光催化降解苯酚污染物的电化学监测——推荐一个分析化学综合实验
张宏, 唐意红, 张素霞, 李原婷
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310013
针对目前高校开展的分析化学实验教学内容单一,侧重常规分析方法以及仪器基本原理介绍等问题,将综合性实验教学项目引入到教学中,能够增强学生独立探索、主动思考和分析问题的能力。本文设计了基于纳米TiO2光催化剂催化降解苯酚的综合性实验方案,涉及光催化降解和电化学监测的原理,以及光催化降解和电化学装置的搭建等。
关键词: 分析化学实验, 光催化降解, 电化学监测, 苯酚含量, 差示脉冲伏安法
交叉学科教学实践——可用于低温环境的可穿戴“电子皮肤”
魏玉萍, 王佚婷, 姜佳良, 邓锦轩, 张宏, 马骁飞, 李俊杰
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404007
让数字化走进生活一直是人类追求的目标。可穿戴“电子皮肤”横空出世,已被广泛应用于人体运动监测、健康医疗、人工智能等各个领域。为了探索化学化工与生物医学学科的交叉融合人才培养模式,本实验设计并制备了结冷胶/聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶,阐明了双网络水凝胶的构建原理,并将其应用于可穿戴式柔性传感器监测人体运动和生理信号。该教学实验将课题组已发表的相关科研成果与本科教学实验有机结合,由浅入深地向学生介绍这种新兴电子产物的制备及应用,激发了学生的学习兴趣和创新意识。
关键词: 双网络水凝胶, 两性离子, 抗冻, 柔性应变传感器, 电子皮肤
超短c轴盘簇L沸石介晶的晶种诱导合成:形貌控制、解耦机理和增强吸附
严珂欣, 叶兆祺, 孔令涛, 李贺, 杨雪, 张亚红, 张宏, 唐颐
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308019
缩短沸石材料的微孔孔道能有效提升客体分子的扩散传质性能。但目前一维L沸石(LTL)的合成中,缩短其沿一维微孔孔道方向(c轴方向)的长度至20到50 nm仍是一个挑战。本文首次在简单无机体系中通过加入纳米棒簇状L沸石作为晶种,快速(仅需4 h)合成了一种新型的L沸石介观结构晶体,且无需外加任何晶化修饰剂与模板剂。该介晶呈现出一种由超薄(约29 nm)的圆盘纳米晶沿c轴定向堆叠而成的盘簇形貌。这一独特的晶种诱导策略能够有效解耦L沸石的成核和生长阶段,为精确调控每个阶段的晶化行为以获得所需形貌结构提供了更大的操作空间。通过分析合成体系中介观尺度的晶核和微观尺度的基本构建单元衍化规律,实现了对晶种具体作用及衍化规律的解构:晶种溶解出的环笼结构加速了凝胶有序化,缩短了诱导期;而晶种溶解后的残余部分为生长期提供了密集的初始晶核,导向了新型盘簇结构的形成。通过对沸石生长条件进行调节,证实了其生长期存在蠕虫状前驱颗粒组装的行为,并实现了对盘簇中圆盘沿c轴方向厚度在18到55 nm范围内的精细调控。此外,通过选择直径为0.43到4.5 nm的系列模型分子作为吸附质,证明了该超短c轴样品在气相和液相体系大幅增强的吸附应用潜力。样品在小分子的扩散速率和大分子在气相的吸附量方面确实具有优势。在实际应用中,该样品在芳烃的吸附和分离以及染料和蛋白质的吸附方面具有一定的优势。
关键词: L沸石, 晶化机理, 非经典晶化机理, 形貌调控, 吸附性能, 晶种法

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