荧光“变色龙”——基于动态发光的科普实验方案
衣梓硕, 刘鹏, 徐燕
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202311079
制备无毒的ZnGa2O4:Bi3+荧光材料,其同时具备可调多色荧光、动态光致变色及热致变色的三模式发光性质。我们利用这种类似“变色龙”的荧光特性设计了三种信息安全实施方案,实验互动性强且具有趣味性,有良好的科普实践展示效果,有助于激发学生对化学学科的学习热情,进而帮助青少年体会“美丽化学”的丰富内涵。
关键词: 动态荧光, 光致变色, 热致变色, 科普实验, 防伪
超分子聚合物“变色龙”在创新型化学实验中的探索
高昭, 孙健翔, 慕斌, 闫毅, 田威
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202504044
本文进行了具有气致变色特性的蒽环基超分子聚合物材料在创新型化学实验中的初探。利用该材料所制备的“变色龙”图案在固态时呈现橙红色荧光,在特定蒸气作用下迅速响应变为黄色或绿色荧光。实验设计涵盖超分子聚合物材料制备、荧光表征以及蒸气响应测试,将超分子化学中的分子识别与刺激响应原理融入实践教学。学生可通过直观的荧光变色现象观察,结合光谱数据解析,深入理解智能材料的结构-性能关系。本研究将学科前沿与基础实验相结合,有效强化学生的综合实验技能和创新能力。
关键词: 超分子聚合物, 气致变色, 响应性, 选择性, 化学综合实验
电化学置换反应制备石墨烯基纳米无定型锑复合阳极用于高性能钠离子电容器的构筑
米超林, 秦玉莹, 黄欣莉, 罗伊杰, 张志薇, 王成祥, 石元昌, 尹龙卫, 王儒涛
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202306011
锑(Sb),因其具有较高的理论比容量(660 mAh∙g−1)、较低储钠电位(0.5–0.8 V vs. Na/Na+)和较高的密度(6.68 g∙cm−3)等特点,被认为是一种理想的钠离子电容器的阳极材料。然而,在Na+脱嵌过程中,Sb电极会发生较大的体积变化,导致其容量快速衰减以及倍率性能变差,阻碍了Sb电极的实际应用。因此,本文提出一种可用于制备锚定在具有碳涂层的二维石墨烯表面的无定型Sb纳米颗粒的电化学置换方法。所制备Sb/石墨烯复合材料具有典型的二维复合结构,可大幅增加与电解液界面接触面积,缩短离子扩散路径,促进离子迁移与电子转移。进一步利用该复合材料作为阳极,自制活性炭作为阴极,构建出一种新型钠离子电容器。研究证实,该钠离子电容器工作电压可达4.0 V,可输出140.75 Wh∙kg−1的最大能量密度和12.43 kW∙kg−1的最高功率密度。综上,该研究结果可为钠离子储能器件用高容量锑基阳极材料的优化设计提供可借鉴的思路。
关键词: 石墨烯, 锑基阳极, 电化学置换反应, 二维复合材料, 钠离子电容器

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