“化”说国漆——普漆中化学,传漆艺非遗
王映贤, 苏田野, 沈利苗, 高金苹, 武庆贺
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312015
漆在中国数千年的使用沉淀出独特的漆艺文化。这里的“漆”是指大漆,从漆树中采集,主要成分漆酚通过化学反应形成漆膜,漆膜具有防潮、耐高温、耐酸碱等优良性质。大漆与色粉混合可以调制出光彩照人的色漆,被广泛地应用于髹饰、设备防腐和文物修复等。将科学与文化相结合,普漆中化学,传漆艺非遗,本文从化学的视角出发,介绍大漆中的化学成分和性质,从漆酚到漆膜发生的化学反应,设计一系列科普实验验证什么是大漆及其优良性质,让科普对象深切体会化学无处不在、化学的重要应用;介绍漆的发展历程,增加中小学生动手参与漆器制作和漆画绘制等梯度科普环节,锻炼青少年的动手能力,传递漆文化与漆艺人的工匠精神。通过糅合漆艺和化学,使科普对象领略到漆艺之美,认识到化学在漆中的重要作用,激发对化学的兴趣,从而达到弘扬漆艺非遗文化和传播化学科学知识的目的。
关键词: 大漆, 漆酚, 化学漆, 非遗, 科普实验
探索诺奖:物理化学知识的发现之旅
颜美, 王群, 果崇申
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202409063
物理化学课程包含了众多的理论和难懂的公式,提高学生学习兴趣和强化学生对理论知识的认知是本门课程的授课重点。在物理化学课程中挖掘知识发现之旅,以吉布斯函数为主线,贯穿人物脉络,引导学生追随诺奖获得者探索真理的步伐,学习他们的创新性思维。同时,还引入了学科前沿航天特色案例,助力航天杰出人才的培养。
关键词: 物理化学, 诺贝尔奖, 学科前沿, 课程思政, 航天
熵增工程在电催化反应中的研究进展
张新义, 任楷, 刘妍宁, 谷振一, 黄志雄, 郑硕航, 王晓彤, 郭晋芝, ZatovskyIgor V., 曹峻鸣, 吴兴隆
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202307057
目前对高性能与高稳定性的电催化剂进行精准合成仍然是亟待解决的问题。熵作为最重要的热力学参数之一,是描述体系无序程度的物理量,其数值主要由材料的结构、磁矩、原子和电子振动共同决定。根据体系的构型熵值,通常将材料分为低熵材料(ΔSmix < 1R)、中熵材料(1R ≤ ΔSmix ≥ 1.5R)和高熵材料(ΔSmix > 1.5R)。随着熵值的增加,材料本征的物理与化学性质也会发生相应的变化。高熵材料得益于不同金属元素的共存、界面处原子级的多组分排列,所产生的高熵、晶格畸变、迟滞扩散和“鸡尾酒”效应能够有效地提升电催化反应的活性,因此在电催化领域中得到了广泛的研究关注。本综述对高熵电催化剂的基本概念、合成路线(“自上而下”与“自下而上”)以及在不同电催化反应类型中,高熵材料结构与性能之间的构效关系进行了系统总结,主要包括析氢(HER)、析氧(OER)、氧还原(ORR)、醇氧化(AOR)、氮还原(NRR)和二氧化碳还原反应(CO2RR)等,从而阐明熵增工程对高性能电催化剂设计与应用的优势与潜力。同时,本文针对目前高熵催化剂研究所面临的主要问题与挑战,对未来基于熵增工程的高熵电催化剂的设计思路与合成方法进行展望。
关键词: 熵增, 合成, 电化学, 高熵催化剂, 电催化
绿色化学导向的一步法贝诺酯合成工艺研究及其体内动态评价
李炳良, 韩玉莹, 李典阳, 刘丹丹, 尚文斌
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311070
现行教材中贝诺酯的合成基于Schotten-Baumann酯化反应,实验试剂SOCl2会转化生成HCl和SO2,环境友好性低,且实验步骤多。本改进实验利用碳二酰亚胺/4-DMAP缩合酯化反应一步合成贝诺酯,通过熔点测定、NMR、HPLC-MS等对产品进行结构表征与纯度测定,并进行基于大鼠血浆和胆汁的体内动态分析。同时验证了药物设计拼合原理,改进后的方法绿色高效,安全性明显提高。
关键词: 贝诺酯, 一步合成, 碳二酰亚胺, 体内分析, 拼合原理
Preparation of functionalized upconversion nanoparticles for synergetic oxygen-enhancing photodynamic/chemodynamic therapy
Huiyuan CHU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250183
An upconversion nanoparticle (NaErF4: Yb/Tm@NaLuF4: Yb@NaLuF4: Nd/Yb@NaLuF4, noted as UC) was designed, emitting strong red light by 808 nm laser. The mesoporous silica (mSiO2) shell co-doped with chlorin e6 (Ce6) and triethoxy(1H, 1H, 2H, 2H-nonafluorohexyl)silane (TFS) was coated on the outer layer of UC, and then a layer of HKUST-1 shell was coated. The obtained nanocomposite UC@Ce6/TFS@mSiO2@HKUST-1 (noted as UCTSH) was used for the synergistic treatment of chemodynamic therapy (CDT) and photodynamic therapy (PDT). Interestingly, the nanostructures can specifically re lease Cu2+ in the acidic tumor microenvironment. Cu2+ reacts with excess hydrogen peroxide (H2O2) in the tumor microenvironment to form cytotoxic hydroxyl radical. Secondly, Ce6, with the action of oxygen-carrying TFS, selectively produces a large amount of singlet oxygen by 808 nm laser irradiation. UCTSH can enhance the anti-tumor effects of PDT and CDT by increasing the production level of reactive oxygen species, without causing damage to normal cells.
关键词: upconversion nanoparticles, chemodynamic therapy, photodynamic therapy, synergistic therapy
C6H6与B12H122-的分子轨道和核独立化学位移计算——推荐一个普适性的计算化学实验
刘吉英, 李泽华, 张文静, 魏东辉
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406085
苯(C6H6)与二十面体硼烷(B12H122-)是具有π-和σ-芳香性分子的典型代表。本实验采用密度泛函理论(DFT)分别计算二者的分子轨道图及核独立化学位移值,引导学生了解计算化学研究芳香性的一般方法,构建对电子离域结构的直观认知。通过对比分析,帮助学生加深对芳香性的理解,达到巩固基础,拓宽视野,提升创新技能的目的。实验普适性好,易于推广。
关键词: C6H6, B12H122-, 分子轨道, 核独立化学位移(NICS), σ-芳香性, π-芳香性

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