法林:从毒药到良方
方洲, 张致豪, 蒋炜涵, 陈建成
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406038
源起于发霉甜苜蓿,脱胎于生化实验室,华法林先生起初作为一种强力灭鼠毒药大杀四方。然而,在进入医药领域的道路上,他却因毒药的身份标签和种种流言而饱受质疑和反对。科学家们揭示了华法林抗凝血的机制,并证明了华法林抗凝治疗对患者的益处。从此,华法林先生以及他的衍生物们成为了抗凝治疗和防治鼠害的前线战士。
关键词: 抗凝药物, 双香豆素, 维生素K, 维生素K环氧化物还原酶
光与时间魔法的奇妙碰撞——追寻余辉寿命的足迹
孙若曦, 徐祎倩, 荣绍儒, 韩春苗, 许辉
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310001
发光寿命是光化学的重要概念,也是体现发光材料性质的一项重要参数。尽管发光材料在人类生产生活、军事及航空航天领域有广泛的应用,但是普通大众对于“发光寿命有长有短”这一科学概念并没有清晰的认识。本项目以生活中的光为切入点,以发光寿命在人眼可识别范围内(>100 ms)的长余辉材料作为展示媒介。通过探究三聚氰胺与苯二甲酸在水介质中的自组装,设计并合成了一类寿命长、亮度高的有机长余辉材料,因其合成方法简单、原料便宜易得、实验现象明显且重现性高,非常适合作为科普主题;同时在日常生活中探寻发光现象,创新设计趣味动画、“光绘涂鸦”等新型科普模式,寓教于乐、寓教于做,点燃人们探究化学世界的热情;借助Bilibili、抖音等网络平台广泛宣传,拓宽化学知识的普及范围。针对具有不同年龄和知识结构对象群体的特点和需求,科普内容设立了多个独立互动模块,“量体裁衣”,力求获得“覆盖面广、接受度高”的效果,让发光寿命真正贴近生活、走向大众。
关键词: 发光现象, 发光寿命, 长余辉, 自组装, 梯度科普
B掺杂余辉室温磷光碳量子点在信息加密与湿度检测中的应用
张越诚, 杨帆, 张诗雨, 马程骏, 田锐, 孙雪花, 李皓瑜, 孙凌波, 马红燕
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240415
以硼酸与苯甲酸(BZA)为原材料,通过一步热解法合成了B掺杂的长余辉室温磷光碳量子点(B-CQDs-BZA)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见(UV-Vis)吸收光谱与荧光/磷光发射光谱对B-CQDs- BZA的形貌、结构及发光性能进行表征。结果显示,合成的B-CQDs-BZA主要是由无定形碳构成的尺寸介于2.0~4.5 nm之间的零维碳量子点。B-CQDs-BZA经254与302 nm的紫外光照射后,可呈现出长达20 s的蓝色室温磷光,经测试其磷光寿命长达2.09 s。该方法简单、快速且具有普遍适用性,使用多种原材料均可合成长余辉室温磷光CQDs。基于B-CQDs-BZA卓越的室温磷光发光寿命,我们将B-CQDs-BZA成功应用于时间分辨防伪技术。另外,根据水分子对B-CQDs-BZA的猝灭效应,将其制作成湿度试纸,用来检测环境空气的湿度。
关键词: 室温磷光, 碳量子点, 信息加密, 湿度
Crystalline and amorphous metal sulfide composite electrode materials with long cycle life: Preparation and performance of hybrid capacitors
Ning DING, Siyu WANG, Shihua YU, Pengcheng XU, Dandan HAN, Dexin SHI, Chao ZHANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240146
Crystalline@amorphous NiCo2S4@MoS2 (v-NCS@MS) nanostructures were designed and constructed via an ethylene glycol-induced strategy with hydrothermal synthesis and solvothermal method, which simultaneously realized the defect regulation of crystal NiCo2S4 in the core. Taking advantage of the flexible protection of an amor-phous shell and the high capacity of a conductive core with defects, the v-NCS@MS electrode exhibited high specific capacity (1 034 mAh·g-1 at 1 A·g-1) and outstanding rate capability. Moreover, a hybrid supercapacitor was assembled with v-NCS@MS as cathode and activated carbon (AC) as anode, which can achieve remarkably high specific energy of 111 Wh·kg-1 at a specific power of 219 W·kg-1 and outstanding capacity retention of 80.5% after 15 000 cycling at different current densities.
关键词: crystalline@amorphous heterostructure, NiCo2S4@MoS2, hybrid supercapacitor, defect design, long cycle life
碳包覆MOF基镍钴双金属硫化物微球的制备及其循环储钠性能
鞠治成, 付文轩, 王保琰, 罗澳, 蒋江民, 史月丽, 崔永莉
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240363
通过溶剂热并辅以硫化法制备了金属有机骨架(MOF)基镍钴双金属硫化物微球,并通过高温热解有机碳源盐酸多巴胺制备了痕量氮掺杂碳包覆(NC)的Ni-Co-S@NC钠离子电池负极材料。这种改性能够有效提高电极材料的导电性以及结构和界面的稳定性,从而提高材料的循环稳定性。其中表面包覆约5 nm碳层的Ni-Co-S@NC-0.5微球具有出色的长循环寿命,其在1A·g-1下循环1 000圈后,仍有381.8 mAh·g-1的放电比容量和75.2%的容量保持率,相应地每圈循环的容量衰减量仅为0.126mAh·g-1;Ni-Co-S@NC-0.5||NVP/C (NVP:Na3V2(PO4)3)钠离子全电池在1 A·g-1下经过100次循环后,可逆放电比容量为386.2mAh·g-1,容量保持率为88.6%,库仑效率稳定在98.1%左右。动力学研究表明,Ni-Co-S@NC-0.5的储钠过程以赝电容行为控制为主,钠离子扩散系数在10-11~10-13 cm2·s-1之间,同时具有相对小的电荷转移阻抗(36.7 Ω)。
关键词: 钠离子电池, 碳包覆, 镍钴双金属硫化物, 多孔微球, 储钠机制
增强g-C3N4@BN范德华异质结界面上的三重态电子转移增强光催化合成H2O2
吴琦, 王长华, 李莹莹, 张昕彤
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100107
范德华异质结因其优异的电荷分离能力和在调节电子特性方面的显著灵活性而展现出卓越优势。本研究探讨了二维/二维(2D/2D) g-C3N4@BN范德华异质结在光催化合成过氧化氢(H2O2)中的潜在应用。基于该异质结,我们深入研究了三重态激子与单线态氧之间的能量转移过程,强调了催化剂结构对电荷分离和三重态电子稳定生成的重要性。通过构建电荷转移路径,异质结内的内置电场有效驱动了电荷载流子的定向迁移,显著延长了其寿命。我们采用了两种修饰策略来调控催化剂的激发态电子特性,包括调整层间排列以增强电荷传输能力,以及卤素修饰以提高材料的光响应性。实验验证表明,与CN相比,代表性的氯化-CN@BN有效抑制了激子复合,将激发态载流子的寿命延长了3.52倍。此外,H2O2的光催化产率提高了2.73倍。本研究为开发新型光催化剂提供了理论基础,并启发了从氧气直接合成H2O2的催化剂设计。
关键词: 2D/2D异质结界面, 光催化合成H2O2, 三重态电子转移, 能量转移

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