【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405208
将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合,通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831,通过对实验数据进行分析,确定材料是通过削弱端基的拉电子能力,提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级,进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力,体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式,适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308094
随着“双碳”战略的实施,新能源产业的发展已经成为必然趋势,因而对先进储能技术的需求也日益增加。其中,电化学储能技术发展较为迅速,是当前学术界和产业界的研究热点。与锂离子电池相比,镁电池具有能量密度高、成本低、环境资源友好等优势,是下一代电池技术发展的重要方向之一。在传统非水电解液中,金属镁负极易形成低离子导电性的钝化层,阻碍镁离子的电化学沉积/溶出,极大限制了镁电池的发展。因此,探索有效的镁离子电解液体系是提升镁电池性能的关键要素。本工作以经典有机化学实验“格氏反应”为切入点,聚焦于镁离子非水导体的制备及其在镁电池体系的应用探索,将有机化学基础理论知识与前沿电化学储能技术相结合,帮助学生拓展科学视野,激发学习兴趣,同时提高能源安全意识和科学素养。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240308
与传统室温磷光(RTP)材料相比,室温磷光碳点(RTP-CDs)具有生物相容性好、毒性较低和性能稳定等优点,近些年获得了研究者们的青睐。然而,其磷光寿命较短,通常为毫秒级水平,这也限制了其应用。因此,如何促进碳点的系间穿越与稳定碳点的激发三线态是实现其超长室温磷光(URTP)发射与应用的关键。本文依据近年来超长室温磷光碳点(URTP-CDs)的最新研究进展,归纳总结了其构建策略,及其在防伪与信息加密、传感、生物成像和发光二极管等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240431
Hydroxyapatite nanoparticles (HAP NPs) were synthesized by a one‐step hydrothermal method. The surface of HAP NPs was grafted —SH and —COOH chelating groups via in situ surface‐modification with iminodiacetic acid (IDA) and 3‐mercaptopropyl trimethoxysilane (MPS) to afford dual surface‐capped nano‐amendment HAP‐IDA/MPS. The structure of HAP‐IDA/MPS was characterized, and its adsorption performance for Hg2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Co2+, and Cd2+ was evaluated. The total adsorption capacity of 0.10 g HAP‐IDA/MPS nano‐amendment for Hg2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Co2+, and Cd2+ with an initial mass concentration of 20 mg·L-1 reached 13.7 mg·g-1, about 4.3 times as much as that of HAP. Notably, HAP‐IDA/MPS nano‐amendment displayed the highest immobilization rate for Hg2+, possibly because of its chemical reaction with —SH to form sulfide, possessing the lowest solubility product constant among a variety of metal sulfides.