【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404113
“我们能人工合成一个细胞吗?Can a cell be artificially synthesized?”——这是2021年《科学》期刊新发布的世界最前沿的125个重大科学问题之一。科学家为了揭示“生命起源”的奥秘以及解决世界关注的重大基础科学问题,设计出人造细胞这类仿生材料。它们最明显的特点就是具有与生物细胞类似的结构与功能。因此,深入研究人造细胞,不仅有利于研究真实细胞的结构与功能机制,还有助于建立非生物物质与真实细胞之间的联系,从而搭建非生命系统与生命系统之间的桥梁,为生命起源等相关研究提供实验与理论依据。而磷脂囊泡作为目前应用最为广泛的人造细胞更是有着广阔的应用前景。为了使“磷脂囊泡”这类材料以及相关研究技术得到更广泛的认识,本文基于耳熟能详的四大名著之一——《西游记》,讲述了孙悟空凭借火眼金睛帮助磷脂囊泡战胜癌细胞的故事,介绍了磷脂囊泡的设计和制备、代表功能以及体内治疗案例,以期促进广大读者对该技术的理解,并激发更多该技术潜在的应用可能。
【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。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202408004
金属-载体强相互作用(SMSI)是多相催化中的一个重要概念,其发生可以显著提高催化剂稳定性并可能调变催化剂性能。然而,由于SMSI效应一般是可逆的,在与其构建的氧化还原条件相反的情况下会发生消退,因此其应用一般需要反应条件与构建条件相同或接近,因而受到限制。本研究报道了在羟基磷灰石负载的Rh催化剂(Rh/HAP)体系上构建的氧化型SMSI(O-SMSI)在还原性环境—糠醇加氢中的应用。通过CO吸附原位漫反射红外傅立叶变换光谱和电镜表征,发现经过500 ℃的高温氧化处理后在Rh/HAP催化剂上形成了O-SMSI效应,该效应伴随着载体对Rh颗粒的包裹行为。在O-SMSI作用下,Rh物种稳定存在于载体表面,其烧结和液相反应下的流失被显著抑制,因此催化剂在循环测试中表现出了稳定的糠醇转换活性和环戊酮选择性。另外,我们还观察到,Rh/HAP体系上的O-SMSI效应及其伴随的包裹行为只是部分可逆而非完全可逆。即使在高达600 ℃的高温还原后,部分SMSI效应仍然保留,确保了催化剂在还原反应中的稳定性。这一发现极大地拓展了SMSI催化剂的应用范围,并为稳定的加氢催化剂的研发提供了新途径。
