稀土金属有机配合物的合成、结构和致发光性质
陈天云, 肖瑞麟, 顾欣晟, 邵云一, 卢求钧
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312017
力致发光材料因其具有外力作用诱导产生发光的独特性质,其在冲击力、应力、张力或压力等作用力的传感,以及显示、照明、成像等领域具有巨大应用潜力,近年来引起了人们广泛关注。实验以二苯甲酰甲烷(DBM)、Eu(NO3)3和三乙胺(TEA)为原料,通过共沉淀法快速合成了离子型Eu3+配合物Eu(DBM)4TEA。采用紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱和X射线衍射谱对配合物的结构进行表征,并测定配合物的荧光性质和力致发光性能。本实验是在现有科研成果的基础上开发的包含稀土金属有机配合物合成、产物仪器表征和产物性能模块化综合化学实验,实现了科教融合;实验原料廉价、实验操作简单,模块化的设计机动灵活,能满足基础实验、综合实验和趣味科普实验等不同层次本科教学需求;实验现象可视,有助于激发学生学习兴趣,提升学生专业认同感。
关键词: 力致发光, 铕离子配合物, 综合化学实验
NiCoP/聚吡咯/碳的电沉积制备及其电化学性能
鲍慧荣, 杨君, 冯晓苗
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250008
通过一步电沉积法在碳布(CC)表面构建了镍钴双金属磷化物(NiCoP)与聚吡咯(PPy)复合的NiCoP/PPy/CC材料,并探究了吡咯的添加量对材料形貌、结构以及性能的影响。当吡咯的浓度为3 mol·L-1时制备的NiCoP/PPy/CC-3电极的电化学性能最佳,其在三电极体系中表现出较好的电化学性能,在4.0 mA·cm-2的电流密度下,该电极的面积比电容为1 068.11 mF·cm-2,对应的质量比电容为508.62 F·g-1,并且在8.0 mA·cm-2的电流密度下进行6 000次循环后的电容保持率为90.1%。将该电极应用于柔性非对称超级电容器中,该柔性器件可实现180°的弯折,并且在8.0 mA·cm-2的电流密度下进行10 000次循环后,器件的初始比电容仍保持88.6%。此外,将2个非对称超级电容器串联可以有效地点亮发光二极管(LED)。
关键词: 超级电容器, 过渡金属磷化物, 电沉积, 聚吡咯, 碳布
第37届中国化学奥林匹(初赛)有机试题解析
汪勇, 赵莹莹, 万伯顺
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403009
从学生解题角度出发,对第37届中国化学奥林匹克(初赛)试题中的有机化学第9和10题进行了全面详尽的分析,这可以培养学生的逻辑思维能力,进而提高学生解决有机化学问题的效率。同时,通过深入学习反应机理,帮助学生体会题目背后的科学思维,感受有机化学的魅力与乐趣。
关键词: 化学奥林匹克竞赛, 有机化学, 试题解析, 反应机理
分解制备CeO2-还原氧化石墨烯及其光催化性能
王卓, 张俊山, 杨绍艳, 周玲艳, 李叶迪, 兰苑培
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240067
通过一步水热法制备了CeCO3OH-rGO (还原氧化石墨烯),并在氩气(Ar)气氛下焙烧制备得到CeO2-rGO复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等研究了复合材料的物相组成、微观形貌、空位缺陷和光电化学特性等。对比研究了不同GO (氧化石墨烯)负载量和NH4HCO3添加量下所制备材料的光催化性能,发现GO负载量为10 mg、NH4HCO3添加量为15 mmol的样品(CeO2-10rGO-15)具有最窄的禁带宽度(3.17 eV),对亚甲蓝(MB)的光催化降解率达80.66%。适宜的rGO负载量有利于促进CeO2空位缺陷的形成,也有利于光生载流子的分离,进而促进光催化性能。
关键词: 二氧化铈, 氧化石墨烯, 热分解, 复合材料, 光催化
将思政元素融入“化学反应”教学
吕洋, 贾颖萍, 李艳华, 钟和香, 王新平
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202402059
由于化学热力学知识抽象,因而被认为难以进行课程思政。本文以其中“化学反应热”教学内容为例,给出我们“润物细无声”地把思政元素融入教学的实践过程,以及实现对学生知识-能力-素质“三位一体”培养目标的点滴经验。
关键词: 课程思政, 素质培养, 化学反应热
一种大斯托斯位移的红光发射荧光探针选择性检测次氯酸
白佳坤, 徐婷, 张璐, 彭江, 李宇强, 贾俊辉
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240002
设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有D-π-A结构的光学探针3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂,快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约15 s)。推测的响应机制是ClO-与C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应,导致探针的D-π-A结构遭到破坏,从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)进程。探针只需一步即可合成,同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm),检测限(limit of detection,LOD)低至14 nmol·L-1。此外,探针还表现出低细胞毒性,并成功应用于活细胞成像。
关键词: 大斯托克斯位移, 次氯酸检测, 比色荧光双响应, 红光发射, 细胞成像
神秘的皮林乳液探索之旅——推荐一个化学科普实验
李覃, 贾子瑶, 陈烨, 马铭泽, 李琳, 黄涛
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202306035
皮克林乳液——一种由胶体尺寸固体颗粒稳定水油界面所形成的乳液——是科学研究和生活生产的热点话题。本文对“皮克林乳液”这一概念进行科普,介绍了传统乳液和皮克林乳液的基本概念、形成原理、制备方法、实验室表征结果及在光催化等领域的应用等,让大学生、青少年、幼小学生乃至社会大众通过皮克林乳液体会化学之美和化学之趣。
关键词: 皮克林乳液, 接触角, 光催化, 科普实验
石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储材料的制备及性能
陈丽梅, 赵梦菲, 陈琳, 李丁, 李巍, 韩维野, 王鸿斌
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230312
通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10% EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m-1·K-1提高到了0.589 W·m-1·K-1)。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10% EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。
关键词: 复合相变材料, 石蜡, 碱改性硅藻土, 膨胀石墨
担载PtBi自支撑电极的制备及其电氧化性能研究——推荐一个综合化学实验
宁小媚, 占亮, 周小松, 罗金, 周训富, 罗翠芬
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401085
本实验通过碳布担载PtBi自支撑电极的制备、表征及电氧化应用,促进“科教融合”,实现创新型人才培养。通过该实验,学生既能更好地理解物理化学中电化学装置和能量转化的内容以及催化剂性能评价指标,激发学生的科研兴趣,又能掌握纳米材料的制备、表征、电化学测试等基本实验技能,培养学生的科学素养,提高学生利用电化学及动力学内容分析性能数据、理解电氧化反应过程及电极过程的能力。
关键词: 碳布, PtBi催化剂, 电氧化, 综合化学实验
“电解法制备Cu2O及量气法测定伏加德罗常数”一体化实验及其实施结果与讨论——向全国不同层次高校的大一学生推荐一个微实验
霍宣竹, 刘乙熹, 吴其宇, 董志强, 阮婵姿, 任艳平
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308095
基于向大一学生开设的“电解-量气法测定阿伏加德罗常数”实验,设计了Cu2O的电化学合成及量气法测定阿伏加德罗常数一体化实验,该实验巧妙地融合了元素化学实验中有关Cu2O的制备及性质实验内容。一次电解完成两个实验,节约电能,节省时间。Cu2O的电化学合成及量气法测定阿伏加德罗常数一体化实验可作为一个微实验灵活穿插于大学基础化学实验教学中,对于培养大一学生的全方位思考的意识和多角度分析问题的能力以及经济、环保的理念有重要意义。
关键词: Cu2O, 电解合成, 阿伏加德罗常数测定

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