化学研究范文

时间:2023-11-03 17:25:37

化学研究

化学研究范文第1篇

《化学研究》(CN:41-1083/O6)是一本有较高学术价值的大型双月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《化学研究》办刊宗旨:报导化学领域各分支学科研究的新成果,介绍新知识,新技术,促进学术信息交流。读者对象为大专以上水平的化学、化工科研人员、教育及在校本科生、研究生等。获奖情况:河南省一级期刊;河南省优秀科技期刊。

化学研究范文第2篇

联苯聚醚醚酮酮的结晶动力学的研究邱兆斌,周宏伟,于英宁,莫志深,吴忠文,QiuZhaobin,ZhouHongwei,YuYingning,MoZhishen,WuZhongwen

六次甲基四胺与HnXMo12O40·mH2O(X=P,Si,Ge)电荷转移盐的合成、表征及二阶非线性光学性质柏艳,王敬平,党东宾,牛景扬,BaiYan,WangJingping,DangDongbin,NiuJingyang

CdS半导体纳米微粒有序组装体系光致发光研究马国宏,刘扬,张兴堂,黄亚彬,杜祖亮,MaGuohong,LiuYang,ZhangXingtang,HuangYabin,DuZuliang

在Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)/活性炭催化剂上水汽对CO氧化的影响王守斌,张顺利,张治军,金振声,汤爱华,徐贤伦,WangShoubin,ZhangShunli,ZhangZhijun,JinZhensheng,TangAihua,XuXianlun

高锰酸钾-硫脲体系引发丙烯酸接枝共聚尼龙的研究陈蔚萍,张福莲,高青雨,张举贤,ChenWeiping,ZhangFulian,GaoQinyu,ZhangJuxian

3-氨基-9-乙基咔唑敏化丙烯腈的光聚合刘翠云,崔元臣,陈春鹏,高青雨,LiuCuiyun,CuiYuanchen,ChenChunpeng,GaoQingyu

丙烯酰胺-N-羟甲基丙烯酰胺反相乳液共聚合王振卫,屈菊平,高青雨,杨更须,WangZhenwei,QuJuping,GaoQingyu,YangGengxu

SnO2/ZnO及ZnO/SnO2双层膜的气敏性质化学研究 赵金安,张惠勤,ZhaoJin'an,ZhangHuiqin

Fe-Al-α,α′-联吡啶络合催化聚合马来酸酐与环氧氯丙烷研究黄士力,房江华,章践立,徐晖,章哲彦,HuangShili,FangJianghua,Zhangjianli,XuHui,ZhangZeyan

N-取代烷氧基烷基苯骈三氮唑衍生物的合成王喜贵,吴红英,照日格图,WangXigui,WuHongying,ZhaoRigetu

示波滴定法测定维生素E刘锰,屈建莹,刘快之,LiuMeng,QuJanying,LiuKuaizhi

稀土化合物化学键的共价性与4f轨道在其成键中的作用苏本寅,姜庆利,SuBenyin,JiangQingli

芳基高价碘化合物用作光引发剂的研究进展李润明,屈菊平,高青雨,LiRunming,QuJuping,GaoQingyu

具有抗癌活性金属化合物的研究进展尹汉东,马春林,YinHandong,MaChunlin

在不完全燃烧条件下Ni-Cr合金高温催化破坏作用机理的研究化学研究 金振声,李宝灵,何荔,赵家政,王惠明,JinZhensheng,LiBaoling,HeLi,ZhaoJiazheng,WangHuiming

不对称催化合成中手性膦配体的研究进展(Ⅱ)(续完)唐除痴,李康应,周正洪,TangChuchi,LiKangying,ZhouZhenghong

Na3AlF6-Al2O3熔盐体系中ZnFe2O4基阳极的电化学行为于先进,邱竹贤,赵敏寿,苏锵,薛冬峰,李思温,YuXianjin,QiuZhuxian,ZhaoMinshou,SuQiang,XueDongfeng,LiSiwen

气相存在下过渡金属表面脱附动力学机理的研究张林虎,吕日昌,ZhangLinhu,LuRichang

非催化动力学光度法测定铬的研究字明显,何建英,陈春鹏,黄金宏,王国民,ZiMingxian,HeJianying,ChenChunpeng,HuangJinhong,WangGuomin

阴离子表面活性剂在有机合成中的催化作用方小牛,FangXiaoniu

4-氨基-3,5-二氯-2′-溴苯乙酮的合成研究陆绍荣,LuShaorong

1,2-丙二醇合成丙酮醛反应催化剂的研究崔炳春,朱鸿飞,CuiBingchun,ZhuHongfei

常压下合成对硝基苯甲醚张荣珍,王继英,魏燕春,靳伯礼,柴焕生,ZhangRongzhen,WangJiying,WeiYanchun,JinBoli,ChiHuansheng

分光光度法直接测定水中亚硫酸盐的研究王碧英,李兵,李鸿业,WangBiying,LiBing,LiHongye

金矿含氰废水在土壤中的残留试验卓立宏,陈建国,台明青,ZhuoLihong,ChenJianguo,TaiMingqing

缩氨基硫脲及其环化产物噻二唑的合成及其活性孟歌,徐丽君,刘培杰,MengGe,XuLijun,LiuPeijie

间接分光光度法测定药物中的抗坏血酸杨明,YangMing

有效主量子数拓扑指数与分子总键能和晶格能的关系冯长君,FengChangjun

表面修饰ZrO2纳米微粒的合成及结构表征吴志申,陶小军,周静芳,张治军,党鸿辛

汽油制氢反应催化剂制备方法研究王艳辉,吴迪镛

季铵盐修饰磷钼酸铵纳米微粒的制备、结构表征及摩擦学性能孙磊,周静芳,张治军,党鸿辛

N-(对苯氧基苯基)-甲基丙烯酰胺及其聚合物光化学性质研究关会立,高青雨,石家华,李润明,杨更须,俞贤达

化学发光法测定几种怀山药的抗自由基活性宋爱新,李明静,刘绣华

耐辐射致色聚烯烃的研究汪辉亮

氧化铈纳米微粒的制备及其在金属钒钝化中的应用张丽娟,王国良,索继栓,李树本

聚硅酸盐混凝剂的性能研究陈伟红,李明玉,唐启红,李桂敏

二乙三胺锌(Ⅱ)配合物对水解酶的模拟研究刘绪良,陈万东

反相HPLC法测定化妆品中熊果苷的含量邱东方,郭应臣,王宏伟

壳聚糖缩合呋喃甲醛螯合树脂的合成及性能研究化学研究 刘峥

微波辐射固体酸催化合成己二酸二正辛酯李楠,崔志敏,陈学恒HtTp://

氯化亚砜尾气的综合治理范薇,安作依,白洁,乔聪震

化工传递过程中的类似性乔聪震,陈蔚萍,张顺利

磷钨酸催化合成丙烯酸丁酯任知忠,牛景扬,赵伟峰

液体试样燃烧热的测定方法闫学海,朱红

碱溶法一次溶样测定出口铝锭中硅和铁粱炜,袁萍

水基金属切削液添加剂的研究进展杨鹤,高永建,张治军,薛群基

含硫席夫碱安息香缩肼基二硫代甲酸甲酯过渡金属配合物的合成与表征孙海英

甲苯作为环糊精包合作用的空间调节器的研究魏丹毅,蒋春跃,戚文彬

季铵阳离子对木质素减水剂性能的影响谢亦富,刘伟区,罗广健,黄月文

甲氧苄氨嘧啶的交流示波极谱滴定分析王金中,孙红先,字明显

信阳废次茶残渣对Au(Ⅲ)的吸附研究化学研究 李明静,何建英,李桂莲,刘绣华

MgO改性的HZSM-5酸性和催化作用靳会杰,姚智辉,周海清,郭益群

电解氧化法膨胀石墨形成机理研究连锦明,童庆松,郑曦,胡光辉,王水菊

磷钨酸催化合成氯乙酸异丙酯吴长增,訾俊峰

分子识别中质子客体的荧光传感和开关研究进展徐凤波,陆猗

对络合返滴定过程的理论探讨任树林

差分方程法对一个同系物能级公式的简单推导刘亚军,吴育飞

一种确定具有相似晶体结构材料介电常数的简单方法薛冬峰

双-(叔丁基二甲基硅氧烷基)硅卟啉的合成研究于志强,彭平安

表面修饰LaF3纳米微粒的制备及表征陶小军,周静芳,张治军,党鸿辛

Fura-2荧光探针法检测细胞内La3+陈榕,郭艳玲,杨频

磷钨酸-PVA复合体系膜的制备和光色性研究王敬平,党东宾,柏艳,于丽,牛景扬

3-甲基丙烯酰胺基-9-乙基咔唑/过硫酸钾体系引发丙烯酰胺聚合高青雨,关会立,李润明,俞贤达

La2Cn(n=-1,0,+1)团簇的理论研究王皋,武志坚,张思远

新型草酰胺桥联Cu(Ⅱ),Ni(Ⅱ)均双核配合物的合成及表征陶偌偈,于丽,娄本勇,周绪亚

钝化与光催化双功能薄膜在玻璃防结雾中的应用王守斌,张顺利,王黎,李谦,金振声,张治军

高分子聚电解质型电极添加剂的合成和性能测试徐克威,汪树军

利用氧化加成反应合成[Cu(C6H5COO)2(C5H5N)2(H2O)]张廉奉

苯乙烯/聚氯乙烯接枝膜的热稳定性研究化学研究 王奇观,石家华,乔聪震,高青雨,俞贤达

Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)异三核配合物的合成及表征景志红

拓扑指数YM与二元氧化物的光学碱标余训民

变温红外确定硫氰化铵固-固相变机理李平,武克忠,张建玲,刘晓地

烷基咪唑啉硼酸酯与常用切削液添加剂的配伍性能研究万福成,姚莉,高永建,张治军

固体超强酸对合成辛基多苷的催化作用林强,范丽娟

活化能与温度关系图的计算机辅助释疑陈静,李健美

1-羟基苯并三唑的合成工艺研究马新起,宋群立,姚莉,李明静,侯希峰

5-甲基异NFDA1唑-3-甲酰胺合成工艺的改进刘志东,丁颖,王吉山,刘治国

半月清散剂中氧化汞含量的测定王淑美,梁生旺,许闽

嘧啶硫代水杨酸衍生物的多元回归分析及神经网络法研究郭明,白红进,刘建平

Tb3+在YAG中的发光及Tb3+与Tm3+间的能量传递周誓红,张思远,张静筠

2,2-二取代-1,3-环戊二酮的Baeyer-Villiger氧化反应曹玉蓉,葛承胜,胡忠

对二甲胺基二苯酮/碘鎓盐体系敏化甲基丙烯酸甲酯光聚合高青雨,李润明,杨更须,关会立

尼龙1O1O非等温结晶动力学过程的计算机模拟庄银凤,朱仲祺,朱诚身,何素芹,陈文山,张献坤

竹红菌乙素的光敏活性探讨台虹,李聪,马岚,刘绣华,汪汉卿

聚合硫酸铁的制备及在造纸废水处理中的应用化学研究 李明玉,袁金芳,唐启红,艾晓东,李桂敏

烯丙基砜的合成与表征陈炳志,王超杰,于丽,孙心齐,赵瑾

羧基丙烯酸树脂的合成研究及其粉末涂料的制备王炜,于惠萍,袁付成

化学研究范文第3篇

[关键词]药学;药理化学;分析化学

随着我国医疗事业的飞速发展与进步,药学研究水平越来越高。其发展主要依赖于药物分析技术,药学研究对我国医药事业开发、创新、发展等方面具有重要促进意义,能够间接提升我国经济水平,从根本上提高我国健康保障水平。

一、药物化学和分析化学的基本概念

(一)药物化学概念

所谓药物化学主要是将化学分子原理应用于药物研发,从科学角度分析化学药物的基本构成、生物效应及相应药性原理等相关内容,用于新类型药物研发。药物化学研究需要两方面来共同促成,其一是生物学,另外一方面是化学,其在药物研发中主要明确药物的活性物质或药性机制,分析患者用药治疗后,药效对机体的代谢作用,及机体对药物的适应情况及吸收情况等。

(二)分析化学概念

所谓分析化学主要是指对物质中相关药物成分、不同结构含量等进行测量,将测量的物质指标进行化学分析,其属于物质化学分析的一门科学,除此之外,有关于物质成分测量所用仪器也包含在内,属于分析化学的一部分。分析化学中对药物成分进行测量分析的方法被称为化学分析法,这种方法在测量过程中主要应用天平和所要测量的物质及试剂,将其用玻璃器皿盛放,将所测量的物质成分计量指标与测量过程中出现的化学反应两者相互对应分析,以此得出结论。另外一种分析方法即仪器分析,这种方法在满足上述作用的同时还能够进行微量分析及形态、结构分析等。

二、物理化学和分析化学的发展及作用

(一)物理化学和分析化学的发展

早在19世纪,物理化学这一概念被提出,并且于30年代和40年代蓬勃发展。物理化学概念被提出后科研人员研制出了磺胺类药物,投放于临床治疗,响应效果较好,对患者的预防感染及临床治疗均具有一定促进作用,在投放应用的10年内,β内酰胺类抗生素研发技术逐渐完善。于19世纪40年代有相关研究人员研究出了抗菌药物的药性、活性及药物机理等,将其与药物成分及结构等相关内容相互融合,用于新药的研制,就此不同种类药物越来越多。于19世纪末时,通过研究人员的努力,对于新药的研制不再仅依靠药物活性机理及其成分结构方面入手,新药的不断研制也是物理化学逐渐认识的过程,研究人员能够明确大部分种类药物在机体中出现的生化效应,能够明确不同类药物应用于人体其活性及产生的药效,就此于19世纪末可以通过不同类型、病症患者的实际患病情况入手,分析患病原因,实现新类型药物研发,对症下药治疗。于20世纪分析化学理念被提出。分析化学除了分析方法以外,其能够用于新药研制主要依赖于分析仪器,在不断探索发展的过程中,仪器分析方法逐渐占据主要地位。在整个20世纪中,40年代至80年代之间,出现了三大重要学科领域,即材料学、环境学和生命学科,这三大学科通过与仪器分析方法联合应用研究,在一定程度上成就、完善了分析化学,促进其发展进步。从当今环境来看,仪器分析方法又与计算机信息科技相互联系到一起,以计算机为载体、以网络信息为媒介,将分析化学中测量的数据、信息进行整理、收纳,最终录入电脑,实现信息传输及智能分析。目前,信息化仪器分析中最具代表性的即为传感器的发现及图谱快速检索和实验室自动化等。

(二)物理化学及分析化学的作用

从不同角度来讲,物理化学和分析化学的作用存在一定差异,是不同的。物理化学更偏向于药物活性、机理及药性和机构的研究,极大促进了早期药学的研究与发展,为后续的新类型药物研发奠定了坚实基础。同时,20世纪内的分析化学主要是用于药物成分、剂量的测量及化学实验反应研究,其属于实验方法的一种,并且在仪器分析发展进程中,挖掘了与药学有关的不同学科,为药学研究提供更全面、系统的理论支持,促进药学研究。当前,仪器分析法融合计算机信息技术,实现了仪器分析的智能化和自动化,其具有测量分析数据准确可靠、操作迅速等优势,但是从另一方面来讲,仪器设备购置昂贵并且对仪器操作者要求较高,操作繁琐,这些都是局限性。从大方面来讲,物理化学和分析化学的丰富及发展对于我国药学研究均具有一定促进作用,通过对不同药物运作机制的研究和不同药物成分实验研究,研发了不同类型的新药物,将其用于临床治疗。综上所述,药物化学和分析化学是药学的重要组成部分,两者在不断发展中融合不同新技术,为药物研发、临床治疗及医疗事业的发展都起到一定促进作用,具有重要意义。

参考文献:

[1]王巧峰,王全军,刘雪英.药学专业无机化学教学实践与体会[J].基础医学教育,2014,16(7):507-508.

[2]杜利月.高职高专药物化学教学探讨[J].中国中医药现代远程教育,2012,10(5):54-55.

[3]彭婷婷,安芸,董晓辉.高职高专药物分析专业课程改革探讨[J].齐齐哈尔医学院学报,2011,32(18):3010-3011.

[4]袁强,何岚.关于药学类专业开设综合性和设计性实验的探讨[J].内蒙古中医药,2011,29(9):124-125.

化学研究范文第4篇

《化学教学》是改革开放以来,创办较早的中等教育类学术期刊,正如她的办刊理念“探索化学教学改革,引领教师专业发展”一样,成为中学化学教师研究教学、研究考试、共同提高业务水准和教学质量的重要工具书。阅读和研究她刊出的关于教学研究、实验研究、原创试题研究的文章,对我们的教学和研究及高考备考等都有着较强的指导作用。

2008年高考上海卷第12题:取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。则下列说法错误的是

A. b电极是阴极

B. a 电极与电源的正极相连接

C. 电解过程中,水是氧化剂

D. b 电极附近溶液的pH变小

《化学教学》杂志2008年第4期,陈凯老师等撰写的“试纸上的微型电解实验”[1], 详细阐述了在pH试纸上浸泡Na2SO4溶液、NaCl溶液,在湿的碘化钾―淀粉试纸上用铅笔芯做电极进行电解的实验现象。指出:“在pH试纸上浸泡Na2SO4溶液,发现铅笔芯与试纸接触端各呈现两个微小的有色同心圆,其中阳极附近极内圈pH约为3,外圈pH约为5;阴极附近pH约11,外圈pH约9”;“在pH试纸上浸泡NaCl溶液,阳极附近极与试纸接触处呈现一个双色同心圆,内圈为白色,主要是由于C

漂白的原因;外圈为红色,pH约为1,主要是Cl2溶于水产生H+所致,阴极呈现深绿色,pH约13”。

阅读“试纸上的微型电解实验”,通过上述分析可知,题设情景及所给的选项中,D选项自然符合题意。

还是在这一期,“好题赏析”栏目刊登了余方喜老师的“无机消毒剂制备的化工生产流程题(二)”[2], 以高锰酸钾的工业制备的一种方法为知识依托,而设计的一个原创实验题,本题框图及第(4)问如图2所示。

“(4)若不考虑物质循环与制备中的损失,则1 mol MnO2可制得_____mol KMnO4。”

这个题恰好也与2008年理综全国I卷的第26题有很大相似。相比之下,有如下差异:其一,一个是实验室制备,一个是工业生产;其二,在流程上,一个是用空气做氧化剂,一个是用KClO3做氧化剂,在解题思维方面,一个着重于氧化还原反应、离子反应等化学用语及化学基本计算;一个重点考查化学实验原理、实验基本操作,与化学基本计算相联系,余方喜老师的题所涉及的知识比高考题广,高考题的设问比余方喜老师的问题深,更有冲击力,两个题在设问上可以相互映衬、相互补充、相互转化。有一点是要指出的,余方喜老师的原创题是刊登在08年第4期上,认真研究这个题,其中所设计的“问题(4)“与2008年高考题26题第(2)小题就计算的核心问题可以说是高度相似,即:3MnO2―2KMnO4。如果能够及时地将本期《化学教学》加以研究,对问题进行适当改造之后,熔入综合训练中去,对提升学生的各种能力是大有帮助的。

因此,在平时的教学和学习中,只要不断加强教育教学理论学习,及时收集和整理《化学教学》杂志上的各个栏目,在“课程改革”和“教师论坛”中学习新的教育教学理论或吸收先进的教学方法,并运用于个人的教学实践中去;在“实验与创新”中学习和研究新的实验方法,力争取得更佳的实验效果;在“教学设计”中借鉴他人对新课标、新教材展开研究的优秀教研成果和课程资源,通过再创造而形成适合自身特点的教学设计和课程资源;把别人的“研究性学习探索”成果创造地应用课外探究活动中去;通过学习和研究“考试研究”、“试题研究”,将新信息、新题型、新实验等优秀科研成果,根据具体实际加以改造和转化,落实到平时的教学和训练中去,定能取得事半功倍的效果。所以,只要我们平时注重学习和研究,不断提高个人的教学和研究水平,就能达到发展教师、发展学生、发展学校的目的。

参考文献:

[1]陈凯等.试纸上的微型电解实验,化学教学,2008(4):10~11.

[2]余方喜.无机消毒剂制备的化工生产流程题(二),化学教学,2008(4):封三.

向玉耀 余文芝

化学研究范文第5篇

关键词:绿色化学;研究发展;环境保护;应用

1、绿色化学的基本概念

绿色化学是利用化学原理来防止污染的一门学科,也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,在绿色化学基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。绿色化学的化学反应过程,实现“零”排放,不产生污染。绿色化学对生产过程来说,包括节约原材料和能源、淘汰有毒原料、减降废物的数量和毒性。 绿色化学通过改变化学品或生产过程的内在本质,来减少或消除有害物质的使用或产生,是非常科学的,是化学工业可持续发展的基础。

2、绿色化学的原则

绿色化学经过先驱者10多年的研究与探索,总结出了绿色化学的一些理论和原则,为绿色化学的今后研究工作奠定了墓础。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12条绿色化学的原则目前为国际化学界所公认,它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

3、绿色化学主要研究内容

绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的,具体包括:新合成方法和路线的研究,特别是新型催化剂和催化过程的研究;新化学原料的研究,包括生物质资源的沽净转化和综合利用;新反应条件及过程的研究,包括对超临界流体、环境无害的介质等的研究;绿色产品的设计和研制的研究。

4、绿色化学的主要研究对象

4.1 原料的绿色化

现有的化工生产中,仍有不少产品在生产过程中使用着剧毒原料。为了确保环境安全和人类的健康,寻找无毒、无害的原料来生产人类所需的化工产品,是十分必要的。

4.2 化学反应的绿色化

提高化学反应效率符合化学反应绿色化的要求,化学反应的绿色化包括 (1)原子经济性。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放,减少环境污染。 (2)反应的选择性。化学反应的选择性包括位置选择性、化学选择性和立体选择性。

4.3 产品的绿色化

产品的绿色化是绿色化学的关键部分,其实质就是大力研制并且提供人身更安全的环境友好型化工产品,如新的海洋生物防垢剂、THPS杀菌剂、灭火制冷剂、二酰基肼杀虫剂等。可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料、CFCs替代物等等都是很有发展前景的绿色产品,随着技术的进步,越来越多的产品将会取代原来的对环境有害的产品。

4.4 催化剂的绿色化

目前在许多化学反应和化学工艺中,常采用对设备腐蚀较大,污染环境、危害人体健康和社会安全的化学原材料作为催化剂,目前围绕催化剂的绿色化展开的研究主要有:仿酶催化剂、固体酸催化、水溶性有机金属配合催化剂及多相催化体系。

4.5 溶剂的绿色化

溶剂在化学品生产过程中,广泛的用做反应分离的介质或用做清洗剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。

4.6 化学设计的绿色化

化学设计的绿色化是利用计算机进行辅助的绿色化学设计。其做法是:首先建立一个尽可能全的化学反应的资料库,利用计算机进行可能的化学反应的组合;其次确定目标产物和可能采用的原料;第三让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料,第四以上一步的原料为目标产物再做搜寻,找出该目标产物的合成反应原料,直到得出预定的原料;最后比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应,从中选出最佳途径。

4.7 合成技术的绿色化

合成技术的绿色化是近年来发展起来的,其宗旨是要减少有毒有害物质的使用,该技术采用一些特别的非传统的化学方法,获得多种环境效果,改善产品的选择性,降低单位产品的能耗。其中电化学发是新世纪洁净技术的重要方法,该方法在化学反应中无需使用有毒有害试剂,而且还可以使反应在常温、常压下进行,所以,电化学方法在洁净合成中个有独特的魅力。

5、绿色化学的新技术和新工艺

5.1 催化技术

催化剂,不仅可以加速反应的过程,极大地改善化学反应的选择性和提高转化率,提高产品质量、降低成本,而且能从根本上减少或消除副产物的产生,减少污染,最大限度地利用各种资源,保护生态环境,这是绿色化学研究所追求的目标。

5.2 生物技术

生物技术被认为是21世纪最具有发展潜力的产业之一,是当代科学的高新技术,生物技术在医药、食品、能源、冶金、化工、精细化学品的制造等方面具有广泛的应用。它的最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,易于实现清洁生产,而且可以实现一般化工技术难以实现的化工过程。生物技术主要包括:基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。

5.3 超声技术

超声技术,即声化学,它是声学和化学的交叉渗透而产生的一门新兴交叉学科。声化学能改变反应的进程,提高反应的选择性,增加化学反应的速率和产率,降低能耗和较少废物的排放,因此声化学技术作为一种安全无害的“绿色技术”,在合成化学中具有广泛的应用。

5.4 膜技术

化学研究范文第6篇

在中学基础课中的化学实验一般具有较强的典型性、直观性和可靠性。多年来经过无数次重复,人们积累了大量成功与失败的经验,按说应该达到“炉火纯青”了,但事实并非如此,很多实验仍然在不断被完善、改进、改造、取代、补充。其变化动向,至少有以下五个方面:——安全、微型。这是普及化的动向,可以把一些演示实验转化为学生实验,随堂实验或家庭实验。由于其安全、用药量小,很适合目前我国的国情。同时,这一变化在防治污染方面,也具有教育作用与现实意义。

——可靠性强。这是作为演示实验非常重要的要求,在课堂上演示的失败,再加上教师不善于科学地说明实验不成功的原因,给教育教学带来严重的消极影响。

因此实验改进中提高成功率是教师非常关心的事。因此便于操作,直观性强、适应性强、合理节约时间等都是研究的方向。

——新材料、新方法、新手段、新设计、新组合的引进和研究。随着塑料、有机玻璃等材料的应用以及燃气、电热、光波、电孤、电火花、电磁等能量传递手段的应用,化学实验在直观、安全、快速等方面有明显的改进。电脑与化学实验结合的研究也是热点。

——可以用作补充内容的实验开发。如高温、低温、高压、减压、显微反应……又如在社会、生产、生活上有实际应用的实验开发,像洗涤剂、水质净化、粘合剂、烹饪、饮料、保健用品、废品回收、化学游戏等等,这一变化能体现化学日常生活。生产的密切关系,使学生对化学能创造财富的巨大潜力产生实感。

——改进完善目前教材中一些难度较大、设计欠佳或易引起错觉的内容,补充一些对概念理论的理解有促进作用的实验。

化学研究范文第7篇

1965年,台湾科技主管部门在台湾大学设立“化学研究中心”(后更名为“化学研究推动中心”),开启了岛内有组织地从事化学研究、培育化学人才的初始阶段。当时化学研究中心的工作重点是协助岛内各高校设立化学系和化学研究所、培训教师和研究人员、扩充教学和研究设备、举办各种研讨会、吸引海外专家回台湾讲学、补助研究人员出席国际会议等。

到1985年,台湾几乎所有理科类大专院校都成立了化学系,共有13所公私立大学设立了化学研究所,拥有副教授以上化学教学和研究人员300多人,每年约培养50余名化学博士。

1985年,台湾科技主管部门鉴于岛内资源及研究人力有限,长期面临发达国家庞大先进科技的压力,以及岛内发展化学工业对科技的迫切需要,认为若要持续且有效地促进全台湾化学研究活动的快速发展,不论在横向或纵向方面,都要建立积极交流及合作联系,以免导致研究力量的分散及仪器设备的重复投资,希望集结岛内有限化学资源,以团队的力量共同推动化学研究。

为此,台湾科技主管部门召开多次座谈会和协调会,讨论基础化学的研究方向,并调查岛内各学术机构的研究现况、人力及设备,以此作为参考依据,制定出纲领性化学学科规划,选择三项重点研究方向:新合成方法的开发及其在合成化学上的应用;激光在光谱及化学反应研究上的应用;分析方法的发展及分析仪器设计与自动化的研究。然后,主动邀请岛内相关化学研究人员,组成各重点推动小组,拟定出更具体的整合性研究计划,分别为:有机合成-环化反应整合研究,微量分析方法的发展整合研究,激光光谱学及激光化学整合研究,利用资助的“杠杆”加以引导。

两年后,台湾科技主管部门又根据实际计划执行情况及效果,决定以区域性整合计划为主,并配合主持人意愿,制定出新的“几何特异之多环非天然的合成探讨”、“非对称性环化反应”、“海水中微量物质的分析方法”、“激光光谱与光化学”、“气态金属实验室”及“大气化学实验”等整合性研究计划。结果证明,其成效非常好,无论在研究成果的质与量方面皆有大幅度的进展。

到上世纪90年代,台湾已建立以实验为主的基础化学,其研究领域也由最早的理论化学逐渐扩充至天然物化学、合成化学、有机金属化学、无机构造化学、激光化学、微量分析化学、分子模拟及计算化学、清洁工业化学、材料化学、医药化学等新兴学科。台湾科技主管部门1995年修订后的化学学科规划,其重点研究方向增加为:分子模拟与计算化学;超微量分析方法发展;新材料合成与特性研究;生物医药化学的研究;合成化学;激光化学与同步辐射光源的应用。

进入21世纪后,随着科技的快速发展,新兴学科的出现更是层出不穷。台湾科技主管部门2005年再次修订化学学科规划,其重点研究方向包括:先进分析方法与理论化学,含新理论模型建立、新测量方法、纳米物质性质测量、分子结构与活性解析、复杂系统的模拟;先进材料化学,含光电材料、纳米材料、功能性材料、生物材料、表面及自组装材料;环境化学与能源化学,含环境污染监测、新环保制程开发(环保化学)、新能源的利用与开发;生物及医药化学,含新型药物设计、分子设计化学、合成生物物质、蛋白质化学、核酸化学、醣化学、生物无机化学、生物系统的探测(分子辨识)等。

重要化学研究机构

目前,尽管台湾100多所高校中大都设有化学系或化学研究所,但真正能够申请台湾科技主管部门研究计划,开展化学研究的仍属少数。从每年的数量看,依序为台湾大学、新竹清华大学、新竹交通大学、台湾科技大学、成功大学、政治大学、阳明大学、“中央”大学、中兴大学、中山大学、中正大学、台北大学、海洋大学、台北科技大学、云林科技大学、东华大学、宜兰大学、嘉义大学、高雄第一科技大学、高雄应用科技大学、虎尾科技大学、勤益科技大学、高雄海洋科技大学、屏东科技大学等。

台湾中研院化学研究所的在台“复建”,有赖于另一位来自大陆的科学家魏岩寿。他是中国著名微生物学家和应用化学家,毕业于日本京都大学化学工程科,主修化学和微生物学,期间进行了真菌学的研究,回国后就职于国立卫生实验所任研究员,30年代担任中央大农业化学系主任,是中国首位从发酵器械中分离出第一批工业微生物菌种的科学家,也是首位在Science杂志上的中国微生物学家。此后,他致力于用近代生物化学方法研究中国传统发酵食品的制作工艺,曾兼任中国酒精厂总工程师,试验用甘薯生产酒精,通过筛选酵母品种,采用良种纯种酵母发酵,大大提高了发酵效率,成为我国可再生能源生产研究的先驱。40年代,魏岩寿担任国民政府资源委员会酒精工业总工程师,主持在在四川省和云南省创建内江、泸州、昆明酒精厂,保障了抗战时期稀缺的能源供应。

抗战胜利后,魏岩寿奉命赴台接管台北帝国大学,并出任台湾大学工学院院长兼化学工程系主任,同时还在台大农业化学系授课,主讲微生物学,期间曾开展紫色花蜜腺酵母菌的研究,通过在紫外线下观察微生物,成功地鉴定了从植物蜜腺中分离的用肉眼难以区分的红酵母。在上世纪50年代初,他还用较多时间研究过藻类单细胞蛋白,包括绿藻的生长、代谢和培养方法的研究。此外,他还研究过柠檬酸、谷氨酸等的发酵生产和海水中的非硫细菌。1957年,魏岩寿应胡适邀请,担任新成立的中研院化学研究所所长。他主要采用自己在台大教学期间培养的一批助手和学生为班底,包括陈朝栋、林渭川、彭旭明、周大纾等人,初期研究方向以微生物学家和应用化学为主,以后工作领域逐步扩充,在纯化学及应用化学的范畴里奠立起有机、食品、电化学及海洋化学研究的基础。

这一时期,魏岩寿主要开展霉菌和细菌的淀粉酶之联合作用研究,揭示了中国白酒酿造中用粮食制成的酒曲是结合采用了霉菌和细菌的淀粉酶,可以协同地完成淀粉的液化和糖化过程。这一成果不仅从酶学水平总结和提高了传统东方酿造工艺中的复式发酵过程,而且后来被成功地应用于印染工业的退浆工艺中去。

从1959年开始,他主持编纂《应用微生物图谱》,这部著作在中研院化学研究所年报中分15次连续刊登了11年,从中反映出他对各类微生物认识和驾驭的高深造诣,成为工业微生物领域的重要参考书籍。

魏岩寿是迄今为止研究腐乳最系统和深入的科学家。从上世纪20年代后期开始,他就对中国传统发酵豆制品――腐乳进行深入研究,一直延续到60年代后期,他在1968年完成的腐乳研究的《技术总结报告》,从微生物学和生物化学方面进行了深入分析探讨,在当时具有最高水平,直到今天也是有关方面的重要参考资料。这些成就和在他临终那年出版的《高粱酒》一书,表明他对于中国传统发酵技术所具有的深刻理解,也体现着他重视总结提高中华民族的优秀科学遗产,并从中吸取其精华加以发扬光大的责任感。

魏岩寿担任台湾中研院化学研究所所长直到去世的前一年(1972年),除在化学领域从事多方面研究,如进行一些化合物的化学合成、建立了放射性元素钍的微量分析方法、研究从海水中提取铀和制备感光乳剂等外,还为筹划和建设该所付出了许多精力,为台湾培养出一大批优秀化学人才。他的学生于上世纪70年代在美国建立了“魏岩寿教授基金会”,每年在美国新泽西州州立罗特盖尔斯大学定期组织学术活动迄今。

目前,台湾中研院化学研究所仍是岛内化学界的核心,其科研实力也最雄厚,拥有几十种先进的大型试验设备和仪器,如3KW级X光发生器、低能量表面功函数测量仪、原子吸收光谱仪、全自动生物感测系统、CCD单晶X光绕射仪、低温操作系统、光化学电流电位分析仪、高压式扫描式热分析仪、动态光散射光谱仪、元素分析仪、电子顺磁共振光谱仪、荧光半衰期测量系统、傅利叶红外线显微分光仪、气相层析质谱仪、高效能液相层析仪、高解析磁场式质谱仪、液相层析质谱分析系统、液相层析电洒游离法质谱仪、基质辅助激光脱附游离飞行时间质谱仪、停流反应分析仪、原子力扫描显微镜、非线性光学光谱仪、核磁共振频谱仪、粉末X光绕射仪、扫描式电子显微镜、超导量子干涉磁量仪、表面积及孔径分析仪、穿透式电子显微镜、高效能紫外光荧光分析仪、光电子能谱仪及欧杰电子能谱仪等。

该所现任代所长为陶雨台,所内有28位研究人员,包括特聘研究员2人、特聘讲座1人、研究员12人、副研究员8人、助理研究员4人,主要研究领域为:材料化学、催化反应、化学生物学及合成方法,每年发表SCI论文100篇以上。

台湾中研院生物化学研究所于1977年建立,最初设在台湾大学校园内,1995年迁至台北市南港区现址,但仍保留了在台大的部分设施,维持与台湾大学生化科学研究所的合作关系及支持该所研究教学。

化学研究范文第8篇

1.教师讲解和实验活动,了解研究和学习化学的基本方法;

2.认识化学实验在学习和研究化学上的重要性;

3、了解学习化学需要进行科学探究

4、学习化学需要借助化学符号(或者化学用语),初步认识化学符号在化学学习上的重要性

5、提高学生对化学学习的兴趣,增加学生学习化学的责任感

【学习重点】

了解研究和学习化学的基本方法;

【学习难点】

认识化学实验在学习和研究化学上的重要性

课时安排:2课时

【教学过程】

第一课时:化学学习需要进行化学实验

自主学习:阅读课文P17—18、P142---147

合作探究:

一、同学们展示收集的铜绿,讨论铜绿可能有的物理、化学性质。

学生分组完成有关铜绿的实验,教师指导学生常见的仪器的名称、使用、操作、实验现象的观察、记录,强调实验室规则,培养学生良好的实验习惯。

实验步骤

实验现象

实验结论

1.“铜绿”和盐酸的作用

2.“铜绿”受热的变化

二、交流讨论:通过上述实验,你对“铜绿”有什么认识,学习了哪些实验基本操作?

展示反馈

拓展延伸:

通过上述实验你对做好化学实验有了什么新的认识,你认为使用酒精灯要注意什么问题

补充:酒精灯是实验室中最常用的加热仪器。

(1)实验所盛酒精量不能超过容积的2/3,也不能少于1/4;

(2)使用时要用燃着的火柴点燃酒精灯,严禁用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯;

(3)向酒精灯内添加酒精应该用漏斗,禁止向燃着的酒精灯内添加酒精,以防发生火灾;

课堂小结:

归纳:1.“铜绿”和盐酸的作用

实验现象:产生大量气泡,并且看到“铜绿”溶解形成蓝色溶液。

实验结论:文字表达式:铜绿+盐酸氯化铜+二氧化碳+水

2.“铜绿”受热的变化

实验现象:绿色的固体受热后变成了黑色固体,在试管壁上有水珠生成,并且生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体。

实验结论:文字表达式:铜绿氧化铜+二氧化碳+水

第二课时:化学学习需要进行科学探究

9月周

自主学习:尝试记忆:一些常见的元素符号、物质的化学式

合作探究:

1、通过前面的学习你对学习和研究化学的一种重要方法――――科学探究有什么认识,你认为科学探究一般过程是什么?

2、活动探究:实验2:研究镁的性质实验

金属样品

镁条

1.颜色状态

2.是否容易被折断

3.是否可以导电

4.在空气中点燃的现象

5.在食醋中的变化

二、为了国际交流统一、使用的方便使用一些符号表示元素名称、物质的名称、化学反应。。

观察思考:根据下表中物质的化学式,试分析哪些物质中含有氢元素或氧元素,元素符号、物质化学式的书写规则。

物质

化学式

是否含氢或氧元素

物质

化学式

是否含氢或氧元素

氧气

O2

氯化氢

HCl

金刚石

C

氧化镁

MgO

镁条

Mg

石灰水

Ca(OH)2

氨气

NH3

碳酸氢铵

NH4HCO3

展示反馈

拓展延伸:。

一、练习实践:模拟探究:铁丝或铜丝的性质。(P21)

二、例题研讨:

1.空气中点燃,下列关于实验现象的描述中错误的是()

A.发出耀眼的白光B.放出大量的热

C.生成氧化镁D.产生白烟

2.实验操作错误的是()

3.酒精灯火焰的结构和温度

化学研究范文第9篇

关键词化学发光,化学光源,草酸酯,荧光剂,合成

1发展背景

化学发光是指某些化学反应中发出可见光的反应过程。化学发光体系有数种,但适用于化学光源的只有过氧草酸酯类化学发光体系。它以草酸酯、过氧化氢和荧光剂为主要成分,是迄今为止发现的一种最有效的化学(非生物)发光体系,量子产率高达20%~30%。

过氧草酸酯类化学发光最早发现于20世纪60年代。此后,20世纪70年代AmericanCyanamide公司的Rauhut等合成了一系列草酸酯。Rauhut等研究的主要目的是开发应急光源,并称之为“化学光源”(chemicallight),成为草酸酯获得实际应用的重要实例之一,并成功地研制和开发了发光棒。最初化学光源只是用于军事活动,后来逐步进入民用市场。使用这种冷光源可以杜绝因电火花或热光源引起火灾的可能性,也可用作紧急照明等。近年来,这种化学冷光源已日益流行于各大晚会上,具有很大的市场前景。另外,将应急光源与警报结合的紧急设施有利于人们在发生火灾时的逃生。

2化学光源的结构和组成

化学光源一般是由内外套管构成,外管的材质是聚乙烯塑料,内管是一个玻璃泡[1],不同的发光材料分别封装在内外管中。使用时将聚乙烯管折曲,使中间的玻璃泡破碎,两种液体一经混合立即反应,发出荧光。标准的化学光源持续发光2~20h。近年来化学光棒的构造也有一些改变,如Lexington&Assoelates公司发明的化学光棒里含有2种或以上的草酸酯,可发多色光。AmericanCyan-amide公司发明的化学发光器件只需转动就可产生化学发光。现在Omniglow公司还发明了一种化学发光器件,可连续发出不同颜色的光。

化学光源的组成主要包括二芳基草酸酯和氧化剂,通常的氧化剂为过氧化氢。当向体系中加入荧光剂,则产生很强的化学发光。此外,这一反应体系一般还包括一种或多种溶剂、催化剂和添加剂等。即在聚乙烯外管中放入草酸酯、荧光剂、溶剂,玻璃泡中封入过氧化氢、催化剂、添加剂。

3草酸酯类化学发光体系的发光原理

虽然草酸酯的化学发光经过了40多年的研究,但是至今它的发光原理也没有确定,其主要原因是反应的中间体活性较高、寿命短,无法直接获得检测,大多数人所认为的草酸酯类化学发光过程可用下列方程式表示[2]:

ArOCOCOArO+H2O2+荧光剂+催化剂=2CO2+2ArOH+荧光剂+hν

其发光机理可认为是:过氧化氢对草酸酯的羰基亲核进攻,生成双氧基环状中间体二氧杂环丁二酮,中间体分解将能量传递给受体荧光分子,使之处于激发状态,这种激发态分子从激发单重态回到基态,释放出光子即发出荧光。总的发光过程可用下式表示:发光效率是评价一个化学发光反应体系性能的重要参数。1摩尔分子发生化学发光反应如能产生1摩尔光子则化学发光效率为100%。过氧草酸酯化学发光的效率可用下式表示[3]:

QCL=YKI.YES.QFL

其中,YKI是关键双氧基环状中间体的产率,YES是激发态荧光分子的产率,QFL是荧光剂的荧光量子产率。由上可见,草酸酯的反应性能和荧光剂的荧光量子产率是决定其化学发光激发荧光效率的主要因素。采用具有较高量子产率的荧光剂将有助于提高化学发光的效率。

4草酸酯的种类及合成

草酸酯的化学发光强度和寿命主要取决于发光过程中的速率步骤,也就是过氧化氢与二芳基草酸酯的亲核进攻,以及随后2个取代基苯酚作为离去基团生成环状双氧基中间体的反应活性。一般芳基草酸酯分子中苯环上连有吸电的取代基,且该取代基的电负性越强,则越有利于酯的分解而形成环状过氧化合物。一个理想的草酸酯化学发光试剂还应在所用的有机溶剂(通常为邻苯二甲酸酯)中具有较好的溶解性(要求草酸酯浓度达到10-2~10-1mol/L)及稳定性。

对于草酸酯的选择,Rauhut等已作了大量的开拓性工作,我国对开发新型草酸酯化学发光试剂也作了较多研究。现有报道的草酸酯种类达数10种,可是能够满足上述发光条件要求的只有几种,用于化学光源较好的草酸酯是双(2,4,62三氯苯基)草酸酯,双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯和双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯。

双(2,4,62三氯苯基)草酸酯在邻苯二甲酸酯中具有较小的溶解度,发光强度大,持续时间短,可通过调节组分配比达到所需要求,较适合于化学发光体系。双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯化学发光量子效率较高,在溶剂中具有较大的溶解度,适合于高强度的发光体系。双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯发光强度比前一种弱,持续时间长,适合于制造低强度长寿命的光源。系列中各种酯的化学发光性能无明显差异,但双(2,42二氯262异戊氧羰苯基)草酸酯易提纯,稳定性高。

5荧光剂的选择及合成

荧光剂的结构决定了化学发光的颜色和效率。选用不同的荧光剂可以得到特定颜色的化学光源,然而,这种选择还必须受到荧光分子在溶剂中溶解度,以及在碱性和氧化气氛介质中稳定性的约束;同时荧光分子的荧光产率也对化学发光效率有影响,浓度淬灭效应小,具有较高荧光产率的荧光剂将有助于化学发光效率的提高。荧光剂在体系中的浓度有一适当的范围,一般在10-2~10-4mol/L,浓度太大容易引起浓度淬灭,太小则光强不足。

过氧草酸酯类化学发光体系中使用的荧光剂,通常选用较稳定的稠合线性共轭芳烃[4]。较好的荧光剂为蒽的衍生物:9,102二苯基蒽,9,102二苯乙炔基蒽[5,6]及其取代衍生物[7~9]等。除此之外,还有萘[10]和聚酰亚胺[11,12]的取代衍生物。

AmericanCyanamide公司还发现在发光系统中加入可溶性苝类荧光染料,可在黑暗中发出白光或更高强度的有色光。如在含有蓝色荧光剂的发光组分中加入可溶性苝类荧光染料,就可得到白光。改变用量则可得到蓝色和白色至白色和粉红色之间的颜色。合适的可溶性苝类荧光染料包括N,N’2二(2,52二叔丁基苯基)23,4,9,102苝四甲酰亚胺。

6影响发光体系的因素

6.1催化剂和抑制剂

在双氧环状中间体的生成过程中,一些弱碱的加入可增加发光强度,提高量子效率,但也会降低发光寿命[13]。实际使用时,常用的催化剂为水杨酸钠。通过调节催化剂的加入浓度,可以使长寿发弱光的体系转化为短寿发强光的体系。相反,抑制剂的加入,可以抑制化学发光,使光能以较平稳的趋势长时间地释放。抑制剂通常是一些有机强酸或酸酐。

6.2氧化剂的结构及浓度

草酸酯化学发光体系一般选用无水过氧化氢作氧化剂。当H2O2浓度较高时,不利于化学发光强度的提高;但在较低的浓度下,发光衰减的速率也随之加快。理论上草酸酯与过氧化氢浓度之比应为1∶1,但一方面因为草酸酯比过氧化氢贵得多,另一方面过氧化氢易分解,所以在制备化学光源时,为使草酸酯完全发挥作用,过氧化氢一般稍过量一些。如果加入一些酚类化合物,如2,4,62三叔丁基苯酚,可抑制储存过程中过氧化氢的分解。

6.3溶剂

考虑到草酸酯、荧光剂溶解性及与H2O2互溶性方面的原因,过氧草酸酯化学发光体系一般采用邻苯二甲酸作为溶剂,也可用二甲酯,丁酯,叔丁醇或三乙基柠檬酸酯[14]等。当溶剂中有水分或其它杂质时,会对草酸酯溶液的稳定性有影响,使制备的冷光源保存期缩短。

6.4提高发光强度及持续时间的其它方法

在发光体系中,加入适当比例的邻苯二甲酸二(十三)酯(DTDP)或已二酸二(十三)酯(DTDA),可以明显增强原发光体系的发光强度和发光持续时间。例如,在一种由AmericanCyanamide公司生产的绿色发光棒的化学液体(7mL)中分别加入410mLDTDP或DTDA,可使发强光的时间从原来的2h增加到20h。

加入少量的聚合物添加剂,如适量的聚苯乙烯[15],能明显增强化学发光,加入纤维素2乙酸2丁酸酯聚合物和聚环氧乙烷也能增强发光。

7不同颜色的化学发光组分

根据以上的内容,现介绍几种发不同颜色光的草酸酯化学发光体系[2,16]。

绿色化学发光,试剂A:邻苯二甲酸二丁酯作为溶剂,荧光剂二苯乙炔基蒽1.1mg/mL,草酸酯0115g/mL,还可以加入柠檬酸或聚苯乙烯,以改善发光效率;试剂B:80%邻苯二甲酸二甲酯+20%叔丁醇作为溶剂,浓缩H2O2(体积比为4125∶0.75);试剂A与试剂B体积比为1∶2混合,即可观察到发出绿光。

红色化学发光,试剂A:10mL罗丹明B(碱性)饱和溶液+160mL聚乙二醇400+2mL31%H2O2;试剂B:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯;向试剂A中加入粉末状的试剂B,摇动混合。蓝色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+15mL二苯蒽;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+215mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。

黄色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+110mg5,6,11,122四苯基萘;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+2.5mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。

8展望

化学光源现阶段的研究方向应该是提高发光的强度和寿命,以利于发挥更大的用途。长时间发亮的荧光棒可用于娱乐场合,而高亮度的荧光棒可在一些不宜用电或没有电的地方应急用,所以对过氧草酸酯化学发光体系作系统的研究是很有价值的。从原料的选择,各组分的配比到工业化生产都需要更进一步的探索。

参考文献

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[2]林金明.化学发光基础理论与应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

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[4]李斌,苗蔚荣.过氧草酸酯类化学发光激发荧光[J].化学通报,1996,6:32-36.

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化学研究范文第10篇

关键词:戴维 笑气 碱金属 氯气 安全灯 法拉第 化学史

汉弗莱·戴维(Humphry Davy,1778-1829),英国化学家,与道尔顿(John Dalton,1766-1844)同时代。在化学史中,戴维最为人们印象深刻的是关于氯气的研究,但实际上在电化学、碱金属等许多领域,戴维也一样展现出其卓越的才华与非凡的智慧。另外,戴维以其自身的努力和成就,促进了科学的发展与传播,扩大了化学的影响力,为提高科学的社会地位做出了许多贡献。

1.从不羁少年到科学家

1778年12月17日,戴维出生在英格兰彭赞斯城(Penzance)一个普通家庭,父亲是木雕师。儿时的戴维不喜欢学校条条框框的束缚,淘气贪玩,爱好钓鱼并擅长作诗。自由快乐的童年生活,使戴维形成了热情、积极、独立、不盲从、善于创造的个性,这在其以后从事的各种研究中都有所体现。戴维16岁时,其父去世,为了生活,身为长子的戴维被送到一家药店当学徒。这段经历可以看做戴维人生的转折点,从此,他一改往日散漫贪玩的习性,发奋读书,每天制定详细的学习计划,并自学拉瓦锡((Antoine Laurent Lavoisier,1743-1794)和尼科尔森(W.Nicholson,1753-1815)等人的著作,扩大自己的知识面,还利用药房的简单仪器做一些化学实验。在这一时期他结识了学识渊博的格列高里·瓦特(Gregory Watt)(蒸汽机的发明者詹姆斯·瓦特(James Watt,1736-1819)的儿子),格列高里·瓦特非常欣赏这位聪明好学的年轻人,他细心地给戴维答难解疑。就这样,通过自身的努力以及一些前辈的热心指点,戴维的知识有了很大进步,对化学的兴趣也越来越浓厚了。

1798年,戴维赴布里斯托尔市(Bristol)郊克里夫顿的一家气体研究所当助手,在这里他有更好的学习和实验的机会。次年戴维制备出了笑气(即一氧化二氮),刚开始发现笑气具有刺激作用,后来又发现其具有麻醉作用,并将对笑气的研究记录在《关于吸入氧化亚氮有关的化学及科学研究》一文中。在气体研究所期间,为了弄清楚各种气体对人体的生理作用,戴维常常在自己身上验证自己的猜想。虽然这种研究方法有些危险,但戴维这种敢于探索、严肃认真的研究精神,无疑也是值得钦佩的。笑气的制备,使戴维的才华和成就迅速得到广泛传播,1801年,戴维被伦敦的皇家研究院聘请担任助理讲师,翌年提升为教授。在那里,戴维开始了他璀璨的研究之路。

2.锲而不舍的化学研究之路

2.1追根朔源——电化学假说

1799年意大利物理学家伏特(Alessandro Volta,1745-1827)发明了伏特电堆(电池),许多化学家也因势利导纷纷用电做起实验。1800年,英国科学家尼科尔森和卡莱尔(Anlhony Carlisle,1768-1840)成功地电解了水。思想敏锐的戴维开始把研究方向转向电化学,在总结前人经验的基础上,他还认真分析先前研究在实践和理论方面是否还有不足之处。在这期间,他发表了许多颇有新意的见解。

1806年,戴维在皇家研究院的讲演会上宣读了《有关电的若干化学作用》的报告,这篇报告在学术界引起了很大的震动。在报告中,戴维指出物质粒子的电作用才是化学结合的本质,这一观点后来成为电化学理论与立足于电作用的物质观的先驱。将电池两极插入到盐类溶液中,当通人的电力强于化合时的电引力时,就会发生电解现象。他还指出可以通过测量电动势来决定亲和势,这一说法后来被证实。

对于物质带电产生的原因,戴维支持伏特的接触说,即“不同的物质只要相互接触就产生带电现象”。将电池的金属两极用导线连接时,就能产生电流,但是他也是第一个认识到“接触理论”不足的化学家。戴维指出接触是产生电的前提条件,但持续电流的供应则是由于溶液中发生了化学变化,并通过与两金属极相连的导线来维持电动力。而同时代的化学家武拉斯顿(William Hyde Wellaston,1766-1828)提出了电化学说。他说:“由于化学变化才使物质之间发生带电现象”。接触说与化学说之间的争论延续了好多年。从现在的实验验证看来,接触说被认为是较为准确的解说。

在戴维的二元论接触学说的基础上,瑞典化学家贝采里乌斯(J.J.Berzelius,1779-1848),提出了电化二元论,2者有很多相同的地方,但贝采里乌斯的学说更加完善系统并对戴维的一些说法进行了改进和补充。

除了以上研究,戴维还就许多科学家在做电解水时电极的周围会出现酸和碱以及电解时得不到按理论比例产生的氢气和氧气这一现象,进行研究。他还提出将电解作为一种化学分析方法,并讨论了电解时溶液中物质的传输问题。

2.2不屈不饶——碱金属的发现

法国化学家拉瓦锡在其1789年出版的《化学概要》中,预言了苛性碱类在将来一定会被分解,他认为石灰土、白镁矿(氧化镁)、重土、矾土(氧化铝)、硅土(氧化硅)等土类,非常可能是金属氧化物。限于当时的条件,没有找到合适的方式来分解这些物质,这些推断一时无法得到证实,但却给戴维留下了深刻印象,在1806年的论文中他提出随着科学的发展,将来有望利用新的分解方法发现物质的真正元素。后来,戴维受到电解水研究的启发,决定采用电解法从盐溶液、固体化合物中提取金属单质。刚开始时,戴维选择将钾碱的饱和溶液进行电解,结果在两极上分别得到O2和H2,水被电解,而碱却没有变化。1807年10月6日,仔细分析原因后,戴维决定在无水的条件下进行电解,但干燥的钾碱却不导电,需在空气中曝露几分钟,吸收少量水和二氧化碳,使其表面具有导电能力,再放在白金盘上,将钾碱的上表面与电池组正极相连,白金盘与负极相连。通电后,可以看到钾碱开始融化且其上表面剧烈地产生气泡,并附有金属光泽的小珠出现,下面的白金盘与负极相连的地方没有气体产生。生成的小珠一经与空气接触,有的会立即燃烧并伴有爆鸣声和明亮的火焰。燃烧后,物质慢慢失去金属光泽,表面覆盖着白色薄膜。重复验证后,戴维确信自己发现了一种新的物质,高兴的戴维像孩子似的在房间里跳起舞来,并在笔记中写到:“重要的实验,证明钾碱的分解”。由于这种物质是从钾碱中提取的,戴维将其命名为钾(K)。之后,他又用同样的方法电解苏打(Na2CO3),得到另一种新的金属单质——钠单质。1807年11月19日,戴维发表了碱金属的报告,这次报告在科学界又引起了极大的反响。

但是用同样的方法对石灰、苦土(氧化镁)等电解却没成功,后来受到贝采里乌斯和蓬丁(M.M.Pontin,1781-1858)的启示,发现如果将这些物质与氧化汞按一定比例混合后再进行电解,就能分离出金属单质。利用这种方法,他制取了钙、镁、锶、钡。另外,他还制备了氨的汞齐,将其命名为铵。这些研究的成果发表在1808年其宣读的论文《土质分解的电化研究:由碱性土质制取的金属及从氨制得汞齐的观察》。利用碱金属置换法,戴维制取了非金属元素硼(B)。这些元素的发现,不仅为戴维赢得了更多的荣耀,更重要的是在科学界掀起了发现新元素的高潮,极大地推动了无机化学的发展。

2.3大胆质疑——氯气及卤族元素的研究

氯气最早是由瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele,1742-1786)于1774年利用海酸(盐酸)与二氧化锰作用制得的,但由于受燃素说的约束,他把这种气体看做海酸减燃素(氢为燃素)。拉瓦锡则根据自己的“酸的氧元素假说”,认为所有的酸都含有氧元素,将氯气命名为氧化盐酸。法国化学家贝托雷(C.L.Berthollet,1748-1822)于1785年发现溶有氯气的水溶液曝露在空气中能分解成盐酸和氧气,他由此判断氯气是由盐酸和氧结合的不稳定化合物。贝托雷的实验似乎有力地论证了拉瓦锡的观点,但实际上他只看到问题的表面,忽视了氯气与水反应这一可能性。1809-1811年间,盖·吕萨克(Gay-Lussac,1778-1850)和泰纳(L.J.Thenard,1777-1857)用分解法研究盐酸的组成,通过实验,他们发现盐酸能分解成氯气和氢气,而不是像贝托雷所说的氯气会分解成盐酸和氧气。另外,他们又成功地用氢气和氯气合成盐酸。虽然他们的实验对盐酸的组成做了正确的鉴定,也没有实验现象表明氯气会分解生成氧气,但他们仍认为氯气是某种含有氧的化合物更合理一些,这看似是一种自我矛盾,究其根源,可以看出拉瓦锡的“氧是成酸元素”的论点已深深地印在广大化学家的脑子里。

这时,迫切地需要一位敢于冲破束缚,大胆质疑、批判的科学家来向人们揭示掩盖氯气的神秘面纱,历史性的机遇留给了戴维。

为了验证氯气中是否含有氧,戴维重复了盖·吕萨克的实验,证明了其关于盐酸组成探究的正确性。后来又分别用氯气与锡反应再与氨作用看是否能分离出氧化锡;但生成的暗白色固体加热后却完全挥发了,并有刺鼻的浓烟产生而不是生成氧化锡。用同样的方法,使氯气与磷作用也没能找到氯气含有氧的证明。最后,经过多次实验的反复验证以及依据拉瓦锡对单质的定义“通过当前实验用任何手段都不能分解的物质”,戴维大胆地断定氯气其实是一种单质,而不是含有氧的化合物,并根据其颜色将其命名为Chlorine(中译名氯气)。自1774年舍勒发现氯气,到1810年戴维确认氯气是一种单质,其间经历了36年。由此可见,人们对事物的认识是在不断批判中完善的。毫无疑问,尊重事实,不迷信权威让戴维打开了真理大门,而舍勒、盖·吕萨克等人由于受到“燃素说”和“酸的氧元素说”的束缚,与真理只差一步之遥,但他们在氯气的发现和研究中所起的作用、所付出的努力也是不容忽视的,因为任何科学研究都离不开前人的探索和经验的积累,正如牛顿所说:“如果说我看得远,那是因为我站在巨人们的肩上。”

1813~1814年间,戴维开始研究碘和氟,发现它们是与氯类似的元素,但他始终无法分离出氟单质。直到1886年,才由法国化学家莫瓦桑(Henri Moissan,1852-1907)制备出来。氟、氯、碘这些卤族元素的研究以及明确了盐酸、碘化氢等是一类不含氧的酸性物质,使人们对酸的认识发生了改变,拉瓦锡的“酸的氧元素说”面临着重大挑战。1814年,盖·吕萨克提出了酸分为有氧酸和氢酸的二元论。同年,戴维提出了酸的含氢说,即“所有起酸作用的部分都可能是氢”的推论,他指出在酸中氧不是必需的,无氧酸中不含氧;但是酸中都含有氢,氢在酸中起重要作用。

2.4无私奉献——火焰的研究和安全矿灯的发明

18世纪,英国的煤炭工业蓬勃发展起来,但煤气遇火爆炸的事故层出不穷,许多矿工因此被夺取生命,降低事故的最好办法就是尽快发明适合煤矿使用的安全灯。1815年4月戴维应“煤矿灾害事故预防协会”的委托,开始与助手法拉第(Michael Faraday,1791-1867)着手研制安全灯。戴维首先分析传统矿灯的弊端,并实验了各种矿井气体的爆炸情况,发现找到解决问题的关键是找出合适的材料做灯罩。经过反复实验,戴维决定采用铜网做灯罩,原来铜网可以迅速吸收灯火产生的热量,这样既不会使火焰冒出来,又能降低火焰的温度,使其达不到可燃气体的着火点。另外为了防风和提高亮度,最终在灯的底端装上玻璃罩,而在火焰上部的高温部位装上铜网。安全灯的问世,不仅促进英国煤矿工业的发展,也在一定程度上推进英国资本主义的步伐。在安全灯研究成功之后,戴维没有为了自身的利益去申请专利,而是觉得这是尽自己的力量去为自己的同胞做了一件实事。在逝世后,又叮嘱后人将先前煤矿主们赠送的银皿改造成货币,设立戴维学术奖,用以表彰那些在化学上作出突出贡献的人们。第一次获得戴维学术奖的是发明光谱分析的本生(R.W.Bunsen,1811-1899)和基尔霍夫(G.R.Kirchhoff,1824-1887)2人。

从安全灯的研制过程,我们可以看到戴维首先是分析找出问题的本质原因,再根据相关原理,采用科学方法去解决问题。安全灯的研制经历了多次修改和检验,最终成功,正如戴维所说过他的那些最重要的发现是受到失败的启示而做出的。在任职于皇家研究院期间,戴维还参与其他应用科学方面的研究。例如:土壤分析(1813)、铂黑的催化(1821)、船体铜板的防腐蚀方法(1824)等,实现了其利用科学服务人类的愿望。

除了安全灯的的发明,戴维还对火焰进行了深入地研究,发现了电弧,研制出了弧光灯,开启了人类进入电照明的时代。

3.尽职尽责的伯乐——发现法拉第

法拉第是世界闻名的物理学家与化学家,关于法拉第与戴维的相识过程,有个感人的插曲:1813年3月,因病在家休养的戴维收到一本300多页的厚书并附有一封信。疑惑的戴维看完信后才知道这是一位叫法拉第的青年的自我推荐信,而那本精美的书则是法拉第手写记录的关于自己的演讲稿,从那漂亮的字体和精细的插图,戴维看到了一位热爱科学的贫穷青年的执著追求精神。遥想自己当年的奋斗艰辛,戴维亲自回信,并决定尽自己最大的力量去帮助法拉第。之后,戴维将法拉第安排在皇家学院实验室做助手,并带其游学欧洲,结识著名科学家,扩展其视野。在戴维的悉心指导下,法拉第的知识与技能都得到很大提高,为以后的科学研究打下了良好基础。有一种伟大的发现,是对别人的发现;有一种高尚的成功,是帮别人成功。也正因为如此,法拉第一生中都对戴维充满尊敬与感激。

戴维的著作主要有《化学哲学原理》(1812年版,第一部)、《农业化学要说》、《煤矿安全灯和对火焰的研究》等。除了科学研究,戴维最让人称道的是其独特的演讲风格。戴维讲学时思维严密、逻辑性强,但又不乏幽默,从而吸引了大批科学爱好者的膜拜。其实,这些都与其严谨的科学态度是分不开的。在每次讲课之前,戴维都会以助手为对象进行试讲,并细心揣摩每句话每个词的表达方式是否恰当,是否能让大多数人接受。同时,反复地演练实验操作,确保万无一失。戴维的演讲,不仅是一次科学盛宴,也是一种感官上的享受。

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