近日，鄭州大學化學學院化學國家級實驗教學示范中心在實驗教學創(chuàng)新方面取得重要成果。實驗教學成果以“Visualizing Chemical Kinetics Process by Portable Flow Reactor”為題發(fā)表在國際頂尖化學教育期刊美國化學會《化學教育》上，并被選為當期封面。論文主要由化學學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。這是鄭州大學師生首次在該期刊上發(fā)表學術論文。

對化學反應動力學的觀測和研究，是化學研究中極為重要的實驗內(nèi)容，要完成該實驗，需要復雜精密的貴重儀器，在《無機化學實驗》《普通化學實驗》等實驗教學中，缺少相應的教學實驗。針對這一情況，臧雙全教授團隊設計了一套由流動注射器、控溫流動芯片等組成的流動化學反應器。通過溶液的流動，將動態(tài)的反應過程轉變成靜態(tài)的易觀察、易測量的圖案。通過分析流動反應器中形成的圖案顏色的變化，對化學反應速率常數(shù)、活化能等參數(shù)進行定量計算，幫助學生深刻理解反應動力學參數(shù)的測量和計算方法。該實驗具有儀器簡單、成本低廉、現(xiàn)象顯著等突出優(yōu)點，實驗內(nèi)容體現(xiàn)了“科研反哺教學”的理念。

近年來，化學實驗中心在實驗教學創(chuàng)新方面凝心聚力，取得了系列成果。2019年，化學實驗中心在全國高校中率先把聚集誘導發(fā)光（AIE）理論引入本科教學，在《綜合化學實驗II》中開設了“水楊醛希夫堿的合成表征及其AIE性能研究”教學實驗，經(jīng)過不斷完善和迭代，形成了特色鮮明的系列實驗教學案例，相關成果獲得2023年鄭州大學教學成果獎一等獎。2022年，實驗項目“一種銅碘團簇配合物的合成及其在構筑長余輝發(fā)光材料中的應用”獲得第三屆全國大學生化學實驗創(chuàng)新設計大賽全國總決賽特等獎，實現(xiàn)了化學學科在本項重要學科競賽中的歷史性突破，該實驗現(xiàn)已成為《無機化學實驗II》課程的必修實驗之一。

此次刊登的學術成果，將以“通過流動化學裝置觀測化學反應動力學”為題，于2024年起在鄭州大學化學拔尖班進行試點教學，并進一步更新至《無機化學實驗I》實驗教學中。