【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403076
酒,乃天地之精华,文化之载体,品一杯佳酿,如同品一段历史,品一份人生。白酒在各种场合中发挥着重要作用,它不仅仅是一种饮品,还寄托着人们对美好生活的向往和追求。本文采用生动形象的对话形式,通俗易懂地描述了白酒酿制的五个主要过程——选料、糖化、发酵、蒸馏和陈酿,重点介绍了其中的主要化学成分以及酿制过程中的化学反应,白酒的酿造过程体现了匠心独运的精神以及酒文化的博大精深。通过品味白酒,可以更好地感悟人生的哲理和智慧。好酒需要陈放才能更加醇香,人生也需要经历岁月的沉淀才能更加丰富多彩。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202307026
以日常生活现象(洗衣时的白色絮凝物)为切入点,通过问题导向,引导学生自主设计实验。将表面张力的测量融入探究生活现象背后化学原理的过程中,综合运用多种技术手段,建立“发现问题-探索实践-回归课本”的探索型实验模式,从而巩固学生对胶体与界面化学知识点的理解。改进后的实验内容更丰富,挑战度更高,综合性更强,趣味性更浓,有利于培养学生分析和解决问题的能力,能更好地培养学生的探究性思维。此外,本实验安全性较高,易于操作,对设备无特殊要求,非常适合本科教学实验。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311085
配位作用,是化学中一个重要的概念,是一种分子、原子、离子之间的相互作用,基于这种作用力形成的化合物称为配合物,从千年前的古法染布技艺到当今化学工业与生活中,配位化学都起着重要的作用,而大众对于配位化学的认知程度有限。本科普实验借鉴我国传统媒染工艺,选用植物色素(茜素、苏木素等)对植物纤维染色,展现“媒染”背后的配位化学。通过该色素与媒染剂中的金属离子络合呈现配合物的丰富颜色;通过对比实验展示有、无配位作用的染色、固色效果,体现配位化学的重要作用;并基于我国非物质文化遗产手工艺——扎染,呈现出自创扎染作品,让人们感受化学之美的同时也切身感受匠人智慧和中国手工艺的魅力。同时,结合生活实际,设计居家实验方案(以洋葱皮煮水制作染料),便于大众居家实验,体现出实验的可推广性。设计适合幼儿及小学生、初高中生、大学生及公众的科普活动。本科普实验将化学、艺术与文化紧密结合,呈现效果具有可观赏性,且过程绿色安全、无毒无害。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100293
为满足先进电子器件对电磁干扰屏蔽与高效热管理集成化日益增长的需求,本研究通过仿生层级界面设计,开发了一种多功能碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)。采用多级界面工程策略:首先,通过聚多巴胺活化改善界面粘附;其次,原位生长垂直排列的氧化锌纳米棒阵列,提供机械互锁、介电损耗及径向热传导路径;最后,通过片状碳纳米管网络桥接相邻纤维,形成致密、连续的导电框架。这种有机-无机“线-面”耦合结构实现了显著的多功能增强效果:复合材料在X波段的电磁干扰屏蔽效能达到30.8 dB,面外导热系数达0.71 W m−1 K−1,力学性能亦有显著提升——层间剪切强度与弯曲强度分别提高了57.4%和84.3%。此外,复合材料还展现出高效焦耳热效应与光热响应特性。本工作提出了一种可扩展的多级界面策略,实现了结构、热学与电磁功能的协同集成,为电磁干扰敏感领域中下一代结构材料的设计提供了可行的技术路径。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100248
Ti3C2Tx MXene作为高效电磁波吸波剂(EWA)的应用受到其高反射率、低吸收率和较差的机械强度的阻碍。受结构工程的启发,我们提出一种异质组装策略,构建了一种新型的“钢筋混凝土”结构Fe3O4/Ti3C2Tx MXene/CF@PANI复合材料(CPFT)。通过多尺度结构设计与界面调控,实现了力学增强与电磁功能的集成。原位聚合CF@PANI的芯-壳结构既作为增强骨架又充当导电桥梁,提升了机械稳定性和传导损耗能力。与此同时,在聚多巴胺的作用下,Fe3O4在Ti3C2Tx MXene层间及表面原位生长,形成类似混凝土基体结构。各组分通过静电与氢键相互作用自组装,形成具有优异界面相容性的异质结构。这一结构显著促进了界面电荷积累与多重极化效应,优化了阻抗匹配特性,延长了电磁波在材料内的传播与耗散路径,实现了介电损耗与磁损耗的高效协同作用。因此,在厚度仅为1.5 mm时,CPFT-0.75在13.76 GHz处取得最小反射损耗-37.34 dB,并获得3.28 GHz的有效吸收带宽。此外,CPFT-1.0具有良好的机械性能,测得杨氏模量为20.8 MPa,拉伸强度3.63 MPa,断裂伸长率10.98%。本研究通过将磁性材料、导电材料与二维纳米材料整合于分级结构中,提出了一种新型MXene基功能材料,实现了电磁波吸收性能和力学性能上的双重提升。
