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
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
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
BOPPPS有教学模式在双语物理化学教学中的应用——以“稀溶液的依数性”为例
张歌珊, 唐浩东, 刘宗健, 丰枫
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412127
基于BOPPPS有效教学模式,本文对物理化学课程中“稀溶液的依数性”内容进行教学设计并实施教学实践,通过六大模块“起承转合”地巧妙转换及参与式学习的深度应用,充分调动学生的学习积极性。教学过程还结合了雨课堂,实现教学实时互动,同时“润物细无声”地在课程中融入课程思政,为物理化学课程的有效教学设计提供实操性案例。
关键词: BOPPPS, 教学设计, 雨课堂, 物理化学, 课程思政
碳点在先进电池电解质中的应用
张英豪, 刘华新, 丁涵睿, 郑智, 邓文韬, 邹国强, 徐来强, 侯红帅, 纪效波
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100170
锂离子电池等二次电池顺应可再生能源发展需求,在储能与日常生活中应用日益广泛。当前,电池在追求高比能与高安全性过程中受限于电解质本体及界面反应,因而调控电解质与界面是突破瓶颈、发展下一代电池的关键。作为一种新兴的纳米材料,碳点(CDs)丰富的表面官能团和可掺杂位点使其能够通过表面化学设计同时调控本体离子动力学和界面稳定性,在应对电解质关键难题方面展现出巨大潜力。本文系统综述了功能化碳点在锂/钠/锌离子电池电解质中的前沿应用,介绍了碳点的结构特性、分类及合成方法,总结了其在液态电解质添加剂、固态电解质填料及固态复合电解质界面调控等方面的多重角色,并重点剖析了碳点在调控离子沉积、构筑功能化界面层及优化电解质微环境的作用机制。最后,展望了碳点在电解质工程中面临的挑战和未来的发展方向,为高比能、高安全电池体系的设计提供新思路与理论支撑。
关键词: 二次电池, 碳点, 电解质, 离子动力学, 界面

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