低温合成四相BaTiO3及其压电催化性能
胡志文, 董伟霞, 包启富, 李萍
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230462
基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO3粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征;在超声条件下,以系列典型染料为降解对象测试BaTiO3压电催化性能。结果显示,煅烧温度为600 ℃时即可获得四方相BaTiO3粉体,且随着温度的提升,结晶度逐渐增加;当煅烧温度为700 ℃时,合成的BaTiO3粉体尺寸分布均匀,分散度良好,呈现类立方体状;在超声驱动下,BaTiO3降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果,反应速率常数分别为1.090×10-2、1.113×10-2、1.084×10-2 min-1,并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理,即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。
关键词: 淀粉糊化, 低温, BaTiO3, 压电催化
空位缺陷调控策略构筑高能量密度六孔洞MXene水系超级电容器
薛艳辉, 晁少飞, 徐曼, 吴琼, 伍复发, MuhammadSufyanJaved
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240183
利用碳空位缺陷有序化策略构筑了多层六方孔洞MXene电极材料,在软包超级电容器中实现了高比容量和高能量密度水系钾离子存储。该电极材料具有较大比表面积的三维六方孔洞结构,为储钾提供了更多的活性位点。结合六方孔洞内壁新暴露的钛原子的化合价变化引起的赝电容效应,阐明了多层六方孔洞MXene水系钾离子超级电容器比容量提高的内在原因。通过密度泛函理论计算多层六方孔洞MXene对钾离子的吸附能,并结合电化学储钾性能实验及动力学分析,确定了钾离子被吸附的最佳位置,得出了钾离子的吸附规律。通过定量分析多层六方孔洞MXene中电子的能带结构和差分电荷密度等电子传输规律,揭示了其水系钾离子超级电容器具有高电导率和良好倍率性能的内在机理。
关键词: 超级电容器, 六方孔洞MXene, 缺陷调控, 比容量, 储钾机理
稀土金属有机配合物的合成、结构和致发光性质
陈天云, 肖瑞麟, 顾欣晟, 邵云一, 卢求钧
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312017
力致发光材料因其具有外力作用诱导产生发光的独特性质,其在冲击力、应力、张力或压力等作用力的传感,以及显示、照明、成像等领域具有巨大应用潜力,近年来引起了人们广泛关注。实验以二苯甲酰甲烷(DBM)、Eu(NO3)3和三乙胺(TEA)为原料,通过共沉淀法快速合成了离子型Eu3+配合物Eu(DBM)4TEA。采用紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱和X射线衍射谱对配合物的结构进行表征,并测定配合物的荧光性质和力致发光性能。本实验是在现有科研成果的基础上开发的包含稀土金属有机配合物合成、产物仪器表征和产物性能模块化综合化学实验,实现了科教融合;实验原料廉价、实验操作简单,模块化的设计机动灵活,能满足基础实验、综合实验和趣味科普实验等不同层次本科教学需求;实验现象可视,有助于激发学生学习兴趣,提升学生专业认同感。
关键词: 力致发光, 铕离子配合物, 综合化学实验
发展新质生产背景下实践教学体系的探索与实践
刘冬成, 张中, 唐劲军, 樊友军, 李晓坤, 杨秀林, 刘婷, 沈星灿
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202509064
创新人才是发展新质生产力的第一资源。鉴于国家对创新人才的迫切需求,广西师范大学化学与药学学院针对实践教学在教学资源、教学环节和评价机制方面存在的问题进行改革,探索实践“三轮驱动·四链融合·一体评价”的实践教学体系。学院通过“平台牵引、师资引领、课程支撑”驱动建设优质实践教学资源,利用科技创新驱动“实验链、竞赛链、科研链、实践链”等教学环节深度融合,构建“实验、竞赛、科研、实践”一体化实践教学质量评价新机制,显著提升了学生的创新实践能力、学科交叉能力和综合素质,改革效果良好,具有示范推广价值。
关键词: 新质生产力, 实践教学体系, 创新实践能力培养, 科技创新
新质生产驱动3D打印辅助化工原理教学探索
张震, 刘杰, 康红卫, 白翠冰, 陈继堂
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202501021
发展新质生产力背景下,社会发展和产业变革对化工类专业人才的培养提出了新要求,也对高校开展化工原理课程教学提出了更高要求。教学团队基于3D打印的化工单元操作设备模型,提出以化工单元操作设备为主线的教学改革方法。该方法利用3D打印技术的创造性和数字化特征,将3D打印技术、化工单元操作设备教学与化工原理理论教学相结合,可有效提高学生的综合能力,培育学生的思政素养。根据问卷调查,学生认为该方法的实施在以下几个方面对他们的学习有帮助,包括学习兴趣(18%)、空间想象力(18%)、直观理解抽象概念(16%)、实践操作能力(15%)等。
关键词: 新质生产力, 3D打印, 化工原理, 教学实践, 课程思政
结构化学可视化教学提升学生理解的思考与实践
杨丽君
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202411048
结构化学课程是学生从微观角度理解分子的电子结构和空间结构以及化学反应本质的重要途径。本文通过使用GaussView软件,对原子和分子轨道的对称性、电子排布及其能量特性进行了直观动态的分析,并深入探讨了分子轨道对称守恒原理。这些方法不仅有效降低了抽象概念的理解难度,还进一步丰富了课程内容,显著提升了教学效果。
关键词: 结构化学, 教学改革, 分子轨道, 电子排布, 反应机理
“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学——“一生一案”,因材施教实验教学法
姚奇志, 金谷, 朱平平
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309071
围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标,我们在多年持续教改和探索基础上,提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上,针对实验过程中发现的问题,自主设计探究方案,进行个性化实验探究;同时,将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中,增设方案答辩环节,实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来,成效显著,不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能,锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力,而且开启了对求异思辨、创新能力的培养,教学模式得到普遍欢迎和首肯。
关键词: 多层次分析化学实验, 模块化教学, 自主设计和探究, 一生一方案, 因材施教

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