【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250370
以杨絮(PC)为原料,采用乙醇溶剂热法对其进行预处理,再进行碳化,制备了高比表面积的杨絮衍生多孔碳(DPCC),并研究了其对染料的吸附性能及动力学性能。通过单因素实验优化工艺参数,确定最佳预处理条件(液固比为17 mL·g-1、200 ℃处理2 h),在此条件下制备的DPCC-10比表面积达到518 m2·g-1。结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、扫描电镜(SEM)和N2吸附-脱附测试等表征手段,证实预处理过程能够有效去除木质素和半纤维素等,形成丰富的多级孔道结构。吸附实验表明,DPCC-10对亚甲蓝(MB)的最大吸附量达到385.71 mg·g-1,优于多数报道的生物质衍生吸附剂。DPCC-10对染料的吸附过程满足准二级动力学方程,表明该吸附以化学吸附为主。经过4次吸附-脱附循环后,DPCC-10对MB的吸附容量仍保持初始值的92.01%,表明材料具有优异的可再生性能。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401031
计算电极电势是电化学的必备技能。目前物理化学教材中,一般只给出了酸性条件下部分物质的标准电极电势(φ⊖),以及如何利用Nernst方程由φ⊖计算电极电势(φ)。教材中对于碱性条件下φB⊖没有涉及,学生对φB⊖不甚理解,乃至在由φB⊖计算φ时可能得到错误的结果和结论。本文以水(H2O)氧化还原反应为例,从物质的标准生成Gibbs自由能变(∆fGm⊖)出发计算φ⊖和φB⊖,结合酸(或碱)性条件下反应物种的分析,利用Nernst方程计算不同pH下的φ,给出φ–pH图。此外,还讨论了热力学同位素效应对φ⊖和φ的影响。这可为作为相关教学和科研的参考。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404009
锂离子电池在人类生产生活中发挥着重要的作用。本文用拟人化的手法,将锂离子化身为小礼,通过讲述小礼上学途中发生的故事,细致地向读者介绍了锂电池的工作原理、活性材料的结构特点以及电池使用过程中安全风险的产生原因和解决方法。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405132
基础化学实验面向全校化学、近化学等多个学科专业开设,学生人数多、涉及专业广、仪器药品种类多数量大,繁琐的实验准备工作是很多专技人员面临的不小挑战。科学、精细的实验准备工作,不仅能降低劳动强度,提高工作效率,而且能有力支撑实验教学,提高教学质量。本文结合武汉大学基础化学实验课程的实验准备工作,详细介绍了系列精细化举措,并通过若干具体实例展示精细化实施细节,方便应用推广。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412024
循环伏安法(CV)是利用电化学方法研究氧化还原反应的关键表征手段之一。传统的循环伏安法教学实验中往往未能深入探讨CV曲线反映的物理化学过程,导致学生对CV表征过程中电化学动力学行为的理解停留在表面。为了弥补这一缺陷,本实验利用Python语言编写了CV数字化仿真程序,对CV曲线和电极表面的电活性物质浓度变化过程进行了可视化仿真。这一数字化设计不仅减少了实验材料的消耗,提高了实验效率,而且通过动态可视化的形式,使枯燥的电化学数据转化为直观易懂的图像。本数字化仿真实验对传统实验进行了有益的补充和提升,提高了教学的互动性和学生的参与度,激发了学生对电化学知识的学习兴趣和探索欲望。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202508082
基本操作教学是化学实验教学的重要组成部分。本文介绍了武汉大学基础化学实验教学组在基本操作教学领域的探索与实践。构建了五步闭环教学模式,在开展技能培训的同时注重培养思维能力,使教学过程由“单向推进”转变为“循环优化”,为教学效果的稳定提升提供了关键保障。
