与蝠相伴
杨德红, 刘少康, 王坤, 秦琦, 范文捷, 焦明立, 杨本勇
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202401080
蝙蝠以大毒王闻名于世,却是人类实实在在的良师益友。它具有控制害虫、种子传播、植物授粉等不可或缺的生态作用和巨大的经济价值,且在健康长寿、生物仿生等方面具备重要的研究意义。作为唯一会飞行的哺乳动物,人们对它的观察与研究从未停止。蝙蝠声纳系统的发现见证了人类探求真理的曲折历程和顽强精神。蝙蝠拥有“心眼”这样的超能力,人类依据其回声定位和形体结构制造出蝙蝠机器人,未来应用及发展前景非常广阔。蝙蝠还是中国福文化的代表,值得我们永远颂扬。论文讲述了蝙蝠的优缺点、身体结构、生活习性和夜视能力以及蝙蝠机器人的相关知识,旨在引领学生全面辩证地看待蝙蝠的问题,培养学生的思辨意识和能力,体会仿生学的奥妙,传承中华传统福文化思想精髓,树立人与自然和谐共生的发展观。
关键词: 蝙蝠, 生存价值, 回声定位法, 蝙蝠机器人, 仿生学
法林:从毒药到良方
方洲, 张致豪, 蒋炜涵, 陈建成
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406038
源起于发霉甜苜蓿,脱胎于生化实验室,华法林先生起初作为一种强力灭鼠毒药大杀四方。然而,在进入医药领域的道路上,他却因毒药的身份标签和种种流言而饱受质疑和反对。科学家们揭示了华法林抗凝血的机制,并证明了华法林抗凝治疗对患者的益处。从此,华法林先生以及他的衍生物们成为了抗凝治疗和防治鼠害的前线战士。
关键词: 抗凝药物, 双香豆素, 维生素K, 维生素K环氧化物还原酶
设计热力学稳定的贵金属单原子光催化剂用于乙醇的高效非氧化转化形成高纯氢和增值产物乙醛
周昱晨, 刘焕敏, 李红星, 宋欣妤, 唐永华, 周鹏
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100067
光催化剂固有的表面原子构型,通常缺乏不稳定或难以生成的原子空位,这往往限制了金属单原子(MSA)助催化剂与光催化剂之间有效相互作用的形成,从而抑制了单原子光催化剂的稳定性和性能提升。在本研究中,我们提出了一种简便且经济的光化学氧还原反应(ORR)机制,用于在温和条件下(仅消耗水和氧气,压力为101325 Pa,温度为25 ℃)在TiO2光催化剂上制备热力学稳定的贵金属单原子助催化剂。第一性原理模拟首次从理论上揭示了TiO2的固有表面构型仅能产生不稳定的Pt―O2结构。然而,TiO2上发生的ORR不仅能够提供一个外来氧与Pt单原子(PtSA)配位,还能诱导一个表面晶格氧向PtSA移动,从而促进热力学稳定的Pt―O4物种的形成,这一点通过在氧气氛围而非惰性氛围中实验合成TiO2上的PtSA得到了验证。所获得的稳定PtSA-TiO2光催化剂在共生产高纯度氢气和附加值乙醛时,表现出320.4 mmol·g−1·h−1的光催化速率,选择性高达99.65%,其活性是负载Pt纳米颗粒的TiO2的三倍。该策略进一步扩展至其他贵金属,如Rh和Pd。
关键词: 金属单原子, 表面重构, 热稳定性, 光催化, 氢气

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