与蝠相伴
杨德红, 刘少康, 王坤, 秦琦, 范文捷, 焦明立, 杨本勇
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202401080
蝙蝠以大毒王闻名于世,却是人类实实在在的良师益友。它具有控制害虫、种子传播、植物授粉等不可或缺的生态作用和巨大的经济价值,且在健康长寿、生物仿生等方面具备重要的研究意义。作为唯一会飞行的哺乳动物,人们对它的观察与研究从未停止。蝙蝠声纳系统的发现见证了人类探求真理的曲折历程和顽强精神。蝙蝠拥有“心眼”这样的超能力,人类依据其回声定位和形体结构制造出蝙蝠机器人,未来应用及发展前景非常广阔。蝙蝠还是中国福文化的代表,值得我们永远颂扬。论文讲述了蝙蝠的优缺点、身体结构、生活习性和夜视能力以及蝙蝠机器人的相关知识,旨在引领学生全面辩证地看待蝙蝠的问题,培养学生的思辨意识和能力,体会仿生学的奥妙,传承中华传统福文化思想精髓,树立人与自然和谐共生的发展观。
关键词: 蝙蝠, 生存价值, 回声定位法, 蝙蝠机器人, 仿生学
无过渡金属聚嗪酰亚胺促进的光催化Katritzky盐C-X键构建反应研究
王颖, 杨明成, 尹铸, 王英齐, 成佳佳
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100212
针对聚合物氮化碳光催化剂缺陷调控与界面工程在有机转化中的研究空白,本研究设计并合成了一种新型无过渡金属聚庚嗪酰亚胺光催化剂(PHI-K-alk)。通过熔盐辅助碱化策略,成功构建了具有长程有序骨架结构及丰富N-K表面活性位点的π共轭体系。该策略不仅显著提升了材料电子云极化能力,还通过N-K键协同作用有效降低了Katritzky盐的还原电位(LUMO降低0.33 eV)及C(sp2)-N键裂解能垒(0.7 eV),从而克服了传统Katritzky盐体系存在的吸附能垒高、反应活性低等瓶颈问题。实验结果表明,PHI-K-alk在可见光驱动下实现了脱氨基Heck型偶联反应的高效转化(转化率90%,选择性94%),其性能可与当前最优均相光催化剂相媲美。通过原位光谱分析、电化学表征及密度泛函理论计算,揭示了材料中N缺陷位点与K+抗衡离子的协同作用机制:N空位诱导的电子云极化增强了底物吸附能力,而N-K键通过离子交换作用优化了吡啶基团的电荷密度分布,最终实现光生载流子的高效分离。该光催化体系展现出优异的底物普适性,在药物分子衍生化、氨基酸官能团修饰及Minisci反应中均表现出良好适应性,成功实现了C(sp3)-C(sp)、C(sp3)-H等多种化学键的可控构建。本研究为发展高效无金属光催化体系提供了新策略,其结晶度与缺陷态的协同调控策略对可持续光催化合成技术的开发具有重要指导意义。
关键词: 光催化, 聚庚嗪酰亚胺, C-X键构建, 界面电子转移, Katritzky盐

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