果冻到软物质——几种不同类型水凝胶的制备及性质探究
崔清扬, 余峰, 王子润, 金邦坤, 胡万群, 李婉
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309046
水凝胶作为软物质的成员之一,是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料,以其含水量高、溶胀快、生物相容性好、对外界刺激响应灵敏等性质而被广泛应用于不同领域。本项目从生活中常见的果冻零食、水精灵玩具出发,逐步深入到适宜3D打印的水凝胶、可变形的水凝胶、基于热刺激的记忆-遗忘型水凝胶,面向不同的受众群体分层次科普水凝胶的知识、体验不同类型水凝胶的制备及性质探究实验,深入浅出地阐释实验背后的化学原理,提升公众的化学素养。
关键词: 软物质, 水凝胶, 制备与性质探究, 层次化科普
酒石酸中探寻手性的奥秘
瞿科颖, 李杰, 赖紫秋, 陈凯
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202310091
生活中处处充满手性之美,为了让大众正确认识手性,本文基于L-和D-酒石酸对映异构体的差异,设计实验开展科普教育:(1)酒石酸的分子模型搭建;(2)酒石酸晶体的培养与观察;(3)酒石酸溶液的旋光性观察;(4)酒石酸分子的手性拆分。科普深入浅出,实验操作简单,现象明显,互动性强,早期科普工作反响良好。
关键词: 酒石酸, 对映体, 晶体, 手性拆分, 旋光性
面向化学类非高分子专业学生的高分子化学实验教学创新与实践——以温型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例
张来英, 吴莹焕, 喻雅姿, 徐业成, 张豪杰, 吴伟泰
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310126
面向化学类(非高分子)专业的高分子化学实验教学发展较为缓慢,亟需紧跟研究前沿,引入新内容。本文总结了近十年的教学改革经验,并以温敏型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例,介绍如何通过实验教学内容、实验技术、教学方法等方面的创新,设计符合理科人才培养需求的、契合时代与科学发展的、被学生喜爱与重视的一系列高分子化学实验,以有效解决培养需求与课业负担之间的矛盾,且在不新增开课、课时有限的情况下,加入到化学类专业本科教学体系中,激发学生对学科领域的兴趣,提升学生的探究和创新能力。
关键词: 高分子化学, 实验教学, 智能高分子, 聚合, 综合性实验
同轴静电纺丝构筑微/纳米结构隔膜与电极材料用于锂离子电池:原理到应用
李琪, 黎平安, 刘泽通, 张佳辉, 张浩, 余维来, 胡先罗
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202311030
锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、优异的倍率性能和热稳定性而备受青睐,成为从便携式电子产品到电动汽车等实际应用中的最佳电源。在这种背景下,同轴静电纺丝技术因可制造适用于锂离子电池的独特纳米纤维材料而备受关注。尤其纤维材料具有高比表面积、高孔隙率、较大的长径比和易表面改性的优点,近年来在锂离子电池领域被广泛研究。这篇综述全面总结了同轴静电纺丝的基本原理、正极、负极和隔膜等锂离子电池关键材料的制备、实际应用和最新进展,并讨论了同轴静电纺纤维材料的纳米/微米结构决定其电化学性能的规律。此外,该综述分析了同轴静电纺丝未来的发展方向,强调了未来拓展同轴静电纺丝技术在锂离子电池领域的应用所面临的挑战。
关键词: 锂离子电池, 同轴静电纺丝, 微/纳结构材料, 核-壳结构, 电化学性能
师范院校化学专业研究型实验教学体验课——以含银废液中回收硝酸银项目为例
莫启进, 卓梅芳, 钟志怡, 甘春芳, 张丽霞
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310099
研究型实验教学是当前高校实验教学的研究热点。硝酸银是一种价格比较昂贵的试剂,从含银废液中回收硝酸银,不仅能解决环境污染问题,也能节约实验成本。该实验所需仪器设备简单,涉及的操作及过程中出现的问题等,学生也能够利用所学知识和技能有效解决。本文以含银废液为原料回收硝酸银为实验项目,让学生自己设计实验方案,并通过方案的实施,体验研究型实验教学的过程,达到培养学生科学研究意识的目的。
关键词: 含银废液, 氯化银, 硝酸银, 研究型实验教学
电荷平衡式出发对酸碱滴定曲线与终点误差的统一处理与讨论
邵利民, 李娜
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401086
本文从电荷平衡式(Charge Balance Equation,CBE)出发,推导滴定曲线的反函数V= g([H+]),并直接利用反函数计算终点误差。利用CBE公式的特点,将所有酸碱体系的CBE形式统一起来;而滴定曲线与终点误差的直接关联,为学习者提供一个理解酸碱平衡内涵的新视角。
关键词: 电荷平衡式, 反函数, 酸碱平衡, 酸碱滴定曲线, 终点误差
Tuning the stability and cytotoxicity of fac-[Fe(CO)3I3]- anion by its counter ions: From aminiums to inorganic cations
Jing JIN, Zhuming GUO, Zhiyin XIAO, Xiujuan JIANG, Yi HE, Xiaoming LIU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230458
Five inorganic monoiron(Ⅱ) carbonyl salts 1-5, fac-M[Fe(CO)3I3]n (Mn+=Na+ (1), K+ (2), Mg2+ (3), Ca2+ (4), NH4+ (5)) were prepared from the reactions of cis-[Fe(CO)4I2] precursor with the iodo salts (MIn), and developed as CO-releasing molecules (CORMs) for CO therapy of cancer. The decomposition of salts 1-5 with CO-release in DMSO, D2O, saline, and phosphonate buffer solution was investigated by the Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic monitoring. The corresponding kinetics for the decomposing of these salts were estimated by abiding by a first-order model. Cytotoxicity of the five salts was assessed on a bladder cancer cell line (RT112) by the methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assays for 24 h, with the half maximal inhibitory concentration (IC50) values of 25-43 μmol·L-1. Notably, varying a counter ion of fac-[Fe(CO)3I3]- anion from an organic aminium to an inorganic cation unambiguously affects its stability and thus the cytotoxicity. Moreover, a mechanistic probing into the cytotoxicity of fac-[Fe(CO)3I3]- anion was paved. Interestingly, not only the produced iodine radicals but also the gaseous CO from the decomposition contributed to its cytotoxicity. Particularly, it was found that, with the treatment of the anion, the reactive oxygen species (ROS) level in the mitochondria significantly enhanced, and the mitochondria-related protein expression of Parkin was extremely upregulated. The ferroptosis inhibitor assays of Ferrostatin‑1 and Liproxstatin-1 confirmed that these complexes evoked a ferroptosis-involved pathway to contribute to their cytotoxicity. Therefore, a mechanistic understanding of the cytotoxicity of fac-[Fe(CO)3I3]- anion is proposed, which is stimulated by the decomposing of the anion, and thus manufactures the mitochondria-relevant activities such as fission, energy metabolism, and mitophagy, and evokes a pathway of ferroptosis, to lead severe cellular damage even death.
关键词: iron carbonyl, iodine, counter ion effect, CO release, kinetics, cytotoxicity, ferroptosis
“四层次、三联动”化学通识课程体系的探索与实践
陈颍颍, 徐頔, 王从敏
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401057
高等教育兼备广度和深度,化学作为一门中心学科,支撑着其它学科的发展,化学通识课程旨在培养大学生具有清晰的化学逻辑思考力和判断力。浙江大学化学系以推进“新工科、新医科、新农科”的建设为目标,面向全校近50个专业开设了8门通识课程,通过构建大学化学-普通化学(甲)/普通化学(H)-普通化学(乙)-工程化学四层次的课程体系、教师-教学科-学工三联动的全过程管理和全面的助教制度,形成了适合综合性大学以学生成长为中心的化学通识课程新体系,提升了“新工科、新医科、新农科”人才的化学素养和综合分析问题、解决问题的能力。
关键词: 化学通识课程, 四层次, 三联动, 全过程化管理, 助教制度

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