追忆《大学化学》创始主编华彤先生
王颖霞
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202511107
笔者在大学入学之初就受教于华彤文老师,后来跟随华老师做研究、搞教学、写教材,直至担任《大学化学》主编时依然听取华老师的教诲。在此文中分享40余年来近距离观察、感受和学习华老师严谨治学、勇于担当的教学与研究的态度和方法,期待我国的化学教育教学事业薪火相传,持续发展。
关键词: 华彤文, 大学化学, 教学研究
格反应在有机化学教学中的应用
代水星, 姜基磊, 王昱晓, 胡锦祺, 黄明华
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405208
将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合,通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831,通过对实验数据进行分析,确定材料是通过削弱端基的拉电子能力,提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级,进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力,体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式,适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。
关键词: 有机太阳能电池, 脑文格反应, 有机化学, 稠环电子受体
协同芳香亲核取代反应
文涛, 王文峰, 袁耀锋, 徐春发
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310095
芳香亲核取代反应被有机化学家广泛地用于有机化合物的合成,是最重要的合成反应之一。教材中对于该反应机理的介绍为分步过程,但是随着研究的深入,通过协同过程的芳香亲核取代反应已经被广泛证实。本文简要回顾了分步进行的芳香亲核取代反应,重点介绍了协同芳香亲核取代反应的几个实例,阐述了反应设计对机理研究的重要性。通过将科研成果融入教学过程,有助于进一步加深对芳香亲核取代反应的理解。
关键词: 芳香亲核取代反应, 协同, 分步, 反应机理
基于科研案例的计算材料学实验设计
陈显飞, 文涛, 杜海英
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202403112
创新教育是培养高素质创新型人才的内在需要。将前沿的科学研究成果和研究方法纳入到课堂教学中,可为学生提供更为丰富、实践性和前瞻性的教育体验。本实验设计涵盖计算材料学中的晶体结构模型建立、晶体结构优化、能带结构计算、化合物催化分解等操作步骤,帮助学生掌握第一性原理计算的基本原理、流程和分析方法,将理论结合实际的工程问题,培养学生使用现代工程工具和新型技术工具识别、分析、解决复杂工程问题的能力。
关键词: 第一性原理计算, 计算材料学, 材料学实验, 计算模拟软件
Syntheses, crystal structures, and diametrically opposed mechanically-stimulated luminescence response of two Mg(Ⅱ) metal-organic frameworks
Yukun CHEN, Kexin FENG, Bolun ZHANG, Wentao SONG, Jianjun ZHANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240448
The reaction of Mg2+ and 5-{1, 3-dioxo-1H-benzo[de]isoquinolin-2(3H)-yl}terephthalic acid (H2L) leads to two metal-organic frameworks, [Mg(L)(DMF)2(H2O)2]2·5DMF·2H2O (1) with a 1D structure and [Mg2(L)2(DMSO)3(H2O)] (2) with a 2D (4, 4)-net structure. Interestingly, the two compounds exhibit distinct luminescent responses to external mechanical stimuli. 1 exhibited exceptional resistance mechanical chromic luminescence (RMCL), which can be attributed to the predominant hydrogen bonds and the presence of high-boiling-point solvent molecules within its structure. 2 had a reversible MCL property, which can be attributed to the dominant π-π weak interactions, coupled with the reversible destruction/restoration of its crystallinity under grinding/fumigation.
关键词: metal-organic framework, crystal structure, mechanical chromic luminescence, resistance mechanical chromic luminescence, weak interaction
双金属浸出诱导催化剂重构用于高活性和高稳定性电化学水氧化
文涛, 莫栩妍, 周洋, 翁祖贤, 莫坤玲, 吴炎桦, 蒋欣霖, 李丹, 蓝汤淇, 文欢, 郑伏琴, 樊友军, 陈卫
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308003
析氧反应(OER)催化剂在催化反应过程中不可避免地会发生表面重构,这一过程使得设计、构筑高性能和高稳定性的OER电催化剂充满挑战。在此,我们采用双金属浸出诱导表面重构的策略,构建了高活性和高稳定性的水氧化电催化剂。在该策略中,通过水热、离子交换和后续的退火工艺处理,将由α-CoMoO4、K2Co2(MoO4)3、Co3O4和CoFe2O4四种氧化物晶相组成的材料阵列转换为OER预催化剂。原位电化学拉曼光谱和非原位X射线衍射(XRD)分析表明,其中的不稳定成分K2Co2(MoO4)3的快速溶解引发了Mo和K的适度浸出,从而在低电压下加速表面富集的α-Co(OH)2向CoOOH活性相的转化。此外,CoFe2O4相耦合重构产生新相CoO与无定形层CoOOH,从而形成CoFe2O4@CoO@CoOOH紧密的多相结构,起到“纳米栅栏”的作用,可有效防止催化剂的过度重构,从而赋予重构后的催化剂优异的催化活性和稳定性。本工作为设计高电流密度下具有优异活性和稳定性的OER催化剂提供了新的思路。
关键词: 析氧反应, 表面重构, 离子浸出, 水分解, 电催化, 催化剂
基于虚拟教研室平台的林业工程“双碳”人才培养模式实践探索
文涛, 梁大鑫, 郭明辉
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502021
教育数字化是推动教学方式改革、培养高素质拔尖创新型人才的重要举措。通过搭建虚拟教研室平台,可以克服时空局限,实现区域联动的高质量教学,满足学生多样化、个性化学习需求,是推动教育数字化的重要抓手。本文以东北林业大学北方高校木材科学与工程专业虚拟教研室建设为例,提出了化工类课程数字化体系构建方法,探讨了林业工程“双碳”人才培养模式,总结了在教育数字化推进过程中的教学成效。
关键词: 林业工程, 双碳, 虚拟教研室, 数字化, 化学化工
小安冒险记——解锁化学实验室里的仪器设备安全谜题
周亚倩, 李子阳, 杨霞, 文涛, 崔斌, 李延
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503112
基于智能实验室模拟系统,构建了沉浸式虚拟实验室场景,涵盖气相色谱仪的氢气体钢瓶泄漏、防爆冰箱试剂储藏不当、高温仪器使用风险及离心机异常震动等典型安全问题,分析了险兆事件的主要成因及其预防策略。通过虚拟实验环境中的第一视角交互和即时反馈机制,增强了对安全隐患的识别能力与应急处置技能。情节化的设计不仅生动再现了事故场景,还通过情感化元素强化了安全责任意识。
关键词: 实验室安全, 虚拟实验室, 仪器设备, 科普

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