【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202404023
析氧反应(OER)是电解水的关键反应之一。因此,高效的析氧反应电催化剂对水的分解至关重要。本研究工作基于泡沫镍(NF)基底,成功构筑了新型FeCoCrMnBS高熵氢氧化物(HEH)催化剂。FeCoCrMnBS HEH具有由大量非晶结构的超薄纳米片构成的多孔形态。获得的FeCoCrMnBS/NF电极在碱性介质中表现出优异的OER电催化活性,在100 mA∙cm−2下只需要290 mV的过电位。此外,该催化剂在10 mA∙cm−2下显示出超过120 h的耐久性。增强的催化性能受益于独特的非晶结构以及B与S之间的正协同作用。该协同作用能够促进了硫酸盐的形成,从而削弱了OER中间体在催化剂表面的吸附。本研究为设计高效的OER电催化剂提供了一种新的设计策略。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202307051
在材料化学的教学过程中,笔者将实验室制备的锑化铟孪晶纳米结构及其相关结构表征数据引入到授课内容之中,并借助VESTA软件模拟出锑化铟孪晶纳米结构的模型。通过在课堂上对VESTA软件的实时操作,生动展现了不同角度以及不同显示形式的三维孪晶结构。这种“理论知识讲解+软件操作演示+科研成果案例”相结合的模式,不仅可以加深学生对孪晶结构的理解,还能激发学习兴趣,提升运用科学工具解决实际问题的能力,实现课堂教学与科研探索的相辅相成。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308063
本案例以解决传统Fe(OH)3胶体电泳实验中存在的胶体废液浪费、缺乏探究性以及思政育人难融入等局限为出发点,通过发展胶溶法、引入表面带不同电荷AgI胶体制备及其带电性质自主判断环节,守正创新,赋予该实验项目以资源节约、绿色环保、富有探究性等特色。尤其重要的是,本案例通过综合采用任务驱动自主学习、翻转课堂、研讨启发等多种教学模式,将经典基础物理化学实验与提高我国数量巨大但来之不易的钢铁资源的循环利用率和改变学生对胶体带电性质的固有认识有机结合起来,在潜移默化中弘扬/培育了学生“绿色”化学理念、可持续发展责任担当、科学辩证思维素养以及创新精神等。本案例已初步推广应用于本校的胶体电泳实验教学中,教学反响热烈,达到了专业知识、技能传授与课程思政育人相济相长的教学效果;为提升传统实验的专业育人和思政育人效果提供有益借鉴。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311067
鉴于传统Fe(OH)3胶体电泳实验存在胶体浪费、渗析耗时、缺乏探究性等局限,故做如下改进:1) 以Fe(OH)3废液为原料,利用胶溶法将其再生,实现循环利用;2) 改进渗析工艺,提高胶体纯化效率;3) 引入AgI胶体探究环节,增强创新性与趣味性;4) 引入纸片电泳,科教融合,培养学以致用的意识。经反复验证,上述方案行之有效,并已在本校推广,教学反响热烈。