解聚的热固性高分子的制备综合实验设计
包春阳, 苗若萱, 丁昱涵, 班庆福, 秦玉升, 刘杰, 辛志荣
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405087
在“双碳”政策的大背景下,热固性高分子材料的降解回收是当今高分子科学领域热点话题之一。开展可解聚的热固性高分子材料制备的综合实验非常符合当今社会发展,有利于促进学生对一线科研的了解。本实验利用迈克尔(Michael)加成反应制备可解聚的热固性高分子材料。迈克尔加成反应生成的β-氨基酯结构可在酸性条件下解离,从而使得所制备的热固性聚合物可以快速地解聚合。通过本实验的实践,学生可以掌握当前制备可解聚热固性高分子材料的最新方法,了解当前高分子材料的发展方向。本综合实验将先进的科研成果与一线课堂教学结合,为学生的创新能力和综合运用专业知识能力的培养奠定基础。
关键词: 热固性高分子, 迈克尔加成反应, 解聚, 教学实验
退役锂离子电池正极的湿法冶金回收工艺:持续技术的进展与应用
张思宇, 谷昆泓, 鲁兵安, 韩俊伟, 周江
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309028
电子信息和新能源汽车等产业的迅速发展导致锂离子电池(LIBs)的需求量激增,随之引发了其报废潮。可持续的回收技术对于以环保的方式解决大量退役锂离子电池(EOL LIBs)至关重要。本文全面综述了基于湿法冶金的LIBs正极废料中有价金属的提取技术,从环境、技术和工业化可行性的角度出发,对无机酸、有机酸和低共熔溶剂(DESs)等方法进行了详细的讨论和分析,以期优化技术并降低对环境的影响。此外,本文也详细探讨了绿色的生物质废料等还原剂和高效环保的EOL LIBs内循环机械活化技术等在强化LIBs正极废料有价金属溶浸中的应用,并由此提出了EOL LIBs回收过程中可能存在的研究机会和挑战。
关键词: 锂离子电池, 浸出, 湿法冶金, 生物质废料, 机械化学
轻质排阻磁性分子印迹聚合物的制备及选择性分离和检测牛奶中痕量四环素
张军杰, 王悦, 吴秋含, 沈如泉, 刘涵, 段新华
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311084
关注牛奶安全这一国计民生问题,将分子印迹前沿技术引入本科实验课堂,设计了一个综合实验。融合分子印迹、蛋白质排阻、磁性分离等技术制备得到磁性分子印迹聚合物,考察其性能,并以其作为固相萃取吸附剂,结合高效液相色谱,建立直接选择性检测牛奶样品中痕量四环素的新方法。本实验涉及材料化学、分析化学、仪器分析、食品化学等多学科知识,培养学生的科学素养、综合解决复杂问题的能力和创新性思维。印迹材料的设计和磁性分离过程富有创新性和趣味性,整个实验过程成本低廉、易操作、安全性高。通过本实验,学生能够了解分子印迹前沿技术,学习新检测方法的建立,巩固实验基础操作,提高数据采集和分析能力,加深对组分-性能-应用关系的理解。
关键词: 分子印迹聚合物, 牛奶, 四环素, 综合化学实验
高分子综合实验设计:“双碳”战略下重复加工丁苯橡胶材料的制备与性能
尹常杰, 王博煜, 乔丹彤, 李慧敏
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412046
为进一步让学生理解“双碳”战略,本实验教学设计从可重复加工橡胶材料出发。首先,用1,4-苯二硼和(3-巯丙基)三乙氧基硅烷反应得到了一种新型交联剂(B-KH580);其次,将B-KH580与丁苯橡胶(SBR)共混;最后,160 °C热压成型得到硼酸酯键交联的SBR。由于该橡胶材料中含有大量的可发生可逆易位反应的可逆动态共价键硼氧键(—B—O—),从而使其表现出良好的可重复加工性能,橡胶经过重复加工后拉伸强度可以恢复到95%以上,断裂伸长率可以恢复到84%以上,杨氏模量可以恢复到87%以上。通过该实验教学,不仅可以将最新的科研进展引入到课堂实验教学中,同时可以让学生更加直观地明晰“双碳”战略。
关键词: 双碳, 动态共价键, 可重复加工, 橡胶, 硼酸酯键, 实验教学
两例Ln3配合物的构筑、晶体结构及生物活性
王海堂, 凌妍妮, 马夏清, 陈雨鑫, 张瑞, 王可怡, 张莹, 王文敏
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240188
利用多齿席夫碱配体H2L(H2L=(E)-6-(羟甲基)-N′-((6-甲氧基吡啶-2-基)亚甲基)吡啶酰肼)与Ln(dbm)3·2H2O反应,通过溶剂热法,设计与构筑了2例新的三核稀土配合物[Ln3(dbm)5(L)2(CH3OH)2]·CH2Cl2,其中Ln=Pr (1)、Ho (2),Hdbm=二苯甲酰甲烷。单晶X射线衍射分析表明:配合物12同构,其结构由3个Ln(Ⅲ)离子、5个二苯甲酰甲烷阴离子(dbm-)、2个席夫碱配体L2-、2个配位的CH3OH及1个结晶CH2Cl2分子组成。3个中心Ln(Ⅲ)离子通过4个μ2-O原子相互连接,形成折线形的Ln3核。生物活性研究表明,配体H2L、Ln(dbm)3·2H2O及配合物12均具有较好的抑菌活性。与配体H2L及Ln(dbm)3·2H2O相比较,稀土配合物具有更强的抑菌活性。此外,采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了配合物12与小牛胸腺DNA(ctDNA)之间的相互作用,结果表明配合物主要以插入键合的方式与ctDNA结合。
关键词: 稀土配合物, 席夫碱配体, 晶体结构, 生物活性, DNA作用
三个四核稀土配合物的晶体结构、DNA作用及抗菌活性
苗常青, 陈凤姣, 李文钰, 魏淑杰, 姚宇晴, 王可怡, 王妮, 辛晓艳, 方明
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240192
以多齿席夫碱(E)-2-羟基-3-甲氧基-N'-(6-甲氧基吡啶-2-亚甲基)苯并酰肼(H2L)为配体,与Ln(dbm)3·6H2O(Hdbm=二苯甲酰甲烷)反应,通过溶剂热法,成功设计并构筑了3例新的四核稀土配合物[Ln4(dbm)6(L)2(μ2-OCH3)2(CH3OH)2xCH3OH[Ln=Eu (1)、Tb (2)、Tm (3),x=3(1)、0(2)、0(3)]。单晶X射线衍射结构表明:1~3的结构相似,配位单元主要由4个Ln、6个dbm-、2个L2-、2个μ2-OCH3及2个配位的CH3OH组成。4个中心Ln通过6个μ2-O原子相互连接,呈线型四核结构。固体荧光实验测试表明:12在室温下表现出稀土的荧光特征发射峰。此外,抗菌活性研究表明,与配体H2L和稀土离子相比,1~3具有更强的抗菌活性。采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了1~3与小牛胸腺DNA之间的相互作用,结果表明1~3与小牛胸腺DNA的相互作用为插入结合。
关键词: 四核稀土配合物, 晶体结构, 荧光性质, DNA作用, 抗菌活性
两例Sm4配合物的合成、结构及与DNA的相互作用
陈雨鑫, 凌妍妮, 姚宇晴, 王可怡, 李琳哪, 张欣, 王勤, 李弘道, 王文敏
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240258
以双齿席夫碱5-[(4-ethylbenzylidene)amino]quinolin-8-ol(HL1)、5-{[(1,1′-biphenyl)-4-ylmethylene]amino}quinolin-8-ol(HL2)为配体,与Sm(acac)3·2H2O反应,通过溶剂热法,设计与构筑了2例结构新颖的Sm4配合物[Sm4(L1)6(acac)4(μ3-OH)2]·CH3CN (1)和[Sm4(L2)6(acac)4(μ3-OH)2]·CH3CN (2),其中Hacac=乙酰丙酮。单晶X射线衍射分析表明:配合物12结构相似,其结构主要由4个Sm(Ⅲ)离子、4个acac-、6个L1-或L2-以及2个μ3-OH-组成。中心的4个Sm(Ⅲ)离子通过6个μ2-O和2个μ3-OH-相互连接,形成一个菱形的Sm4核心。采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了配合物 12与小牛胸腺DNA(CTDNA)之间的相互作用。研究表明,配合物12与CTDNA的相互作用是插入结合。
关键词: Sm4配合物, 席夫碱配体, 晶体结构, DNA的相互作用

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