藻胶实验室:澎湃荧光
刘欣雨, 胡蔚然, 李铮凯, 吉玮, 倪潇
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312021
“荧光海”是指在夜晚或黑暗环境中,海水表面发蓝光的景象,又称“蓝眼泪”。本科普实验着眼于引导人们了解该有趣自然现象,探究背后的科学原理,以智能缓释材料海藻多糖水凝胶包埋发光原料,根据化学发光能量转移原理制备可持续发光的多彩藻胶球,并基于此推出一种便携科普实验盒,可随时随地重现属于自己的澎湃“蓝眼泪”。本科普实验将糖化学、光化学和材料化学知识应用于自然现象的解读与应用,向公众充分展现浪漫美妙的化学科学。
关键词: 荧光海, 海藻多糖水凝胶, 离子交换, 可持续发光
Mn2+掺杂准二维钙钛矿(PEA)2PbyMn1-yBr4的制备及其电致发光性能
贾凡, 许文宝, 刘方彬, 张海, 付红兵
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230473
制备了具有高荧光量子产率(photoluminescence quantum yield,PLQY)的Mn2+掺杂准二维钙钛矿(PEA)2PbyMn1-yBr4(PEA为苯乙胺,y为Pb2+占Mn2+和Pb2+总含量的物质的量分数)薄膜。宽带隙的(PEA)2PbBr4作为给体,掺杂杂质Mn2+作为受体,构筑了双发射的激发态传递系统。通过调控Mn2+掺杂的不同比例对(PEA)2PbyMn1-yBr4的发光性能和薄膜形貌的影响,发现当前驱体溶液中Mn2+与Pb2+的物质的量之比为1∶4时,薄膜有着最高的PLQY和最低的表面粗糙度。利用飞秒瞬态吸收(transient absorption,TA)光谱,追踪其动力学过程,发现主客体之间的激发态传递是通过电荷转移来实现的。为了研究材料的电致发光特性,我们将(PEA)2PbyMn1-yBr4作为活性层,加工得到了发光二极管(light emitting diodes,LEDs)。在室温下,器件发出明亮的橙色,其最高的发光强度为0.21 cd·m-2,外量子效率(external quantum efficiency,EQE)为0.002 5%。
关键词: 金属卤化物钙钛矿, 掺杂, 电荷转移, 发光材料, 电致发光
一种锌配合物用于炭疽生物标志物的检测
唐晓巍, 肖世全, 孙靖文, 朱玉, 陈晓婷, 张海
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240173
采用溶剂热合成方法,合成了一种新型金属配位聚合物{[Zn2(L)(H2O)(DMA)]·DMA·2.3H2O}n (1),其中L4-为完全脱去质子的NN'-二(4-羧基苄基)-5-氨基间苯二甲酸,DMA为NN-二甲基乙酰胺。单晶X射线衍射结果显示,该配合物属于三斜晶系,空间群为P1a=0.989 6(5) nm,b=1.370 5(5) nm,c=1.382 1(5) nm,α=80.067(5)°,β=76.729(5)°,γ=76.611(5)°,结构是由二维金属有机层通过ππ相互作用而扩展成的三维超分子骨架。红外光谱验证了锌离子与L4-配体成功配位。粉末X射线衍射(PXRD)实验证实了配合物1具有较高的纯度。热重分析结果显示配合物1在室温至416.9 ℃区间内具有较好的热稳定性。在273 nm的激发光下,配合物1在437 nm处有较强的荧光发射,可以在30 s内快速检测乙醇溶液中的炭疽生物标志物——吡啶-2,6-二甲酸,具有选择性高、抗干扰能力强、检测限低(约为15 μmol·L-1)等特点。结合PXRD图和紫外可见吸收光谱揭示了其检测机理为晶体骨架坍塌而诱导的荧光猝灭。
关键词: 配位聚合物, 溶剂热合成, 晶体结构, 炭疽, 吡啶-2,6-二甲酸, 生物标志物, 荧光传感
国家级化学实验教学示范中心建设与拔尖创新人才培养实践
张海, 刘欲文, 丁琼, 黄驰, 赵发琼, 周金平
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405012
示范中心秉承固本创新教学理念,自2018年始打破二级学科壁垒,从一级学科层面设置实验课程,构建基础、综合、科研能力训练三层次平台实验体系,助力厚基础、宽口径、高素质、创新型复合人才培养。中心通过青椒论坛、一人多岗、专兼融合、科教融通、产教融汇等加强和促进队伍建设、课程改革、教研相长、课程思政与创业教育,学生创新创业活动活跃。中心注重安全、共享和示范引领,社会效益显著。
关键词: 化学实验教学示范中心, 实验教学体系, 拔尖创新人才培养
化工原理实验与前沿科研成果相融合的探索
张海, 董延召, 李豪杰, 郭瑞丽, 张志成, 武江洁星
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405035
基于化工原理实验教学实践经验,将前沿科研成果融入其中,设定专业特色实验、探究研讨实验、设计原创实验,以期形成丰富的实验资源、特色课程和教材及支撑创新人才的培养。在学生接触到科研实验的同时,能够深化所学的化工原理理论知识,开拓前沿科研学术视野,激励其自主学习,产生浓厚的科研兴趣,提高创新能力。
关键词: 化工原理实验, 科研成果, 教学资源, 特色课程, 人才培养
铜碘簇硼咪唑框架材料的合成、结构及性质
卢晨, 洪勤龙, 张海, 张健
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240407
使用碘化亚铜、预先合成的硼咪唑配体和季铵盐制备得到了2例铜碘簇基硼咪唑框架(boron imidazolate frameworks,BIFs),并对其结构与性能进行了表征。X射线单晶衍射结果显示,[N(C4H9)4]{Cu6I6[BH(im)3]Cu[BH(im)3]}·0.5CH3OH (BIF-155,im=imidazolate)是以四连接的Cu6I6簇、单核Cu原子和三连接的硼咪唑配体BH(im)3-作为节点交替连接形成的(3,4)-连接的二维层状网络,[N(C4H9)4]{Cu3I3[BH(im)3]} (BIF-156)则是以Cu3I3簇和BH(im)3-硼咪唑配体连接得到的3-连接的fes拓扑的二维层状网络。2种化合物对应的晶体均具有良好的结晶性。在紫外灯照射下,二者展示出不同的荧光性质,即BIF-155发射红光,BIF-156发射黄光。
关键词: 铜碘簇, 硼咪唑框架, 荧光

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