科教融合化学综合设计实验——纳米氧化亚铜制备及在染料废水修复中的应用
方思敏, 黄微, 于冠华, 魏聪, 高明, 李光水, 田红军, 李婉
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401023
为契合国家节能减排的政策,开发设计了一个综合设计实验。学生首先制备纳米氧化亚铜,继而将产物用于模拟染料废水的修复,并探究不同实验条件对降解效果的影响。实验将基本实验技能、常见仪器使用与前沿科技相结合,涉及纳米材料制备、氧化降解技术、水体修复等概念,融合综合性、探究性、趣味性。教学方法借鉴科研模式,激发学生自主探究,有效培养低年级本科生的科研思维和创新能力,提高社会责任感。
关键词: 综合设计实验, 科教融合, 纳米材料, 废水修复
海洋盐差能的“膜”届求职之旅
刘潇, 曹光中, 高明, 吴红, 冯红艳, 蒋晨啸, 徐铜文
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202306043
海洋盐差能发电是一项新兴的绿色能源,具有巨大的开发潜力。本文借用拟人化的手法,通过海洋盐差能在离子交换膜公司的求职之旅,简述了离子交换膜和反向电渗析技术,介绍海洋盐差能的利用现状以及被用于发电的原理。本文希望通过生动形象的语言加深读者对海洋盐差能的认识和理解,增强“能源安全”意识。
关键词: 盐差能, 离子交换膜, 反向电渗析
CoFe MOF衍生的双金属氢氧化物助催化剂促进稳定的太阳能水分解
任世杰, 高明, 高瑞廷, 王蕾
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202307040
金属有机骨架(MOFs)作为一种高效的电催化剂,在光电化学中具有广阔的应用前景。在此,我们开发了一种将金属有机框架作为析氧助催化剂(OEC)与半导体相结合的策略,以改善电荷传输并减少体/表面载流子复合。制备的CoFe MOF/BiVO4光阳极在AM 1.5G照明下,1.23 V (vs. RHE)下表现出4.5 mA·cm-2的光电流密度,实现了卓越的长期光稳定性。值得注意的是,随着MOF在长期水氧化反应中的重建,BiVO4表面形成了更稳定的金属氢氧化物,光电极的光电流密度进一步提高到5 mA·cm-2。根据密度泛函理论计算,光电化学(PEC)性能的提高可归因于Co和Fe之间的耦合效应,降低了自由能垒并加速了反应动力学。本工作的重点是在长期水氧化过程中,将CoFe MOF催化剂重新构建为双金属氢氧化物。本文通过设计MOFs催化剂和构筑高效稳定的光阳极,开发了一种有效且可行的PEC水分解的途径。
关键词: CoFe MOF, 太阳能水分解, 表面改性, 表面重建, BiVO4
科教融合研制系列化工实验教学设备
冯红艳, 高明, 蒋晨啸, 吴亮, 汪耀明
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412004
中国科学技术大学化学工程基础实验教学团队,多年来践行学校科教融合的教学理念,积极将功能膜研究室的科研成果转化为实验教学内容,在理科化学工程实验内容设置前沿化方面开展了一定的工作。同时积极和企业合作,定制了一系列膜分离教学仪器,用于本科教学。
关键词: 化学工程基础实验, 科教融合, 教学仪器, 综合型实验, 创新型实验
多姿多彩的化学世界——中国科学技术大学化学实验教学中心科普实践与思考
邵伟, 吴红, 兰泉, 李玲玲, 胡万群, 杨凯平, 李婉, 李维维, 王晓葵, 郑媛, 蒋俊, 姚奇志, 刘卫, 李娇, 张万群, 孙晴, 方思敏, 高明, 黄微, 刘红瑜, 金邦坤, 吴强华, 李红春, 查正根, 冯红艳, 田红军, 雷璇, 周强, 刘斯, 盛翔, 魏伟, 朱平平, 徐航勋
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502127
中国科学技术大学化学实验教学中心是安徽省科普教育基地,有着多年科普工作经验。本文介绍了中心在科普资源创作、线上线下科普活动开展、科普志愿服务等方面的一些工作经验。笔者认为,各高校应当充分发挥本校学科优势,打造精品科普资源,利用信息化工具拓展科普工作覆盖面,同时把科普与育人结合起来,让科普工作更好地服务于创新建设与新质生产力的发展。
关键词: 化学科普, 科技活动周, 科普志愿服务, 仪器科普
基于学术探索情境的试题命制:素材、要点及建议——以全氮化合物研究发展史为例
王林杰, 魏钊, 高明, 郑晓慧, 郝星海
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503033
2017年全国高考出现了一道以我国学者报道的五唑阴离子(cyclo-N5-)盐为情境的试题。此后,以这类全氮化合物为情境的模拟试题逐渐增多。通过梳理全氮化合物的研究发展史,检视以其为素材命制的试题,发现部分试题存在着科学性错误。为此,提出基于学术探索情境命题时需要注意真实、适切和反拨等要点的建议。
关键词: 命题, 学术探索情境, 全氮化合物, 五氮阴离子

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