【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407033
罗丹宁骨架广泛存在于合成化合物中,含有这种结构单元的分子常常表现出优异的生物活性和药理作用,包括抗糖尿病、抗菌、抗癌和抗HIV (艾滋病)活性等。它们还可以用作光电材料、染料和分析试剂。本文首先介绍罗丹宁及其衍生物的性质和应用情况,然后对其制备方法进行总结,并提出该研究领域未来发展前景。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202410064
本研究整合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS,构建了一种创新的混合式教学模式,并将其应用于天津大学“新能源材料与化学”课程。课程设计结合理论与实践,涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容。其中,云计算平台的引入显著降低了操作难度,提高了课堂互动性,同时激发了学生的自主学习与创新思维。该教学方法有效提升了教学质量,为培养具有国际视野和创新能力的化学专业人才提供了新的思路。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403096
Bohrium科学计算云平台具有易配置计算环境、易部署安装软件、易成员协作和计算资源充沛等优势,可解决传统计算模拟课程教学中的软件安装、理论和实践割裂等问题,为材料和化学计算模拟课程教学提供极大便利,可显著提高课程教学效率。本文重点介绍Bohrium平台的特色以及教学优势,并展示基于Bohrium平台的分子建模、分子动力学模拟等实验案例设计。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230289
采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C60修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C60的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C60-MoP-CFs样品(10%为C60的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C60与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C60迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240002
设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有D-π-A结构的光学探针3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂,快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约15 s)。推测的响应机制是ClO-与C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应,导致探针的D-π-A结构遭到破坏,从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)进程。探针只需一步即可合成,同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm),检测限(limit of detection,LOD)低至14 nmol·L-1。此外,探针还表现出低细胞毒性,并成功应用于活细胞成像。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310026
针对无机化学中能斯特方程的教学难点,本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型,通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素,加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂,以安全环保的卡拉胶作为固态电解质,引导学生学习、搭建固态锌空电池,并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外,培养学生创造力,自主设计搭建多形态固态锌空电池,并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识,密切联系科研前端技术,使学生在加深对能斯特方程理解的同时,能够认识和制作柔性电子器件,激发学生对电化学课程的学习兴趣,且教学成本低、效果好。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202401073
本文提出了一种简便的绘制路易斯结构式方法。该方法首先构建一个符合外层原子价态的初步结构,并将分子的电荷(如存在)放置于中心原子。接下来,若中心原子的电子数未满八个,将通过转换成键电子和外层原子上的孤对电子来达到八隅体结构,此过程将自动产生形式电荷,无需额外计算。此方法不同于传统需先计算价电子总数的做法,更侧重于利用化合价来构建路易斯结构式,从而减少计算错误的可能性。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100189
铁酸锂(Li5FeO4)是一种极具前景的锂离子电池正极预锂化添加剂,但其易与空气中的二氧化碳和水分发生副反应而导致失效。针对这一问题,本研究提出了一种基于PF5热诱导改性的高效路易斯酸再生策略。该策略可有效去除Li5FeO4表面惰性杂质,并原位构建Li3PO4与LiF的复合包覆层。再生后的Li5FeO4表现出优异的分散性、空气稳定性和电解液界面相容性,能有效抑制浆料凝胶化和界面副反应。当添加1.5% (wt)再生Li5FeO4时,LiFePO4正极在200次循环后仍保持135.0 mAh g−1的容量和95.3%的保持率;而对照组(未添加Li5FeO4)仅保留113.7 mAh g−1容量(保持率92.2%)。该研究为Li5FeO4的实际应用提供了新思路,将在长循环锂离子电池领域获得广泛应用。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505025
基于《高等学校课程思政建设指导纲要》的指导精神,结合化学类专业物理化学课程教学大纲与培养方案,选取“能斯特方程”推导与应用为案例,运用科学史观培育、创新思维塑造、社会责任渗透三个维度,采用5E教学设计,构建线上线下混合式教学模式,将思政元素有机融入专业课程教学。通过解析能斯特方程的科学思想史、方法论价值及其在现代能源技术中的应用,引导学生在掌握专业知识的同时,树立正确的价值观和科学精神,培养自主探究与知识迁移能力。与以往研究相比,本研究创新性地将思政教育与物理化学课程知识体系深度融合,既保持了专业课程的学术深度,又实现了价值塑造的教育目标,为化学类专业课程思政建设提供了具有示范性和可操作性的参考案例,助力高等教育实现“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的育人目标。
