低温合成四方相BaTiO3及其压电催化性能
胡志文, 董伟霞, 包启富, 李萍
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230462
基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO3粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征;在超声条件下,以系列典型染料为降解对象测试BaTiO3压电催化性能。结果显示,煅烧温度为600 ℃时即可获得四方相BaTiO3粉体,且随着温度的提升,结晶度逐渐增加;当煅烧温度为700 ℃时,合成的BaTiO3粉体尺寸分布均匀,分散度良好,呈现类立方体状;在超声驱动下,BaTiO3降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果,反应速率常数分别为1.090×10-2、1.113×10-2、1.084×10-2 min-1,并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理,即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。
关键词: 淀粉糊化, 低温, BaTiO3, 压电催化
空位缺陷调控策略构筑高能量密度六孔洞MXene水系超级电容器
薛艳辉, 晁少飞, 徐曼, 吴琼, 伍复发, MuhammadSufyanJaved
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240183
利用碳空位缺陷有序化策略构筑了多层六方孔洞MXene电极材料,在软包超级电容器中实现了高比容量和高能量密度水系钾离子存储。该电极材料具有较大比表面积的三维六方孔洞结构,为储钾提供了更多的活性位点。结合六方孔洞内壁新暴露的钛原子的化合价变化引起的赝电容效应,阐明了多层六方孔洞MXene水系钾离子超级电容器比容量提高的内在原因。通过密度泛函理论计算多层六方孔洞MXene对钾离子的吸附能,并结合电化学储钾性能实验及动力学分析,确定了钾离子被吸附的最佳位置,得出了钾离子的吸附规律。通过定量分析多层六方孔洞MXene中电子的能带结构和差分电荷密度等电子传输规律,揭示了其水系钾离子超级电容器具有高电导率和良好倍率性能的内在机理。
关键词: 超级电容器, 六方孔洞MXene, 缺陷调控, 比容量, 储钾机理
“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学——“一生一案”,因材施教实验教学法
姚奇志, 金谷, 朱平平
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309071
围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标,我们在多年持续教改和探索基础上,提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上,针对实验过程中发现的问题,自主设计探究方案,进行个性化实验探究;同时,将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中,增设方案答辩环节,实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来,成效显著,不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能,锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力,而且开启了对求异思辨、创新能力的培养,教学模式得到普遍欢迎和首肯。
关键词: 多层次分析化学实验, 模块化教学, 自主设计和探究, 一生一方案, 因材施教
季戊醇交友记
梁希晴, 赵恬, 李嘉威, 谭浩辉, 陈海, 曾黎燕
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412009
以拟人化手段,季戊四醇小朋友第一视角,通过主人公交朋友的故事和人物生动的对话的方式,科普式介绍了季戊四醇与其他化合物发生的化学反应及反应产物的应用。较为详细地介绍了季戊四醇与脂肪酸的酯化反应、与硝酸的硝化反应、与金属氧化锌的螯合、通过缩酮反应参与药物布洛芬的合成及季戊四醇和双季戊四醇的制备等有机化学知识;简单描述了季戊四醇酯的润滑性能及其在日化品和航天航空中的应用、季戊四醇硝酸酯的爆炸性、季戊四醇锌的热稳定作用及相关化合物的用途。
关键词: 季戊四醇, 润滑剂, 炸药, 热稳定性, 科普
融”培养地方高校化材类创新人才探索与实践
汪靖伦, 周虎, 郑柏树, 李国斌, 岳明, 周智华
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405013
新形势下创新人才的培养是创新型国家建设和地方经济发展的重中之重,高等学校作为人才培养的重要机构,在创新型人才培养过程中肩负着重要使命。本文针对地方高校化材类创新人才培养中遇到的具体问题,提出“具备学科交叉优势、具有创新思维与工程实践能力、拥有国际化视野和竞争力”的地方高校化材类创新人才培养新理念,并以新理念为指导构建团队协同、学科融合,资源协同、教科融合,校企协同、产学研融合,开放协同、国际融合的“四协四融”多方位全过程地方高校化材类创新人才培养新模式。
关键词: 化材类创新人才培养, 四协四融
乙二胺乙酸铁钠补铁剂制备实验改进
王秀云, 程嘉硕, 王一鸣, 吴浩宇, 宿艳, 高瑀茁, 刘潇彧, 赵铭宇, 王春燕, 崔淼, 姜文凤
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308067
本项目将乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)补铁剂制备实验项目进行了改进,将理论知识与实际生产紧密衔接,依据药物制备工艺流程,设置集方案设计、药物制备、结构鉴定、纯度分析等模块于一体的全链条实验内容,将实验项目由验证性实验转变为综合性、设计性实验,引导学生结合制药工艺流程中所涉及到的质量控制、安全生产、环境保护等因素设计实验方案。本实验项目可结合多条专利路线,能激发学生探究兴趣,促进学生自主探究,培养学生方案设计和创新思辨能力,提升学生解决实际问题能力和科学素养,增强专业自信。
关键词: 乙二胺四乙酸铁钠补铁剂制备, 实验改进, 方案设计
新型杂合芳烯光控分子开关的设计合成与性能测试
高睿, 周颖, 胡一凡, 陈思远, 徐首红, 罗千福, 张文清
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310050
围绕分子开关及聚集诱导发光的科研热点领域进行本科教学实验设计,将光致变色二芳烯巧妙嵌合于具有聚集诱导发光性能的四芳烯体系中,制备得到兼具变色和发光功能的新型杂合四芳烯光控荧光分子开关,科教融合,将科研前沿引入到本科实验教学。从物质的制备、分离提纯、结构表征和性能测试等方面进行了综合实验探索。本实验分子设计简练新颖,内容丰富,现象明显,在综合运用和巩固本科学习的基本理论和基本操作的基础上,激发学生的科研兴趣,培养团结协作和突破创新的科学精神。
关键词: 光致变色, 聚集诱导发光, 荧光分子开关, 本科实验教学
位一体”的无机化学教学创新
叶龚兰, 尹霞, 许峰, 杨鹏, 吴英鹏, 费慧龙
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401071
“无机化学”的授课对象为大一新生,学生的学业适应有待提高;课程的理论性强,理论与实验难以同步开展;同时,理论与实践不能有机融合。针对以上问题,为了提高拔尖学生的学习能力,教学团队进行了全面改革。依托信息化资源平台和人工智能知识图谱,创新教学模式,通过混合式教学模式,解决部分学生学习与老师上课进度脱节的问题,提高学生自主学习能力并满足个性化需求;创新教学手段,将虚拟仿真等新技术引入课堂,解决理论与实验脱节的问题,提高学生深度学习能力;创新教学环境,依托学校实验平台和当地地质博物馆沉浸式学习,解决理论与实践脱节问题,提高学生实践创新能力;创新教学主导,依托博物馆,学生参与讲解员等志愿者活动,提高学生社会服务意识。“无机化学”的创新改革让课程平台资源更丰富、成果更多、教学质量获得同行高度认可,学生收益多、创新实践能力显著增强。
关键词: 无机化学, 四位一体, 拔尖学生, 教学改革
双膦配体桥联的铁配合物的电催化产氢性能
朱霖洁, 刘旭锋
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240207
通过配体取代反应合成了2个双膦配体桥联的四铁配合物[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(dppa)](1)和[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(trans-dppv)](2),其中dppa=双(二苯基膦)乙炔,trans-dppv=trans-1,2-双(二苯基膦)乙烯。配合物的结构经过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、磷谱以及单晶X射线衍射等方法的表征。用循环伏安法研究了新配合物的电化学性质,结果表明它们均可以在乙腈溶液中催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中配合物2的催化效率要明显优于配合物1
关键词: 四铁配合物, 晶体结构, 循环伏安, 电催化产氢
面向工程实践能力培养的“化工原理”阶递进教学创新
王婷婷, 孙初锋, 李振华, 王鸿灵, 王文芳, 苏小平, 崔璐娟, 王成君
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503052
化工原理课程是化工类及相近专业的一门非常重要的专业核心必修课,该课程在培养化工类及相近专业学生的理论基础、工程实践能力与创新思维方面起到举足轻重的作用。针对化工原理课程教学存在的痛点问题,课程组采取“以生为本、交叉融合、数智赋能、知行融拓”教学理念,通过融合跨学科教学内容、扩充多维度教学资源、构建四层次递进教学模式、采用“问题项目+AI虚拟组员”教学方法、提升评价维度、延伸评价深度等方法开展课程教学创新。通过改革实践,学生学习积极性和课程认同感提升、工程思维树立、创新能力提升,从根本上提高化工原理课程体系的教学质量,利于培养兼备创新思维和扎实工程实践技能的未来工程师。
关键词: 化工原理, 交叉融合, 四阶递进, 人才培养

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