化学实验室废弃物安全管理和处理研究
李召虎, 王为东, 刘宇, 韩明哲, 魏灵灵, 焦桓
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312090
随着高等教育事业的不断发展和国家对人才培养、科技强国的大力投入,高校实验室废弃物安全管理和规范处置已成为关乎绿色平安校园建设和人类社会可持续发展的重要保障。本文归纳了化学实验室废弃物的类别与特点,从涉及范围广、人员流动大、废弃物杂繁多、安全环保意识不足和管理不够健全五个方面分析了目前废弃物管理和处置中的问题所在,结合学校、学院与当地企业的实际情况探索出一套集结安全环保教育、教学科研实验规划、制度细则完善落实、信息化高效支撑于一体的闭环式管理与处置实践模式,以期为实验室废弃物处理提供参考。
关键词: 化学实验室, 废弃物, 安全管理, 处置
化学研究与训练课程教学探索与实践
闫敬, 王海媛, 常静, 邢福保, 张振, 陈明月, 李晓枫, 刘宇, 李轶, 冯霞
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404108
“化学研究训练II”课程是天津大学化学系高年级学生的一门专业必修课。该课程创新教学模式,采用“自助式”学习探索,课程由学生根据自己的兴趣和特长自由组队、自选方向、自行设计研究方案,在教师的指导下完成探索性研究,并通过集体展示、同伴互评等新型评价方式来进行成绩评定。课程因内容丰富、教学方式新颖而广受学生好评。本课程探索了新的教学模式,提高了学生的科研实践能力,对培养拔尖创新人才进行了有益探索。
关键词: 教学改革, 创新人才培养, 化学实验课, 课程考核
产教融合驱动高校危险化学品安全管理与人才培养研究
魏恒伟, 赵立秋, 耿继强, 徐学波, 马英鹏, 刘宇, 韩明哲, 焦桓, 魏灵灵
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403022
高校实验室是开展实验教学、科学研究和实践育人的重要基地,承载着人才培养和科技强国的重任。由于实验环境存在复杂性、特殊性和高危性等,尤其是危险化学品的使用,已成为实验安全事故的高发诱因和重大隐患,是目前高校实验室安全建设和管理工作的核心。本文结合学校和学院实际情况,基于产教融合,围绕高校危险化学品的安全管理与应用实践,立足于实验安全类专业应用型人才培养,从构筑危化品安全管理系统、优化危化品安全防范机制和探寻产教融合人才培养路径三个方面进行了探讨,分享了一套集安全教育、责任体系、信息化资源库与管理平台、存储使用,以及应急方案于一体的危化品管理与安全保障实践策略。同时,通过与企业进行校企联合与实训合作,形成了能够有效提高学生社会实践服务能力和促进专业应用型人才培养的教育路径,以期为高校实验室危化品安全管理和实验安全类创新型人才培养改革提供参考。
关键词: 安全教育, 化学化工, 信息化, 应用型人才
使用从头算方法计算标准氢电极的绝对电极电势
刘宇, 武跃超, 黄钧宇, 王涛, 刘晓红, 言天英
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407112
本文通过设计计算化学实验,采用量子化学从头算方法,结合热力学循环,计算出标准氢电极的绝对电极电势。具体方案为,通过自洽反应场方法,计算出质子在水中的溶剂化自由能。在此基础上,计算出标准氢电极半反应的吉布斯自由能,并通过能斯特方程计算出其绝对电极电势。通过本实验,可望加深学生对电极电势、氧化还原反应、能斯特方程、热力学循环、吉布斯自由能及量子化学从头算的理解。
关键词: 标准氢电极, 电极电势, 溶剂化自由能, 热力学循环, 团簇-连续介质模型
基于镍铁层状双氢氧化物的氧析出催化剂:催化机制、电极设计和稳定性
王往, 刘宇, 陈胜利
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202303059
近几十年来,氧析出反应因其在能量储存和转换技术中的关键作用而受到了广泛关注。然而,它需要高效的催化剂例如IrO2和RuO2,来加速其缓慢的反应动力学。在所开发的低成本材料中,镍铁层状双氢氧化物(NiFe LDH)较为有前景,其在碱性电解质中表现出出色的氧析出性能,过电位很低,在10 mA∙cm−2处仅需200–300 mV。虽然人们在开发基于NiFe LDH的高效电催化剂方面做出了巨大努力并取得了一些成果,但是要进一步降低其过电位具有相当的挑战性。为了克服这个瓶颈,就需要明确识别其活性位点和催化机理,从根本出发来探究新的解决方案,以获得具有超低过电位的催化剂。本综述首先回顾了NiFe LDH的结构、组成和发展历史。虽然人们在研究催化活性位点和机制方面付出了巨大努力,但其真正的催化位点和机制仍然是模棱两可并存在争议的。我们对催化位点研究的代表性工作进行了全面分析,希望对催化机理和活性位点能提供一些深入认识和理解。此外,我们还就增强其催化活性的各种策略,如杂原子掺杂和引入空位等,进行了总结并基于电子和几何结构对其活性提高原理进行了分类,为开发高性能的NiFe LDH基催化剂提供新的见解和方向。此外,催化剂的稳定性,尤其是在高电流密度等技术条件下的稳定性至关重要,但常常被人们忽视。最新的研究表明,NiFe LDH基催化剂在高电流密度下运行一段时间就会出现严重的活性衰减。因此,本综述强调了稳定性问题的重要性,以引起更多研究者对此问题的关注,并分析了NiFe LDH基催化剂的衰减机理,总结和讨论了基于这些衰减机理开发的改善稳定性问题的最新策略。最后,本综述讨论了制备兼具优异催化活性和稳定性的NiFe LDH基的高效催化剂的可能发展方向。
关键词: 镍铁层状双氢氧化物, 氧析出反应, 催化机制, 电极设计, 稳定性
分析化学教学模式研究动态演进与发展趋势的可视化分析
米芳, 张芙蓉, 徐作涛, 刘宇, 关明
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506072
针对分析化学理论与实验教学模式改革,运用CiteSpace 6.3 R1文献计量工具对我国分析化学教学模式改革领域文献进行了深入分析。通过可视化分析识别出翻转课堂、教学改革、新工科等分析化学教学模式改革的热点,同时探讨了思政课程、新工科、科教融合和线上线下混合式教学的前沿教学模式,旨在为分析化学的教学模式改革提供理论依据。
关键词: 分析化学, 教学模式改革, CiteSpace分析, 知识图谱
电催化氯代芳香烃脱氯催化剂的合成策略、应用与挑战
王琪, 刘宇, 王洁菲, 马媛媛, 都京, 韩占刚
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100120
电催化脱氯(EHDC)因其高效率、无二次污染及反应条件温和等特点,被认为是极具前景的污染物降解技术。在EHDC过程中,活性氢的生成、C―Cl键的断裂以及氯代芳香烃或反应中间体的吸附/脱附是核心步骤。该技术依赖高活性电催化剂以提升催化效率与成本效益。本文首先系统总结了EHDC中催化剂活性与稳定性的评价方法和指标,分别从贵金属与非贵金属基催化剂体系出发,综述了近年来低成本、高性能电催化剂的前沿进展。重点探讨了催化剂构效关系及提高催化剂活性的关键策略,如构建异质界面和设计合金结构优化活性组分的电子结构特性以及调控催化剂局域微环境改善电荷转移效率等。此外,还探讨了氯代芳香烃的结构对电催化脱氯活性的影响关系。最后分析了当前电催化加氢脱氯技术面临的挑战与未来发展方向,为含氯有机物的高效脱氯转化研究提供理论和技术参考。
关键词: 电催化脱氯, 含氯有机物, 电催化剂, 构筑策略
碳点作为单一光催化剂的最新进展
刘宇, 李鹏飞, 刘翼泽, 孙再成
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100167
碳点(CDs)作为一种极具前景的多功能碳纳米材料,因其对可见光的强吸收、良好的光学性能以及可调的能隙结构,在光催化领域成为热门研究课题。近年来,人们致力于通过将碳点与其他催化剂结合形成复合物来提高其催化性能。除此之外,碳点在多个领域也展现出良好的催化性能。然而,专注于碳点作为单一组分光催化剂的光催化性能及机制的综述较为缺乏。深入了解碳点的内在结构特征及调控策略对于进一步推进其光催化应用至关重要。本综述系统地总结了碳点的固有结构特征、性能提升策略(包括元素掺杂和表面功能化)以及其作为单一组分催化剂在各种光催化反应中的应用。
关键词: 碳点, 光催化, 结构特性, 改性, 应用

出版年份

相关作者

相关热词