基于项目式教学的计算材料学实验设计——锂离子电池正极材料LiFePO4第一性原理计算
许真铭, 郑明波, 刘振辉, 陈铎, 刘庆
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202307022
为培养学生材料计算思维,本文采用项目式教学方法,以锂离子电池正极材料LiFePO4研究案例设计一个第一性原理计算综合实验。本实验设计包括晶体结构建模、结构优化、电子结构计算、锂离子扩散性质计算、后处理分析等操作步骤,帮助学生掌握第一性原理计算基本原理、流程和分析方法,实现理论方法水平和软件操作技能的双重提升。
关键词: 计算材料学, 理论计算, 第一性原理计算, 电子结构, 材料学实验
MoS2/Ag/g-C3N4 Z-scheme heterojunction: Preparation and photocatalytic performance
Qingwang LIU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240148
MoS2/Ag/g-C3N4 composite photocatalysts were prepared via hydrothermal synthesis, and a series of analytical methods were employed for systematic characterization. The results indicate that the significant enhancement in catalytic degradation activity is attributed to the formation of Z-scheme heterojunction, which effectively facilitates the transport and separation of photogenerated charge carriers while suppressing the recombination of photogenerated electron and hole pairs. Degradation experiments demonstrated that the prepared composite material achieved a degradation rate of up to 98% for rhodamine B (RhB) within 120 min, exhibiting superior photocatalytic performance compared to individual photocatalysts. Furthermore, capture experiments and electron paramagnetic resonance (EPR) results revealed that superoxide radicals (·O2-) and photogenerated holes (h+) were the key active species in the photocatalytic degradation of RhB. Finally, an in-depth discussion of the photocatalytic degradation mechanism of the composite material was conducted.
关键词: MoS2/Ag/g-C3N4, heterojunction, photocatalytic degradation, degradation mechanism
有机化学蒸馏实验基本操作规范建议
李厚金, 蔡双莲, 郑媛, 刘占祥, 袁呈山, 吴琳, 余广鳌, 韩杰, 刘庆, 杜欣, 熊英, 张奇涵, 孙兴文, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202411053
分析比较了常压普通蒸馏、空气冷凝的蒸馏、低沸点易燃易爆有机物的蒸馏、减压蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、旋转蒸发等蒸馏操作的共性及各自特点,明确不同实验操作的适用范围和条件,给出了各蒸馏实验的详细规范操作建议,同时指出了常见的不规范或者错误操作。本蒸馏操作规范建议具有科学性、合理性,有助于提高实验效率和成功率,提升实验的本质安全,适用性强。
关键词: 有机化学实验, 蒸馏, 操作规范
有机化学萃取与洗涤实验基本操作规范建议
刘占祥, 袁呈山, 韩杰, 蔡双莲, 张奇涵, 吴琳, 郑媛, 孙兴文, 刘庆, 熊英, 余广鳌, 杜欣, 李厚金, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202410039
萃取、洗涤及干燥实验是有机化学实验的基本内容。熟练掌握并运用萃取和洗涤操作分离和纯化有机化合物是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。由于缺乏统一明确的操作规范,在实际的教学与实验过程中,可能造成实验结果的偏差、试剂的浪费,甚至可能引发安全事故。本文针对有机化学中的萃取、洗涤及后续干燥实验提出了基本操作与规范建议,希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
关键词: 有机化学实验, 萃取, 洗涤, 干燥, 操作规范
有机化学实验重结晶基本操作规范建议
钱雪伟, 孙兴文, 李厚金, 刘占祥, 郑媛, 吴琳, 蔡双莲, 熊英, 余广鳌, 刘庆, 韩杰, 杜欣, 袁呈山, 张奇涵, 张树永, 张剑荣
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503126
对有机化学实验中常用的重结晶基本操作进行了全面深入的剖析,涵盖重结晶原理、溶剂选择、基本操作步骤以及注意事项等方面。通过理论阐述以及实际案例中的情况分析,详细探讨了各因素对重结晶效果的影响,旨在为有机化学实验提供一套系统、科学且实用的重结晶操作标准指南,实现有机化合物的高效、高质量纯化。
关键词: 有机化学实验, 纯化, 重结晶, 操作规范
有机化学升华实验基本操作规范建议
袁呈山, 刘占祥, 杜欣, 韩杰, 郑媛, 熊英, 刘庆, 余广鳌, 吴琳, 蔡双莲, 孙兴文, 张奇涵, 李厚金, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202504015
升华是一种重要的固体物质分离纯化技术,广泛应用于天然产物和合成化合物的精制。由于实验内容、实验条件以及所参考的教材对操作的描述存在差异,实验人员在进行升华实验时往往存在操作不规范的问题,导致产品纯度不合要求、产率降低,实验结果偏差较大,甚至存在安全隐患。本文结合有机化学实验教学与科研实践经验,系统分析了常压升华和减压升华的适用范围和操作要点,提出了规范操作建议,以确保实验的安全性、高效性和可重复性,为同行提供参考。
关键词: 有机化学实验, 升华, 操作规范
有机化学回流实验基本操作规范建议
郑媛, 李厚金, 刘占祥, 吴琳, 蔡双莲, 熊英, 余广鳌, 孙兴文, 刘庆, 韩杰, 杜欣, 袁呈山, 张奇涵, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202411045
回流是有机化学实验的基本内容,大多数有机化学反应和操作(如重结晶)都是在回流条件下完成的。熟练掌握并运用回流操作是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。在有机化学实验中,如果回流操作不规范,可能导致实验产率低下,或者实验失败,甚至还可能引发安全事故。本文对有机化学实验中的各种回流操作提出了基本操作规范建议,希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
关键词: 有机化学实验, 回流, 操作规范
有机化学色谱学实验基本操作规范建议
李厚金, 吴琳, 孙兴文, 郑媛, 刘占祥, 蔡双莲, 熊英, 余广鳌, 刘庆, 韩杰, 杜欣, 袁呈山, 张奇涵, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202408100
薄层色谱、柱色谱、纸色谱实验是有机化学实验的基本内容。熟练掌握并运用色谱技术分析、纯化、鉴定有机化合物是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。目前各高校色谱学实验的训练内容、要求和标准各不相同,达成的教学效果也存在较大差距。本文针对薄层色谱、柱色谱、纸色谱实验提出了基本操作与规范建议,希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
关键词: 有机化学实验, 薄层色谱, 柱色谱, 纸色谱, 操作规范
有机化合物的物理常数测定基本操作规范建议
熊英, 余广鳌, 吴琳, 刘庆, 李厚金, 蔡双莲, 刘占祥, 孙兴文, 郑媛, 韩杰, 杜欣, 袁呈山, 张奇涵, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503079
物理常数作为鉴定有机化合物及其纯度的重要依据,其准确测定也是有机化学实验教学的主要内容。本文主要介绍物理常数中熔点、沸点、折射率和比旋光度测定的作用、基本原理、常用方法、操作规范及实验注意事项等,并简要介绍了一些新的仪器测定方法,希望能为从事化学实验教学及科研的国内同行提供参考。
关键词: 有机化学实验, 物理常数测定, 操作规范
基于虚拟教研开展有机化学实验基本操作规范建设的探索与实践
李厚金, 刘占祥, 郑媛, 蔡双莲, 韩杰, 熊英, 孙兴文, 袁呈山, 余广鳌, 刘庆, 吴琳, 张奇涵, 杜欣, 张剑荣, 张树永
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502064
分析了当前有机化学实验操作规范教学中存在的问题及其原因,指出了进行实验操作规范建设的重要性与制订原则,详细介绍了目前已开展的有机化学实验基本操作规范的建设内容、方法、编写要求以及已取得的建设成效。有助于同行更全面了解有机化学实验基本操作规范,在教学中指导学生熟练掌握规范、安全的实验操作技能,培养高素质化学专业人才。
关键词: 有机化学实验, 操作规范, 探索与实践

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