学思践悟培育科学素养,知行合一发挥“慧眼”专长——分析化学实验课程思政建设
宿艳, 王秀云, 郭慧敏, 张艳, 张馨文, 尚芸廷, 姜文凤
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308003
针对化学实验教学过程中所存在的思政要素与专业知识融入不够而导致的学生职业使命感和价值观薄弱问题,分析化学实验课程将思政元素有机融入到实验内容中,制定了知识、能力、素质有机融合的“三位一体”育人目标,建设了“六聚焦”的思政案例库,实施了“七融进”的课程思政教学举措,创新了“五联动”的思政育人设计,打造了有深度、有温度的挑战性课堂,与学生进行知识的对话、思维的对话和心灵的对话。
关键词: 分析化学实验, 课程思政, 创新实践
希托夫法测定离子迁移数的影响因素探究
才东奇, 田福平, 赵泽瑞, 张艳, 戴岳, 黄斐斐, 王瑜
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310031
离子迁移数作为物理化学课程中电化学部分的一个重要概念,其测定实验被设置在多所高校的物理化学实验课程中。文献调研及过往教学实践表明,使用希托夫(Hittorf)法测定的离子迁移数,结果与文献值有较大出入。为了降低测定误差,以及探究测试结果的影响因素,本实验从溶液装液量控制、断液断电顺序、计算电量的数据来源三个方面进行改进,尽可能降低实验操作和浓度测定导致的误差,从而分析真正影响测试结果的因素。实验表明,当采用电流乘以时间作为电量的数据来源,且采用阴极区溶液计算离子迁移数时,所得结果更接近实验参考值。
关键词: 离子迁移数, 希托夫法, 影响因素, 分光光度法
化生医药交叉平台推动的化生交叉学科建设与研究生培养——南京大学化学和生物医药创新研究院的探索与实践
陈露洪, 张艳
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311089
随着多学科交叉研究的兴起,交叉学科的建设和人才培养成为国内高校化学等学科普遍关注的命题。本文结合南京大学化学生物学交叉学科建设和人才培养的经验,从高水平的化生医药交叉研究平台建设如何促进化生交叉学科师资队伍建设和研究生培养的角度展开,展示了一条借助高校高水平研究平台建设助推交叉学科建设和人才培养的可行路径。
关键词: 学科交叉研究平台, 化学生物学, 交叉学科, 人才培养
具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究——推荐一个综合化学实验
郑琤, 郑诗颖, 张艳, 郑寿添, 魏巧华
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310131
介绍了一个研究型综合化学实验——具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究。本实验基于氧化还原反应和配位反应合成Cu(I)配合物,采用薄层色谱法判断合成反应进程,运用配位滴定法测定其铜含量,利用荧光光度法和荧光定量分析法测定固态荧光以及判断产品的纯度。本实验综合了无机化学、有机化学、分析化学的基础知识和实验技能以及大型仪器的学习和操作,同时体现了发光金属配合物这一科研热点,探究物质结构与性质的关系。通过本实验的实践,学生在巩固所学实验知识和实验技能的同时,训练了运用所学知识解决实际问题的综合能力,有利于学生初步建立科学的思维方式和研究能力。
关键词: 铜(I)配合物, 铜含量分析, 发光性能, 综合化学实验
S型SnO2/BiOBr异质结光催化还原CO2的电荷传输机理
安月皎, 刘文暄, 张艳, 张建军, 路战胜
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202407021
S型异质结可以实现光生载流子有效空间分离,保持较强的氧化还原能力。因此,深入了解S型异质结构的光致电荷转移动力学对提高其光催化性能至关重要。本文采用原位水热法制备了紧密接触的SnO2/BiOBr S型异质结。优化后的SnO2/BiOBr具有优异的光催化CO2还原性能,CO和CH4的产率分别为345.7和6.7 μmol·g–1·h–1,分别是纯BiOBr的5.6和3.7倍。利用原位XPS和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)表征了SnO2/BiOBr S型异质结的光致电荷转移机制和动力学。发现光生载流子出现了新的拟合寿命,这可归因于S型异质结的界面电子转移,进一步证明了光电子从SnO2导带到BiOBr价带的超快转移通道。因此,BiOBr导带中的还原电子和SnO2价带中的氧化空穴得以保留。本研究对S型异质结的光致电荷传输机理提供了更深刻的理解。
关键词: SnO2/BiOBr, 光催化还原二氧化碳, S型异质结, fs-TA, 原位XPS
原位合成S型氮缺陷ZnWO4/g-C3N4异质结及CO2光还原性能
秦建宇, 安月皎, 张艳
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202408002
通过半导体光催化将CO2转化为可储存的太阳能燃料是解决温室效应和资源短缺问题的有效策略。然而,光生载流子的快速复合严重限制了单组分催化剂的CO2还原能力。合成具有缺陷的S型异质结可以有效地分离光生电子和空穴,增强对非极性分子的吸附和活化。本文采用原位合成的方法构建了具有缺陷的S型ZnWO4/g-C3N4异质结。结果表明,CO2还原产生CO的速率高达232.4 μmol∙g−1∙h−1,选择性接近100%,分别是原始ZnWO4和g-C3N4的11.6倍和8.5倍。原位XPS和功函数分析证明了S型电荷转移路径。S型异质结实现了电子-空穴的有效空间分离,促进了CO2的还原。原位ESR表明CO2分子被氮空位吸附,氮空位是光催化反应中的电子受体,有利于电子捕获和分离。S型电荷转移模式和氮空位共同促进了CO2高效还原。这项工作为了解S型电荷转移机理和缺陷在调节CO2还原活性方面的协同作用提供了重要见解。
关键词: S型异质结, ZnWO4, g-C3N4, 氮空位, CO2光还原
化学与生命交叉学科创新人才培养可行路径的探索与实践
张艳, 陈露洪, 郭子建
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202509004
在当代科技发展呈现多学科深度融合的背景下,化学与生命科学的交叉融合正成为推动生物医药领域突破性进展的关键引擎。本文以笔者在推动建设南京大学化学和生物医药创新研究院(ChemBIC)/南京大学化生医药学科交叉中心的建设中的思考和实践为基础,结合对不同头部高校在化学生物医学等多学科交叉研究及创新人才培养方面创新举措的调研,并以南京大学借助交叉研究平台建设推动化学生物学交叉学科发展的历程为例,总结了化学与生命交叉学科创新人才培养可行路径的探索与实践。文章还介绍了国内高校在化学生物学人才培养方面的特色模式,如双导师制、实验室轮转等创新举措,展示了通过这些举措推动我国交叉学科人才培养方面取得的显著成效,为培养具有跨学科创新思维和国际竞争力的高层次人才提供了重要借鉴。
关键词: 交叉学科平台, 化学生物学, 研究生教育, 制度创新, 产学研合作
在氮化碳上引入双功能位点:调控载流子迁移与O2活化以促进光催化合成H2O2
薛媛, 张艳, 杜军, 徐祖顺, 廖光福, 李庆
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100311
通过在氮化碳结构中实施精确的分子层面调控策略,可有效实现光生电子的定向传输,从而提升光催化转化效率。本文设计了一种以吡啶环作为电子陷阱的氮化碳体系。该体系在氮化碳结构边缘引入特定吸附位点(–C=O、–OH/–NH2),有效促进了O2分子的活化。在可见光照射及牺牲剂存在条件下,最优样品在催化剂用量为1 mg mL-1时实现了2798 μmol g-1 h-1的光催化H2O2产率,表观量子产率在400 nm波长下达到14.5%,优于目前已报道的大多数氮化碳基光催化剂。飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)揭示了电子陷阱诱导的电荷转移现象,该过程加速了电子向表面活性位点的迁移。实验表征与密度泛函理论(DFT)计算表明,氮化碳的边缘功能化改变了其电子结构,引发电荷重新分布,降低了O2吸附与活化的能垒,并证实了依赖于吡啶环的快速电子离域通道。该工作为利用生物相容性共轭氮杂环化合物修饰氮化碳材料开发高效光催化体系提供了新思路。
关键词: 氮化碳, 过氧化氢, 光催化, 电子陷阱, O2活化

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