废旧棉织物基多孔炭材料的制备及其吸性能
朱倩倩, 徐丽慧, 潘虹, 姚程健, 赵红, 马楠, 施小淋, 沈子晗, 张伟俊, 王忠坚
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250040
以废旧棉织物为原料,氯化锌为活化剂,采用一步活化-炭化法制备具有丰富孔隙结构的废旧棉织物基炭吸波材料(CCF),并探讨了不同氯化锌质量分数对CCF吸波性能的影响。结果表明:氯化锌能够有效丰富CCF的孔隙结构,提高其吸波效果。在炭化温度为700 ℃(N2气氛下)、氯化锌质量分数为10%时制备的CCF-10的比表面积高达1 310 m2·g-1,其在厚度为2.0mm时的最小反射损耗达-35.02 dB,有效吸收带宽为5.6 GHz。
关键词: 生物质, 废旧棉织物, 炭材料, 吸波性能
从经典力学出发理解微观粒子的粒二象性和量子化
杨翠翠, 商波, 陈效华, 田维全
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407066
有质量微观粒子的“波粒二象性”和“量子化”等是初学量子化学过程中必须理解但又难以理解的基本概念。本文以电子的能量方程和动量算符出发讨论微观粒子的波粒二象性、运动空间的限域化和能量的量子化,推理得出限域导致量子化的结论。
关键词: 微观粒子, 能量方程, 波粒二象性, 动量算符, 势场作用, 运动量子化
用于电磁干扰屏蔽和电磁吸收的柔性电磁防护材料的进展与挑战
毛盛棣, 苗瑞丰, 兰笛, 张世杰, 周继光, 刘勋, 杜苏轩, 赵志伟, 吴广磊
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100279
无线局域网(WLAN)和第五代移动通信(5G)的快速发展,使得高效电磁防护(EMP)材料的研究备受关注。然而,早期EMP材料往往优先考虑电磁衰减效率而忽略了机械柔性,这限制了其在可穿戴电子产品、软体机器人和智能传感系统等新兴领域的应用。因此,柔性EMP材料的开发势在必行。本文将柔性EMP材料系统地分为柔性电磁干扰(EMI)屏蔽材料和柔性电磁波吸收(EWA)材料,并根据不同的材料体系和设计策略进一步细分。基于导电聚合物、碳基纳米材料、MXene和金属复合材料等不同基底的柔性EMI屏蔽材料,因其高屏蔽效能(SE)和高柔性而备受关注。薄膜结构已被广泛应用于EMI屏蔽和电磁波吸收系统,本文也对其作用进行了介绍。随后,人们系统地介绍了具有多种结构设计的柔性电磁屏蔽材料,包括聚合物基复合材料、海绵、泡沫和气凝胶。本文全面阐述了柔性电磁屏蔽材料和电磁屏蔽材料,解释了近期研究成果的机理和材料分类,并探讨了其设计思路对下一代柔性电磁屏蔽材料的意义。
关键词: 柔性电磁保护, 保护机制, 设计策略, 复合策略, 多功能
并举建设化学实验中心,服务高质量实验教学
张宗培, 李艳阳, 司雅楠, 李恺, 臧双全
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404041
在多年的实践过程中,针对本科化学实验教学面临的种种挑战,郑州大学化学实验教学中心多效并举,形成了一系列特色鲜明的教学管理方法,有效服务了高质量化学实验教学工作的开展。本文介绍了郑州大学化学实验教学中心建设中的一些举措和取得的成效,希望能为高校化学实验教学工作和管理服务提供有益的参考借鉴。
关键词: 化学实验中心建设, 实验教学改革, 实验教学管理
Effective detection of malachite green by folic acid stabilized silver nanoclusters
Zhifeng CAI, Ying WU, Yanan LI, Guiyu MENG, Tianyu MIAO, Yihao ZHANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240394
Herein, a one-pot chemical reduction method was reported to prepare folic acid (FA)-stabilized silver nanoclusters (FA@Ag NCs), in which FA, hydrazine hydrate, and silver nitrate were used as capping agent, reducing agent, and precursor, respectively. Several technologies were employed to investigate the structures and optical properties of FA@Ag NCs, including transmission electron microscopy (TEM), X ray photoelectron spectrometer (XPS), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR), X-ray diffractometer (XRD), fluorescence spectrometer, and ultraviolet visible absorption spectrometer. FA@Ag NCs were suggested to be highly dispersed and spherical with a size of around 2.8 nm. Moreover, the maximum excitation and emission wavelengths of FA@Ag NCs were 370 and 447 nm, respectively. Under the optimal detection conditions, FA@Ag NCs could be used to effectively detect malachite green with the linear detection range of 0.5-200 μmol·L-1. The detection limit was 0.084 μmol·L-1. The fluorescence-quenching mechanism was ascribed to the static quenching. The detection system based on FA@Ag NCs was successfully used for the detection of malachite green in actual samples with good accuracy and reproducibility.
关键词: fluorescence probe, silver nanoclusters, folic acid, malachite green, static quenching
绿色合成具有开放金属位点的金属有机框架用于有捕获氨气
李平, 谭庚, 黄鑫, 孙福兴, 贾江涛, 朱广山, 刘佳, 李激扬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250020
氨气是一种有毒气体,排放到空气中会对人类和环境造成不可估量的危害,制备廉价、绿色的氨气吸附材料对于氨气处理具有重要意义。本研究采用低成本的8-羟基喹啉-5-磺酸(H2QS)作为配体,通过简单的低温水热法合成了La3+基金属有机框架{[La4(QS)6(H2O)6]·18H2O}n (MOF-LaQS)。实验结果显示,MOF-LaQS在273 K、101 kPa条件下对氨气的最大吸附量可达228 cm3·g-1(10.2 mmol·g-1),且在极低压力(0.101 kPa)下仍能吸附48 cm3·g-1(2.14 mmol·g-1)的氨气。通过原位红外光谱和密度泛函理论计算证实了MOF-LaQS中开放的La3+金属位点是吸附氨气的关键位点,揭示了其高效吸附氨气的机理。
关键词: 氨气捕获, 金属有机框架, 开放式金属位点, 水热合成
基于有教学的无机化学课程混合式教学改革
李伟娜, 刘洪波, 田雪梅
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502040
在有效教学理念的引领下,针对高职无机化学课程的教学困境,从优化与整合课程教学内容、构建与完善课程在线平台、改革与创新课程教学模式、丰富与健全课程评价体系等四个维度,设计了混合式教学改革的方案。实践表明,该教学模式能够拓宽学习渠道,提升学习效率,培养学习习惯,取得了良好的教学成效。
关键词: 有效教学, 高职无机化学, 混合式教学, 课程改革, 实施策略
基于理论计算指导的FeCo合金泡沫设计合成及其在2.0-8.0 GHz范围内的吸性能研究
胡波, 陈言轶, 陈永政, 王璇, 韩喜江, 杜耘辰
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100269
在中低频段(2.0-8.0 GHz)实现薄涂层条件下的高效电磁(EM)波吸收仍然是一项重要挑战。本文系统研究了实现中低频电磁波吸收所需的电磁参数,并利用CST Microwave Studio软件对目标参数如何通过微观结构设计实现进行了建模与模拟。结果表明,提高相对介电常数实部(εr')和相对磁导率实部(μr')有助于在减小涂层厚度的同时实现中低频电磁波吸收。此外,CST模拟结果显示,在相同材料体系及相同体积分数条件下,增大吸波材料的比表面积能够有效提升εr'。在上述理论指导下,成功制备了具有可控比表面积和高磁导率的FeCo立方体、FeCo颗粒及FeCo泡沫。实验结果表明,比表面积的增加可显著提高εr',从而促进低至中频电磁波吸收性能的提升。最终,FeCo泡沫在C波段实现了3.2 GHz (4.8-8.0 GHz)的有效吸收带宽(EAB),对应涂层厚度为2.0 mm;在S波段实现了1.5 GHz (2.1-3.6 GHz)的有效吸收带宽,涂层厚度为4.0 mm。本研究为先进中低频电磁波吸收材料的理性设计提供了重要理论依据与设计思路。
关键词: 电磁波吸收, 微观结构设计, FeCo泡沫, 宽频吸收, 比表面积
First-principles study on the structure-property relationship of AlX and InX (X=N, P, As, Sb)
Zhihao HE, Jiafu DING, Yunjie WANG, Xin SU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240390
This paper delves into the theoretical mechanisms of the electronic structure and optical properties of aluminum-based semiconductors (AlX, X=N, P, As, Sb) and indium-based semiconductors (InX, X=N, P, As, Sb) as potential materials for optical devices. Band structure calculations reveal that, except for InSb, all other compounds are direct bandgap semiconductors, with AlN exhibiting a bandgap of 3.245 eV. The valence band maximum of these eight compounds primarily stems from the p-orbitals of Al/In and X. In contrast, the conduction band minimum is influenced by all orbitals, with a predominant contribution from the p-orbitals. The static dielectric constant increased with the expansion of the unit cell volume. Compared to AlX and InX with larger X atoms, AlN and InN showed broader absorption spectra in the near-ultraviolet region and higher photoelectric conductance. Regarding mechanical properties, AlN and InN displayed greater shear and bulk modulus than the other compounds. Moreover, among these eight crystal types, a higher modulus was associated with a lower light loss function value, indicating that AlN and InN have superior transmission efficiency and a wider spectral range in optoelectronic material applications.
关键词: aluminium-based semiconductor, indium-based semiconductor, first principle, electronic structure, optical property
多种气相色谱定量分析方法同步应用于中药制剂中有成分的测定
彭淑女, 李华敏, 陈招斌, 王翊如
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412043
本文改进了一个用气相色谱法分离分析中药制剂中五种主要成分桉叶油醇、樟脑、薄荷醇、水杨酸甲酯、丁香酚含量的本科仪器分析实验。提出同时用内标法、外标法、归一化法对同一组数据文件进行定量并判断定量结果的准确性,使学生能在有限的教学时间内掌握色谱基础的定性定量方法,了解不同定量分析方法的适用范围,学会计算理论塔板数及分离度等。本实验将基本的色谱理论知识融入生活用品风油精等中药制剂的主成分分析中,使学生真切感受学以致用,且绿色环保,有利于培养学生分析实验数据的能力。
关键词: 气相色谱, 风油精, 仪器分析实验, 定性定量方法

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