近日，鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新方面取得重要成果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果以“Visualizing Chemical Kinetics Process by Portable Flow Reactor”為題發(fā)表在國際頂尖化學(xué)教育期刊美國化學(xué)會(huì)《化學(xué)教育》上，并被選為當(dāng)期封面。論文主要由化學(xué)學(xué)院拔尖班本科生完成，通訊作者為臧雙全教授和李愷副教授。這是鄭州大學(xué)師生首次在該期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文。

對(duì)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的觀測(cè)和研究，是化學(xué)研究中極為重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要完成該實(shí)驗(yàn)，需要復(fù)雜精密的貴重儀器，在《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》《普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，缺少相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這一情況，臧雙全教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套由流動(dòng)注射器、控溫流動(dòng)芯片等組成的流動(dòng)化學(xué)反應(yīng)器。通過溶液的流動(dòng)，將動(dòng)態(tài)的反應(yīng)過程轉(zhuǎn)變成靜態(tài)的易觀察、易測(cè)量的圖案。通過分析流動(dòng)反應(yīng)器中形成的圖案顏色的變化，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)、活化能等參數(shù)進(jìn)行定量計(jì)算，幫助學(xué)生深刻理解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算方法。該實(shí)驗(yàn)具有儀器簡(jiǎn)單、成本低廉、現(xiàn)象顯著等突出優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體現(xiàn)了“科研反哺教學(xué)”的理念。

近年來，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新方面凝心聚力，取得了系列成果。2019年，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心在全國高校中率先把聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）理論引入本科教學(xué)，在《綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)II》中開設(shè)了“水楊醛希夫堿的合成表征及其AIE性能研究”教學(xué)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過不斷完善和迭代，形成了特色鮮明的系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，相關(guān)成果獲得2023年鄭州大學(xué)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。2022年，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“一種銅碘團(tuán)簇配合物的合成及其在構(gòu)筑長余輝發(fā)光材料中的應(yīng)用”獲得第三屆全國大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽全國總決賽特等獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科在本項(xiàng)重要學(xué)科競(jìng)賽中的歷史性突破，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)已成為《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II》課程的必修實(shí)驗(yàn)之一。

此次刊登的學(xué)術(shù)成果，將以“通過流動(dòng)化學(xué)裝置觀測(cè)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)”為題，于2024年起在鄭州大學(xué)化學(xué)拔尖班進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)，并進(jìn)一步更新至《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。