为例
刘利娜, 魏小兰, 胡建强
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405112
为全面推进科教融合,推进化学实验教学的改革,本文以金纳米粒子实验为例,在综合化学实验中引入“科学、技术、社会(STS)理念”,通过“课题”形式开展本科实验教学。将科研方法和科学技术融入本科教学,让学生掌握科学研究方法和最新的科学技术,培养学生科研实践探索能力,实现科学与技术在社会中得到应用的获得感。
关键词: 本科实验教学, STS理念, 实验探究, 科学研究, 科学技术
菲咯啉官能化的氮杂环卡宾同核和异核银/配合物的合成及体外抗癌活性
饶宏, 胡杨, 马艺聪, 吕春欣, 钟伟, 杜理华
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240275
使用菲咯啉官能化咪唑盐配体((HL) PF6,L=3-苄基-1-[2-(1, 10-菲咯啉)咪唑叶立德])分别合成了一个双核氮杂环卡宾(NHC)银配合物NHC-Ag2和一个异核的氮杂环卡宾银/金双金属配合物NHC-Ag/Au。通过NMR和元素分析对NHC前体和金属配合物进行了表征。单晶衍射分析表明,这2个配合物具有类似的结构,2个金属中心原子分别由2个配体的4个菲咯啉氮原子和2个卡宾碳原子配位,呈四面体和直线型构型。体外细胞毒性研究表明,配合物NHC-Ag2NHC-Ag/Au具有比它们的前体咪唑盐配体和顺铂更强的抗癌活性。如在结肠癌LoVo细胞中,NHC-Ag2NHC-Ag/Au的IC50值(半抑制浓度)分别为(5.6±0.3)μmol·L-1和(6.4±0.3)μmol·L-1,均优于顺铂的细胞毒性。机制研究表明,配合物NHC-Ag2NHC-Ag/Au引起了LoVo细胞内线粒体膜电位变化和活性氧(ROS)的过度产生,最终导致细胞膜通透性增加和细胞死亡。
关键词: 氮杂环卡宾, 银和金配合物, 同核和异核双金属配合物, 体外抗癌活性
调节助催化剂的dz2占据轨道增强光催化合成H2O2
黎小芳, 王志刚
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100080

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