【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310010
本论文介绍了一项化学生物学实验,旨在利用异硫氰酸荧光素的异硫氰基与蛋白质氨基共价结合的原理,实现对体外蛋白(以牛血清白蛋白为例)和体内蛋白(以大肠杆菌总蛋白为例)的非定点荧光标记。实验采用凝胶过滤法作为后续纯化手段,并运用紫外-可见分光光度计、流式细胞术以及荧光显微镜对标记结果进行全面表征。该实验涵盖了多种基础和前沿实验技能,与科研工作中常见的抗体荧光标记技术密切相关,难度适中。通过参与这一实验,学生不仅能够深入理解化学生物学基础知识,提高综合实践能力,还能够拓宽科研视野并培养科研思维。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310088
高校是培养有见识、独立思考能力和创新意识专业人才的摇篮。通过木材变磁铁的科研技能训练课程实验,提升了学生综合运用所学知识开展科学研究的能力。本实验内容不但使学生了解木材的相关知识,而且锻炼了学生独立操作科研仪器和分析谱图的能力,打开了学生在科研领域的新视野,激发了学生热爱学习和科学研究的内在动力。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406096
化学国家级实验教学示范中心(厦门大学)以培养拔尖创新型人才为目标,持续深化实验教学体系改革,全新构建了多学科交叉融合的“中心科学”实验教学新体系,同时,积极探索实验中心建设与管理的新模式,通过整合和共享优质资源,构建具备多学科交叉融合特色的教学团队,打造一个科教协同的育人环境,为学生提供一个培养创新实践能力的平台。通过一系列创新实践,有力推进了实验中心的高质量发展,全面提升人才培养质量,为学校双一流建设提供重要支撑。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240280
以生物质橙子皮为原料,通过简单的一步水热法制备了橙子皮基碳量子点(orange peel-based carbon quantum dots,OP-CQDs),并用荧光分析法对其性质进行了研究。结果表明,OP-CQDs水溶性好、荧光强、在生理pH范围内性能稳定。OP-CQDs对铁离子(Fe3+)有特异性猝灭反应且灵敏度高,同时,L-抗坏血酸(L-ascorbic acid,L-AA)能够使OP-CQDs-Fe3+体系的荧光部分恢复,形成了“开-关-开”的荧光检测体系。Fe3+和L-AA的检出限分别为1.1和31.8 μmol·L-1。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405171
将科学前沿案例引入课堂教学,不仅有助于阐明基础研究的实际应用价值,同时也能激发学生的好奇心,培养他们对前沿知识的探索热情。自由基化学作为有机化学的重要组成部分,因其本身具有高反应活性、反应机理复杂、产物多样等特点,一直被认为是有机化学学习中的重点与难点。近年来,有机自由基凭借其独特的窄带隙结构特征,在生物医学诊疗领域取得了一系列突破性进展,并成为国内外研究的热点。然而,自由基作为一类含有未成对电子的特殊化学物种,通常表现出动力学和热力学的不稳定性,这在很大程度上限制了其实际应用。鉴于此,本文探讨了稳定有机自由基的结构类型与合成策略,并进一步阐述了自由基材料在生物医学精准诊断和光诱导治疗领域的潜在应用前景。通过将最新的自由基研究成果融入课堂教学,有助于增强学生对该领域的理解和掌握。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202409062
本实验创新性地将RGB (Red红,Green绿,Blue蓝)检测方法应用于分析化学教学实验中,通过自主开发的Color Picker软件,记录滴定反应进程中溶液颜色RGB值的变化,建立了以溶液中G/(R+G+B)二阶微分值变化判断滴定终点的分析方法。将该方法应用于“无水碳酸钠标定盐酸溶液”实验中,终点误差均在0.1%以内,三次平行实验相对标准偏差为0.084%。该方法与目视滴定法相比,具有较高的准确度和重现性,也为色弱、色盲等色觉异常患者提供了参与化学实验的机会。本实验不仅有助于培养学生严谨的科学态度,更能有效激发学生的创新思维、提高学生的创新能力,使学生在实践中深刻体验化学实验的魅力。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100224
二维Ⅲ族氮化物(h-BN、h-AlN、h-GaN与h-InN)因其类石墨烯结构、热稳定性及宽禁带特性,在电子与光电器件中具有重要潜力。传统的密度泛函理论(DFT)与经典分子动力学(MD)方法分别在计算精度与尺度有优势,但也限制了其在高精度的大尺度结构与性能研究中的应用。本文引入深度势能(DP)方法,构建了高精度机器学习势函数(MLP),系统研究了二维Ⅲ族氮化物的晶格动力学、热力学、力学与热输运特性。深度势能对能量与原子力的预测接近GGA/PBE的精度,并准确重现了声子色散及0–1200 K范围内的热力学函数(自由能、热容、熵)。通过MD方法进行单轴拉伸模拟,揭示各材料的力学行为差异。h-BN刚性强且易脆断,h-AlN与h-GaN具有良好的强度和延展性,h-InN整体机械性能较弱。基于修正的非平衡分子动力学(NEMD)方法计算了材料热导率,发现h-BN与h-AlN表现出显著的长度依赖性,源于声子平均自由程较长。h-GaN与h-InN由于声子散射增强,热导率整体偏低。本研究结果表明,DP方法兼具GGA/PBE精度与大尺度模拟能力方面优势,不仅提升了对二维Ⅲ族氮化物结构性能的理解,也为其在材料设计和器件的应用提供了计算框架与理论依据。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260039
A new cadmium-based coordination polymer (CP) with 1D structure, [Cd(4-DTBPT)(DMF)2(H2O)2](C10H4O8)·4-DTBPT·3H2O (Cd-CP), where 4-DTBPT=2,7-di(4H-1,2,4-triazol-4yl)benzo[lmn][3,8]phenanthroline-1,3,6,8-(2H, 7H)-tetraone, DMF=N,N-dimethylformamide, C10H4O82-=2,5-dicarboxyterephthalate, which originates from the decomposition of N,N′-bis(glycinyl)pyromellitic diimide (BGPD), was firstly synthesized via the interaction of 4-DTBPT, BGPD, and Cd(NO3)2·4H2O, and characterized by IR spectrum, thermogravimetric analysis and single-crystal X-ray diffraction. In Cd-CP, 4-DTBPT ligands linked adjacent Cd(Ⅱ) ions to produce a 1D chain structure. The C10H4O82- anion and the free 4-DTBPT ligands are respectively embedded between 1D chains through electrostatic force and hydrogen bonds, forming a 3D network structure. When Cd-CP was employed as the cathode material of lithium-ion batteries (LIBs), it delivered the first discharge specific capacity of 78.3 mAh·g-1 at 0.05 A·g-1 along with the Coulombic efficiency of close to 100%, and a higher cycle stability with the capacity retention of 85.7% after 100 cycles.
