荧光“变色”——基于动态发光的科普实验方案
衣梓硕, 刘鹏, 徐燕
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202311079
制备无毒的ZnGa2O4:Bi3+荧光材料,其同时具备可调多色荧光、动态光致变色及热致变色的三模式发光性质。我们利用这种类似“变色龙”的荧光特性设计了三种信息安全实施方案,实验互动性强且具有趣味性,有良好的科普实践展示效果,有助于激发学生对化学学科的学习热情,进而帮助青少年体会“美丽化学”的丰富内涵。
关键词: 动态荧光, 光致变色, 热致变色, 科普实验, 防伪
分层次、融合的化学实验教学示范中心人才培养模式探索
唐业仓, 凌山, 方臻
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405107
化学实验是传授理论知识、培养实验技能和价值塑造的重要载体,安徽师范大学化学国家级实验教学示范中心构建了基础–综合–专业–创新–实践分层次的实验教学体系,将课程思政、科学研究、学科竞赛、就业创业与实验教学深度融合,持续优化实验教学内容,实践多模式实验教学方法。促进了教师在科学研究、教学研究和实践教学中的协调发展;践行OBE理念,在坚实的基础与综合实验技能基础上,培养和训练学生的创新思维和科学素养。
关键词: 教学体系, 实践与创新, 课程思政, 学科竞赛
关于铬族元素双原子基元中六键作用的讨论
田林翰, 芦昌盛
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401056
铬族元素的Cr2、Mo2、W2基团具有相对稳定性,科学家对此做了实验验证和理论计算,试图找出原因。本文梳理了相关研究脉络及最新进展,从“它们的成键方式如何?”以及“可以怎样被进一步稳定?”两个问题出发,对铬族元素中的双原子基团六重键作用进行了分析、归纳和讨论。作者认为,Cr2、Mo2、W2基团的不稳定性来源于两原子间密集电子的斥力;因此,各种稳定该基团的方法本质上都是从减小电子密度、解决电子斥力入手。
关键词: 金属多重键, 铬族元素, σ-空穴
Co/Mn/Mo掺杂加速NiSe2重构以提高其电催化尿素氧化性能
雷明杰, 胡文婷, 林可心, 孙秀娟, 张澔珅, 钱烨, 康彤玥, 吴秀琳, 廖海龙, 潘园, 张玉微, 魏笛野, 高平
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100083
尿素氧化反应(UOR)是一种很有前途的可再生能源生产技术,为电解水制氢提供了有效的替代方案,因此开发高效稳定的UOR催化剂至关重要。本文通过NaBH4还原和硒化策略合成了富含Co、Mn和Mo的硒化镍催化剂(NiCoMnMo-Se),该催化剂具有球形纳米颗粒与纳米片共存结构。X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-vis)和原位bode相图表明,Mn和Mo的协同效应调节了Ni/Co的电子结构,提高了硒化物的电导率并加速加速电荷转移动力学,从而促进Ni2+/Co2+快速转变为活性Ni3+/Co3+,并显著降低了NiCoMnMo-Se的起始电位。在UOR过程中,大部分Mo和Se被氧化成钼酸盐和硒酸盐溶解在电解质中,暴露出更多的Ni(Co)OOH活性位点,从而加快UOR反应。另外,Mn的引入稳固了活性位点,极大地增强催化剂的整体稳定性。正如预期的那样,NiCoMnMo-Se催化剂在UOR过程中表现出优异的电催化和稳定性性能,在仅1.38 V vs. RHE (相对于可逆氢电极)的电位下实现了50 mA·cm−2的电流密度,并在50 mA·cm−2电流密度下运行50 h后电压仅上升3.0%。当NiCoMnMo-Se和商业Pt/C组装成用于碱性尿素电解的双电极体系时,它只需要1.59 V vs. RHE便达到50 mA·cm−2
关键词: 尿素氧化反应, 制氢, NiCoMnMo-Se, 协同效应, 尿素电解, 镍基硒化物
分散固相萃取-液相色谱-三四级杆质谱法分析水样中卤代醌类化合物
钟燕辉, 王冉, 林子俺
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202402017
本实验旨在通过分散固相萃取-液相色谱-三重四级杆质谱法分析环境水样中的卤代醌类化合物。实验选取了5种卤代醌类化合物作为目标物,采用阳离子共价有机骨架材料作为固相吸附剂,从水样中富集目标物。随后,使用液相色谱-三重四级杆质谱法对富集的化合物进行定性和定量分析。实验考察了吸附剂用量、富集时间、洗脱时间、洗脱溶剂种类、洗脱溶剂酸度和洗脱体积等条件对实验结果的影响,并建立了一种基于分散固相萃取的新方法。该方法在0.1-100 ng·L-1范围内显示出较好的线性关系(相关系数R2 ≥ 0.9924),检出限可达到0.03-0.65 ng·L-1,并成功应用于分析自来水样品中卤代苯醌类化合物。通过这个实验,学生可以了解基本的样品前处理技术,并提高实验技能、研究和创新思维,增强解决问题的能力。
关键词: 分散固相萃取, 液相色谱-三重四级杆质谱, 卤代醌类化合物,
增强g-C3N4@BN范德华异质结界面上的三态电子转移增强光催化合成H2O2
吴琦, 王长华, 李莹莹, 张昕彤
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100107
范德华异质结因其优异的电荷分离能力和在调节电子特性方面的显著灵活性而展现出卓越优势。本研究探讨了二维/二维(2D/2D) g-C3N4@BN范德华异质结在光催化合成过氧化氢(H2O2)中的潜在应用。基于该异质结,我们深入研究了三重态激子与单线态氧之间的能量转移过程,强调了催化剂结构对电荷分离和三重态电子稳定生成的重要性。通过构建电荷转移路径,异质结内的内置电场有效驱动了电荷载流子的定向迁移,显著延长了其寿命。我们采用了两种修饰策略来调控催化剂的激发态电子特性,包括调整层间排列以增强电荷传输能力,以及卤素修饰以提高材料的光响应性。实验验证表明,与CN相比,代表性的氯化-CN@BN有效抑制了激子复合,将激发态载流子的寿命延长了3.52倍。此外,H2O2的光催化产率提高了2.73倍。本研究为开发新型光催化剂提供了理论基础,并启发了从氧气直接合成H2O2的催化剂设计。
关键词: 2D/2D异质结界面, 光催化合成H2O2, 三重态电子转移, 能量转移

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