高校化学药品安全设施配置的探讨
刘海峰, 肖勇, 袁腾, 林碧敏, 王义珍, 曾晖
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401036
初步介绍了国内危险化学药品存放相关标准的发展过程,探讨了药品库的安全设施改造。从水电照明设施、监控系统、通风系统三方面出发提出药品库安全设施配置思路;然后根据化学品性质分成常规药品库,易制毒药品库,易制爆药品库,剧毒药品库四种类型,对四个不同类型的药品库提出了安全设施的配置方案,为加强国内高校药品库安全设施建设工作提供借鉴。
关键词: 安全设施, 常规化学药品库, 易制毒药品库, 易制爆药品库, 剧毒药品库
电容去离子海水铀的机遇与挑战
严国泽, 左彬, 刘少卿, 王桃, 王若愚, 包锦洋, 赵忠舟, 储菲菲, 李政通, Yusuke Yamauchi, Saad Melhi, 徐兴涛
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202404006
铀是核工业不可或缺的资源,而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此,海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名,对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分,我们简要介绍了CDI技术的早期发展,并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分,我们将CDI技术置于UES应用的背景下,进行了全面介绍。另外,在应用部分,我们重点介绍了CDI技术在UES中的当前应用。此外,本文详细阐述了CDI技术在UES中的当前研究现状及其在吸附性、选择性和经济效益方面的优势。在吸附性方面,CDI技术通过精心优化电极结构和材料选择,展现了其吸附铀离子的效率。在选择性方面,CDI技术通过灵活调控电极材料和操作参数,有选择性地提取铀,同时减轻了来自竞争离子的干扰,从而提高了提取效率。在经济性方面,CDI技术因其低能耗和经济性脱颖而出,促进了高效的铀提取,且在UES领域具有与替代方法相比的实质经济优势。最后,我们讨论了该技术在铀提取过程中的挑战因素(竞争离子、盐度、pH值和生物污损),旨在探讨使用CDI技术进行UES的可行性和经济效益,并为进一步优化和推广CDI技术在UES中的应用提供理论支持。此外,我们还致力于通过引入材料信息学来解决CDI在提铀过程中存在的一些当前挑战,并展望该问题的未来发展。本文为CDI技术在UES中的发展和工业进展提供了实用的见解,旨在为后续CDI海水提铀研究提供宝贵的参考,以促进海水资源的可持续利用。
关键词: 电容去离子, 海水提铀, 经济效益, 挑战因素, 材料信息学
仪器分析实验课程建设:表面增强曼光谱快速分析食用色素
张卓旻, 黄韩冰, 林亮秋, 刘景松, 李攻科
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308034
表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)由于具有检测速度快、仪器便携性好、灵敏度高及谱图指纹特征丰富等特点,近年来作为一种重要的仪器分析方法已逐步应用于食品安全分析。因此,我们结合前期科研基础,科教融合,设计了“表面增强拉曼光谱快速分析食用色素”实验。学生通过增强基底制备、SERS检测条件的优化、SERS快速分析方法的建立及应用等内容的训练,可充分学习SERS快速分析方法的实验技能,并收获相关的前沿知识,培养实验创新能力。
关键词: 仪器分析实验, 表面增强拉曼光谱, 快速分析, 食用色素
曼光谱分析实验课“课程思政”的融合实践
陈静怡, 刘芙, 朱铁军, 程逵
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310111
以“拉曼光谱分析实验”课程为载体,围绕立德树人根本任务,通过深入挖掘课程相关的思政元素,灵活运用多种教学方式,调动学生的课堂参与感,最终使价值塑造、科学素养与实验理论知识和操作技能自然融合,增强实验课程的思政影响力。
关键词: 课程思政, 拉曼光谱实验, “三全”育人
曼散射光谱法实验教学设计与实践
彭微, 温宝英, 李华敏, 王翊如, 李剑锋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312062
拉曼光谱是一种无损的分析技术,能够提供物质的结构和成分信息,已被广泛应用于化学、生物学和材料科学等领域的分析和研究中。经过三年的教学,拉曼散射光谱法实验的教学设计已获得诸多实践经验。该实验项目分别设计了定性分析、定量分析和痕量分析三部分内容,从生活中常见的真假翡翠的辨别入手,激发与培养学生自主学习拉曼光谱相关知识的兴趣和热情。通过对便携式拉曼光谱仪的使用让学生理解仪器的结构和功能,掌握拉曼光谱法和表面增强拉曼光谱法的基本原理。经过本实验项目的学习,学生能够正确使用拉曼光谱仪测试固体样品、液体样品和痕量物质,为掌握相关的光谱学知识奠定良好的基础。
关键词: 拉曼散射光谱法, 表面增强拉曼光谱法, 定性分析, 定量分析, 拉曼光谱仪
曼光谱实验多层次教学设计与实践探索
吕昭月, 陈哲昊, 倪一, 罗锻斌, 洪显峰
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202402047
对拉曼光谱实验的教学内容、要求及考核评价等几个方面进行改革,探索多层次实验教学以期满足社会发展对应用型、创新型人才的要求。具体教学实践中把拉曼光谱实验分为基础实验教学和进阶项目化实验教学:基础实验部分采用“线上虚拟、线下实验、光谱模拟计算”三段式教学,构建虚实结合、实验和模拟计算协同的特色教学模式;项目化探究实验则通过拉曼光谱技术深入解析物质结构,形成“学以致用、用以致学”的深度学习模式。多层次教学革新了传统实验教学,提升了教学效果,丰富了课程的“高阶性、创新性和挑战度”。
关键词: 虚实结合, 实验-模拟协同, 项目式教学, 量子化学计算
电催化有机反应机理的原位曼光谱研究进展
李佳杰, 马骁聪, 郑菊芳, 万强, 周小顺, 王亚浩
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406117
近年来电催化有机合成愈发受到人们的关注,其低污染、高原子效率等优点使其较传统有机合成方法具有巨大优势,符合绿色化学的社会要求。从分子水平去检测电极界面上的反应过程和关键中间体,对理解反应机理和设计更高效催化剂有着重要的指导意义。拉曼光谱是一种无损、不受水干扰的振动光谱,特别是表面增强拉曼光谱具有超高表界面灵敏度,它可以提供关于催化剂表面结构、吸附物种以及反应过程中表面中间体等关键信息,为探索反应机制提供可靠平台。本文综述了近年来利用原位拉曼光谱探究电催化有机反应过程和机理的研究进展,具体阐述了电催化加氢、C―O键活化、C―X (X = F, Cl, Br, I)键活化、C―H键活化、C―C键活化等几类有机化学反应中,拉曼光谱揭示的重要中间体、活性物质及其反应途径。通过分析具体案例,旨在帮助学生了解有机电合成的研究前沿,激发探究2023年度IUPAC“化学领域十大新兴技术”之一的合成电化学兴趣。
关键词: 拉曼光谱, 有机电化学合成, 电催化, 反应机理
高度有序ZIF-8/Au纳米复合结构阵列的构筑及其表面增强曼光谱的应用
马亮, 张洪华, 郑唯璐, 游奥骐, 欧阳志勇, 曹俊江
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240075
采用气-液界面自组装方式制备得到有序单层聚苯乙烯(PS)微球阵列,以此为模板,采用磁控溅射沉积方法结合热处理技术获得单层六方非密排Au纳米颗粒阵列。随后采用水热法成功制得高度有序ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列。探究了生长机理以及反应温度、反应时间对微观形貌和光学特性的影响,进一步探究了该复合结构阵列作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的灵敏度和均一性。结果表明:当水热反应温度从25℃升高至100℃时,ZIF-8纳米颗粒的数量逐步增多,同时尺寸随之增大,表面等离激元共振(SPR)峰和衍射峰均发生了红移。当水热反应时间从10 min增至60 min时,ZIF-8纳米颗粒从围绕Au纳米颗粒选择性生长到蔓延至整个材料表面。在样品表面沉积特定厚度的Ag膜后,测得4-氨基苯硫酚(4-ATP)和罗丹明6G (R6G)两种探针分子的检测极限均为10-11 mol·L-1,4-ATP和R6G的SERS强度与分子溶液浓度呈线性关系,相关系数R2分别为0.980 1和0.984 4。随机选取10个不同位置测试4-ATP的SERS谱图,得到相对标准偏差(RSD)为8.86%,表明ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列作为SERS基底具有良好的均匀性和稳定性。
关键词: ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列, 有序性, 表面增强拉曼散射, 均一性
Green synthesis of MIL-101/Au composite particles and their sensitivity to Raman detection of thiram
Huihui LIU, Baichuan ZHAO, Chuanhui WANG, Zhi WANG, Congyun ZHANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240059
Metal-organic framework (MOF) MIL-101 and surface plasmon polariton (SPP) supported gold nanoparticles (Au NPs) hybrid systems were developed as a highly sensitive and reproducible surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection platform, in which a green electrostatic self-assembly technology was adopted to construct the substrate. In an aqueous solution, the electronegativity of the particles can be used to prepare the composite substrate without any surface modifier. Due to the enrichment capacity of MIL-101 and the electromagnetic enhancement from Au NPs, the well-designed MIL-101/Au composites possessed ultrahigh sensitivity with the detection limit of Rhodamine 6G (R6G) as low as 10-10 mol·L-1. Meanwhile, the substrate exhibits high stability, excellent reproducibility, and recyclability. Additionally, the novel substrate can be explored for direct capture, and sensitively detect pesticide residues such as thiram.
关键词: MIL-101, Au nanoparticle, surface-enhanced Raman scattering, thiram

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