分子晶体结构精修可视化软件ShelXle的技术分析
淡文彦, 李伟捷, 王晓岗
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202302060
ShelXle是一款用于小分子晶体结构精修的专业性可视化软件,在高校群体中拥有相当数量的用户,但目前国内外有关该软件使用研究的文献报道非常少,导致众多师生在精修过程中碰到问题时不知道如何进行应对。本文详细介绍了ShelXle的开发背景、基本功能、特色功能及操作方法,结合若干案例,通过与其他软件对比,分析了ShelXle在小分子晶体结构精修中所具备的技术优势,并就如何利用ShelXle提升精修效果提出了一些参考性建议。
关键词: 晶体结构, 结构精修, ShelXle
礼上学记——锂离子电池的工作原理与安全风险
徐艺凤, 刘季铨, 崔斌, 李延, 谢钢, 杨鹰
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404009
锂离子电池在人类生产生活中发挥着重要的作用。本文用拟人化的手法,将锂离子化身为小礼,通过讲述小礼上学途中发生的故事,细致地向读者介绍了锂电池的工作原理、活性材料的结构特点以及电池使用过程中安全风险的产生原因和解决方法。
关键词: 锂离子电池, 电极材料, 锂枝晶, 安全风险, 科学普及
多孔骨架材料电催化合成分子物质的进展
苏智芳, 管宗杰, 方煜
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240290
小分子物质在日常生活和生产中突显出日渐重要的作用,例如可用作能源的无机小分子氢气、氧气、氨、烃和过氧化氢,在生物化工方面的有机小分子尿素、氨基酸等。目前小分子物质的工业合成技术仍然存在一些问题,例如大量使用贵金属催化剂、能源损耗严重等。相对于传统工艺,电催化合成具有催化剂成本低、环境友好和性能高效等优点。基于金属有机骨架(MOFs)、共价有机骨架(COFs)和多孔配位笼(PCCs)的多孔材料催化剂,由于其独特的形态、结构可调节性、高催化活性和优异的化学稳定性等特点而受到广泛关注。因此,未来研究电催化合成小分子物质的一个关键领域是开发多孔骨架材料作为合成小分子物质的电催化剂。本文总结了这些材料在电催化方面的应用。
关键词: 多孔骨架材料, 小分子物质, 电催化合成
Small-size Au nanoparticles anchored on pyrenyl-graphdiyne for N2 electroreduction
Chang LIU, Chao ZHANG, Tongbu LU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240305
A gold catalyst of Au/ pyrenyl-graphdiyne (Pyr-GDY) was prepared by anchoring small size of gold nanoparticles (Au NPs) on the surface of Pyr-GDY for electrocatalytic nitrogen reduction reaction (eNRR), in which Au NPs with a size of approximately 3.69 nm was evenly distributed on spongy-like porous Pyr-GDY. The catalyst exhibited a good electrocatalytic activity for N2 reduction in a nitrogen-saturated electrolyte, with an ammonia yield of 32.1 μg·h-1·mgcat-1 at -0.3 V (vs RHE), 3.5 times higher than that of Au/C (Au NPs anchored on carbon black). In addition, Au/Pyr-GDY showed a Faraday efficiency (FE) of 26.9% for eNRR, and a good catalysis durability for over 22 h.
关键词: graphdiyne, small-size Au nanoparticle, electrocatalytic nitrogen reduction
抗病毒三十六计——浅谈分子抗病毒药物发展史
王哲祺, 林雅雯, 邓顺柳, 张慧君, 周金梅
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403108
病毒一直是人类生存和发展的重大威胁,近年来新冠肺炎疫情更是直观地凸显了病毒的危害性。小分子药物在人类抗击疾病的历史中扮演着重要的角色。在对抗病毒的过程中,人类发展出一系列防治手段,其中小分子抗病毒药物占据着重要地位。本文借鉴中国古代经典军事策略“三十六计”的智慧,简要回顾了小分子抗病毒药物的发展历程,并着重介绍了碘苷、沙奎那韦、奥司他韦等代表性药物的设计思路与作用原理。此外,本文还展望了小分子抗病毒药物及抗病毒手段未来的发展方向。
关键词: 抗病毒, 小分子药物, 三十六计
S型ZnO/CdIn2S4光催化剂制备H2O2偶联苄胺氧化的超快电子转移秒吸收光谱研究
杨祎, 周欣, 谷苗莉, 程蓓, 吴珍, 张建军
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100064
光催化合成过氧化氢(H2O2)是一种至关重要的清洁能源转化过程,涉及对氧气的两电子还原。然而,这一过程常常受限于缓慢的水氧化反应,后者需要光生空穴的参与。为了应对此挑战,我们设计了一种双功能的S型ZnO/CdIn2S4异质结体系,将H2O2生成与增值的苄胺(BA)氧化反应进行耦合。在此双功能光催化系统中,CdIn2S₄中的光生电子可以高效地还原O2生成H2O2,而ZnO中的光生空穴则选择性地将BA氧化为N-亚苄基苄胺。得益于S型异质结的优势,相比于纯ZnO或CdIn2S4,优化后的ZnO/CdIn2S4光催化剂展示出显著更高的H2O2生成速率(386 μmol·L−1·h−1)和BA转化率(81%)。飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)结果说明,ZnO/CdIn2S4复合材料在光的激发下,在ZnO导带(CB)和CdIn2S4价带(VB)之间发生超快S型电子转移。此外,ZnO的VB空穴和CdIn2S4的CB电子的及时消耗,有助于加速ZnO/CdIn2S4 S型异质结界面中的电荷转移。本文中ZnO/CdIn2S4 S型光催化体系的创新设计为高效的双功能异质结光催化系统的开发提供了新的思路,并引入了一种利用fs-TA光谱研究S型异质结的新方法。
关键词: 光催化产H2O2, S型异质结, 选择性苄胺氧化, fs-TA光谱, 电子转移动力学
科研新成果助力提升天然产物化学实验课程的高阶性——以盐酸檗碱在光动力抑菌薄膜中的应用为例
王立娟, 宁语苹, 李坚, 罗沙, 罗雄飞, 王睿文
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403017
天然产物化学实验是基于理论课基础上的一门重要实践课程,以验证为主的实验课缺少高阶性,不利于学生综合能力的提升。因此,通过将科研新成果融入课程的综合实验设计,融入“双碳”理念,强化课程的“两性一度”。该实验将高荧光强度的光动力抑菌食品包装膜的前沿研究融入到天然产物化学实验中,首次将天然聚集诱导发光剂盐酸小檗碱与植酸结合成盐加入到食品包装膜中,构建了一种具有高荧光强度的光动力抑菌膜。本实验融合了天然产物化学、聚集诱导发光和食品微生物学的内容,并推动学生熟悉原理-实验-表征-分析的科研流程,实质性丰富学生的综合知识,强化学生实践能力和创新意识,助力林产化工专业拔尖人才的培养。
关键词: 天然产物化学实验, 科教融合, 盐酸小檗碱, 荧光增强, 活性氧

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