课程文献中心 更多>>

关键词： 绿色化学   有机化学   生物基材料   绿色催化  

摘要： 绿色化学在有机化学化工中的应用显著推动了行业可持续发展，主要体现在可再生原料替代、环保催化剂设计、溶剂体系创新、原子经济性工艺优化及废弃物资源化五大领域。通过生物质转化制备聚乳酸、生物基聚酯等材料，减少化石资源依赖；酶催化与光催化技术重塑药物与精细化学品合成路径，降低污染排放；超临界二氧化碳、离子液体等绿色溶剂减少有毒试剂使用；废弃物定向升级为甲醇、碳纤维等高值产品，构建碳循环体系。这些技术突破累计减少碳排放超40%，提升原子利用率至80%以上，助力化工行业向高效、低碳模式转型，形成“资源—产品—再生”闭环链条。

关键词： 卤代烃   有机化学   化学性质   思维导图   系统掌握  

摘要： 卤代烃类化合物的化学性质比较丰富，可以发生多种化学反应从而转化成其他种类的有机化合物，如发生亲核取代反应可以转化为醇、醚、胺等，脱卤化氢可以生成烯，脱卤素可以生成炔，因此在有机化学课程中起着桥梁作用，掌握其化学性质尤为重要。但是因其化学性质复杂，学生常出现知识点记忆不清、思维混乱、难以完全掌握等情况。将思维导图可视化工具应用到卤代烃化学性质的教学过程中，阐述了如何构建卤代烃化学性质的思维导图，以及其在各个环节的具体应用方式，线性呈现问题解决的思路，帮助学生系统掌握理论知识，提升学生的学习效率。

关键词： 光电催化水分解   Ta3N5光阳极   NbN导电层   阳极氧化   电化学抛光  

摘要： 随着全球资源日益枯竭和环境持续恶化,人类社会正面临前所未有的可持续发展挑战。在此背景下,光电催化（Photoelectrochemical,PEC）水分解因其能够直接利用太阳能制备氢气等清洁可再生能源,成为备受关注的研究方向。构建高效PEC水分解体系的关键在于开发性能优异的光阳极材料,其需同时满足以下要求:能带结构与水分解电势相匹配,具备高效可见光吸收能力,实现光生电子-空穴对的有效分离,并具备优异的水氧化催化活性。氮化钽（Ta3N5）因其适宜的带隙（约2.1 eV）和优越的能带位置,成为PEC光阳极材料研究的热点。理论计算表明,其在标准太阳光照下的最大光电流密度可达12.9 mA cm-2,对应的太阳能-氢能转换效率（STH）高达15.9%。然而,Ta3N5薄膜的常规制备依赖金属Nb等导电基底,而此类基底表面粗糙度较高,且与Ta3N5存在晶格失配问题,限制了薄膜的结晶质量与光阳极性能的提升。本研究围绕提高Ta3N5薄膜的结晶性及其PEC性能,开展了以下两方面的探索: （1）采用电化学抛光结合高温氮化工艺改善Nb基底表面形貌,获得致密均匀的NbNx导电层。随后,利用双源电子束共蒸结合高温氮化技术,在其上成功制备了梯度Mg掺杂的Ta3N5（Mg:Ta3N5）薄膜。研究表明,基于经抛光处理的Nb基底所制备的Mg:Ta3N5薄膜具有更优异的结晶性。在析氧助催化剂修饰下,该光阳极在1.23 V ***下实现了7.8 mA cm-2的光生电流密度,偏压辅助光电转化效率（ABPE）达到3.42%,性能显著优于未处理基底上的对照样品。 （2）进一步通过阳极氧化与调控高温氮化条件,在抛光Nb基底表面构建了单一晶相的NbN导电层。在其上沉积Mg:Ta3N5薄膜后发现,靠近NbN界面形成致密层,而外层为多孔结构。XRD分析表明,NbN（100）与Ta3N5（004）,以及NbN（101）与Ta3N5（113）晶面之间的晶格匹配度分别高达99.8%与99.6%,显著增强了Ta3N5薄膜在相关晶面的择优取向与结晶度。该背接触结构在外加电场作用下可有效促进光生载流子的分离,使体电荷分离效率接近100%。在助催化剂修饰下,Mg:Ta3N5/NbN/Nb光阳极在1.23 V ***下获得8.7 mA cm-2的光生电流密度,对应ABPE值高达4.18%。 本研究为制备高结晶性、高性能的Ta3N5光阳极提供了新思路和有效方法,并为构建高效、稳定的PEC水分解体系提供了重要的理论依据与技术支持。

关键词： 有机化学   微通道反应器   硝酸异丙酯   IPN   硝化反应   异丙醇   二氯甲烷  

摘要： 为了解决传统工艺制备硝酸异丙酯(IPN)存在的反应过程不易控制、反应温度过高及收率低等问题，采用心型微通道反应器，以异丙醇为原料、二氯甲烷为溶剂，经发烟硝酸和乙酸酐的作用合成了硝酸异丙酯(IPN);考察了异丙醇、发烟硝酸和乙酸酐摩尔比、发烟硝酸质量分数、总流速、反应温度等因素对硝化反应的影响。结果表明，在温度10℃,总流速60mL/min,发烟硝酸质量分数98%,异丙醇、发烟硝酸和乙酸酐的摩尔比1∶1.2∶0.9,异丙醇和二氯甲烷质量比1∶1的条件下，转化率可达99.83%。建立了均相IPN硝化反应动力学模型，拟合得到活化能为37.05kJ/mol,指前因子为4.93×10～4L/(mol·s)。

关键词： 离子液体   萃取精馏   过程强化   量化计算   分子动力学  

摘要： 在全球能源消耗年均增长2.1%与IPCC碳中和目标的双重约束下,化工分离过程的能耗优化已成为制约流程工业低碳转型的核心挑战。共沸物体系分离能耗较常规物系高出3-5倍,开发兼具能效提升与环境友好的分离技术成为国际化工界的研究焦点。 针对这一难题,本研究构建离子液体夹带剂筛选-工艺模拟优化-分子作用机制解析的三维研究框架。针对二元共沸物体系,以糠醛工艺生产中形成的的丙酮-甲醇二元共沸物为例:基于COSMO-RS模型计算了144种离子液体对分离体系的选择性,进而确定[EMIM][TF2N]作为最优夹带剂。测定了离子液体和待分离物系的等温相平衡数据,拟合得到NRTL模型参数,用于Aspen Plus流程模拟,通过灵敏度分析优化得到最佳工艺参数。采用DFT计算,探究分离过程中分子间相互作用机制。结果表明,最优工艺条件下甲醇和丙酮纯度分别为99.99 mol%与99.98 mol%,范德华力和静电相互作用是[EMIM][TF2N]打破共沸的主要驱动力。 针对三元共沸体系,以正己烷/丙酮/氯仿三元共沸物（药物洗脱）为例:基于COSMO-RS模型计算了56种离子液体的选择性,开发[EMIM][AC]+DMSO混合离子液体夹带剂。使用UNIFAC-Lei模型参数进行Aspen Plus流程模拟,并通过遗传算法得到最优工艺参数。通过量子化学计算和分子动力学模拟,在微观层面探究分离过程中分子间相互作用机制。结果表明,在最优工艺条件下正己烷、丙酮和氯仿的纯度均可达到99.9 mol%,最优的年总成本为1.47×10～6（?）/y,环境排放为1506.6 kg/y,[EMIM][AC]与氯仿、正己烷和丙酮的结合能由大到小的顺序为氯仿、丙酮和正己烷,DMSO的加入强化了对轻组分的选择性,流程模拟结果和量化计算结果一致。 本研究的离子液体夹带剂筛选与多尺度研究方法,为实现丙酮共沸物的低能耗分离和高附加值溶剂回收提供了工程化路径,其分子作用机制解析为新型绿色夹带剂的设计提供了理论支撑。

关键词： 膳食组分   氨基酸   维生素   植物化学物   骨骼肌功能  

摘要： 骨骼肌不仅是运动系统的核心组成部分,更是代谢调节和能量稳态的关键器官。近年来,全球老龄化加剧和代谢性疾病发病率攀升,骨骼肌功能失调问题日益突出。膳食组分,包括蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质、植物化学物等,逐渐成为改善骨骼肌健康的研究热点。研究表明,膳食组分可能通过调节炎症反应、氧化应激、胰岛素敏感性、蛋白质代谢、线粒体功能、肠道菌群等作用,对骨骼肌功能产生积极影响。本综述系统回顾膳食组分对骨骼肌质量和功能影响的最新研究进展,探讨其潜在作用机制,分析现有研究局限性并展望未来研究方向,旨在通过系统梳理相关研究为开发基于科学证据、靶向性强且安全有效的膳食干预策略提供坚实的理论基础,服务于骨骼肌健康维护及衰老和代谢性疾病的预防与治疗。

关键词： 对比教学法   有机化学   教学质量  

摘要： 分析“有机化学”课程特点，在有机物命名、结构与性质、反应条件、反应机理等方面进行对比教学，可以帮助学生更好地理解与掌握易混淆、难记忆的知识点，培养分析和归纳的能力，提高教学质量。

关键词： 生成式人工智能   AI助教   在线答疑   有机化学  

摘要： 随着生成式人工智能(AIGC)的迅速发展，其在教育领域的应用也受到广泛关注，多所高校陆续开展了AI+课程的探索。本课程基于超星平台，利用教材、课程视频、课程相关资料训练AI助教，使其能完成“医用有机化学”课程中一般性问题的解答，满足了部分学生全时段答疑的需求，并在实践中积累了改进AI助教功能的经验。

关键词： 有机化学   课程思政   旋光异构   教学案例  

摘要： 在教育领域全面深化改革，高度重视思政教育的大背景下，课程思政已从理论探索逐步走向实践深耕，成为高校教育教学改革的重点方向。《有机化学》作为化学专业基础必修课程，承载着传授专业知识与培养学生综合素质的双重使命，将思政教育融入《有机化学》教学对于推动学生全面发展具有不可忽视的重大意义。本文以旋光异构教学为例，探讨课程思政教学设计。通过选取生活生物现象、科研成果等案例导入课程，激发学生兴趣与探索精神，培养家国情怀。采用“课前+课中+课后”三段式教学方案，课前引发学生好奇、培养批判性思维；课中以“反应停”事件为案例，让学生掌握专业知识，提升综合能力，树立严谨科学态度；课后小组合作归纳总结，深化专业认可，提高科学素养。《有机化学》课程思政教学旨在将专业知识与思政教育结合，助力学生形成正确的“三观”，培养其职业素养、家国情怀与社会责任感，为培育全面发展的高素质人才奠定基础。

关键词： 天然药物化学   有机化学   实验教学   教学方法   课程联合   科研能力   学科前沿  

摘要： 天然药物化学和有机化学实验是药学及临床药学专业学生的重要必修课程,二者的有机融合对培养学生的科研创新能力具有重要作用。针对当前两门课程教学中存在的理论实践脱节、教学内容滞后等问题,教学团队通过优化教学内容、改进教学方法,推动课程联合建设,旨在加强天然药物化学理论与有机化学实验技术的紧密结合,提升学生理论联系实际、分析解决问题的能力,为其未来从事天然药物研发、生产及临床用药指导奠定基础。这一探索不仅有助于激发学生的科研兴趣和创新思维,更是实现高等教育高质量发展、服务国家创新驱动战略的重要途径。