色彩捕捉者——淀粉与碘的美妙邂逅
丁琳, 张津芃, 李俊, 刘大颖
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311064
淀粉是一种植物多糖,通常由直链淀粉和支链淀粉两部分组成。淀粉遇碘显蓝色的性质,早已被人们所知晓,并因其显色非常灵敏而在检验碘或淀粉存在的实验中被广泛应用。然而,淀粉遇碘显色不一定是蓝色,其显色与淀粉组成有直接关系。本文通过探究不同食物淀粉及不同因素(淀粉浓度、碘伏浓度、温度、酸碱度、聚合度)遇碘显色不同,科普色彩捕捉之淀粉与碘的美妙邂逅,感受淀粉邂逅碘的神奇显色之趣。本科普实验材料均取自常见食物淀粉以及消毒水碘伏等,成本低,绿色环保无毒安全易操作。通过淀粉与碘不同显色制备绿色环保多色墨水,融合传统书法、国画等创作书法和国画作品;尝试神奇的碘钟反应、碘熏法指纹勘测、淀粉制备非牛顿流体等体验化学实验的奇妙与乐趣,受众面广,实现梯度科普,趣味性强,通过线下体验活动,感受化学之趣、色彩之美,启发对化学的兴趣与热爱,收获良好的科普效果。
关键词: 淀粉, , 显色, 梯度科普
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
【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
Chiral fluorescent sensor Tb3+@Cd-CP based on camphoric acid for the enantioselective recognition of R- and S-propylene glycol
Junying LI, Xinyan CHEN, Xihui DIAO, Muhammad Yaseen, Chao CHEN, Hao WANG, Chuansong QI, Wei LI
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240084
Herein, a layered chiral coordination polymer, [Cd2(D-cam)2(2, 2'-bipy)2]n (Cd-CP), was synthesized using a solvothermal method with camphoric acid (D-H2cam), 2, 2'-bipyridine (2, 2'-bipy) and Cd2+, and Tb3+@Cd-CP was in-situ synthesized introducing Tb3+ ions. The fluorescence experiments revealed that compared to Cd-CP, Tb3+@Cd-CP exhibited ultra-high fluorescence performance. The luminescence sensing performance demonstrated that Tb3+@Cd-CP could distinguish R/S-propylene glycol (R/S-PG) by fluorescence responses, with fluorescence quenching constant of 5.3×103 and 2.0×103 L·mol-1 respectively and the enantioselectivity factor (α) of 2.65. Moreover, Tb3+@Cd-CP demonstrated limits of detection of 9.3 and 19.0 μmol·L-1 for R-PG and S-PG, respectively, and showed good reproducibility.
关键词: camphoric acid, coordination polymer, enantioselectivity, propylene glycol
钠离子电池中铁基异质结构负极材料的最新研究进展
郭宇, 黄志伟, 胡雨青, 李俊, 徐杰
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202311015
由于资源丰富、价格低廉以及较高比容量,铁(Fe)基材料在钠离子电池负极材料中具有广泛应用前景。然而,Fe基负极材料存在电导率低和在充放电过程中发生的较大体积变化等问题,导致其倍率性能和循环稳定性较差,严重限制了其在钠离子电池领域的大规模应用。构建具有异质结构的Fe基电极材料对提高电导率、增强动力学特性、以及缓解循环过程中由于较大体积变化引起的结构破坏至关重要,从而显著提高Fe基电极材料的综合电化学性能。本文详细综述了具有异质结构的Fe基负极材料在钠离子电池中的研究进展,重点阐述了异质结构Fe基电极材料的合成方法、表征手段和储能机制。同时,对异质结构Fe基氧化物、硫化物、磷化物、硒化物负极材料以及双阴离子Fe基负极材料的储钠特性、改性策略和强化机制等最新研究进展进行归纳。最后,对Fe基异质结构负极材料面临的挑战和发展前景进行总结,以期促进Fe基异质结构钠离子电池负极材料的快速发展和实际应用。
关键词: 钠离子电池, 异质结构, Fe基负极材料, 储能机制, 改性策略
Cu基和Pt基甲醇水蒸气重整制氢催化剂研究进展
刘雪, 王力鹏, 李璐伶, 王凯, 刘文举, 胡彪, 曹道帆, 江锋浩, 李俊, 刘科
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100049
甲醇水蒸气重整(methanol steam reforming, MSR)反应是实现甲醇在线制氢的重要途径,在清洁能源应用中具有重要作用。MSR反应中的催化性能直接影响氢气产量和副产物组成,其中Cu基和Pt基催化剂被广泛研究。其催化机制主要涉及甲醇和水分子中C―H和O―H键的断裂。Cu基催化剂的活性依赖于Cu0和Cu+位点的比例及协同作用,Pt基催化剂则通过Pt0、Ptδ+或Pt2+活性位点与氧空位的相互作用发挥作用。然而,活性金属与载体之间的电子转移及相互作用机制仍存争议,影响金属价态、吸附位点及反应路径选择,特别是在甲醇脱氢生成中间产物(如甲醛、甲酸和甲酸甲酯)的反应路径上,尚未形成统一认识。本文总结了Cu0与Cu+的单位点与协同位点机制,探讨了Pt基催化剂的直接路径与协同路径,分析In2O3等对Pt位点调控及氧空位生成的促进作用。通过催化性能评估与机理研究,提出了优化催化剂活性和稳定性的策略。本综述不仅深化了对MSR反应机理的理解,还为高效催化剂的设计提供了理论基础和研究方向。
关键词: 甲醇水蒸气重整制氢, Cu基和Pt基催化剂, 活性位点, 协同作用, 反应路径

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