【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406038
源起于发霉甜苜蓿,脱胎于生化实验室,华法林先生起初作为一种强力灭鼠毒药大杀四方。然而,在进入医药领域的道路上,他却因毒药的身份标签和种种流言而饱受质疑和反对。科学家们揭示了华法林抗凝血的机制,并证明了华法林抗凝治疗对患者的益处。从此,华法林先生以及他的衍生物们成为了抗凝治疗和防治鼠害的前线战士。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202511107
笔者在大学入学之初就受教于华彤文老师,后来跟随华老师做研究、搞教学、写教材,直至担任《大学化学》主编时依然听取华老师的教诲。在此文中分享40余年来近距离观察、感受和学习华老师严谨治学、勇于担当的教学与研究的态度和方法,期待我国的化学教育教学事业薪火相传,持续发展。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230289
采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C60修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C60的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C60-MoP-CFs样品(10%为C60的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C60与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C60迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308095
基于向大一学生开设的“电解-量气法测定阿伏加德罗常数”实验,设计了Cu2O的电化学合成及量气法测定阿伏加德罗常数一体化实验,该实验巧妙地融合了元素化学实验中有关Cu2O的制备及性质实验内容。一次电解完成两个实验,节约电能,节省时间。Cu2O的电化学合成及量气法测定阿伏加德罗常数一体化实验可作为一个微实验灵活穿插于大学基础化学实验教学中,对于培养大一学生的全方位思考的意识和多角度分析问题的能力以及经济、环保的理念有重要意义。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230477
采用原位溶剂热反应制备多级Ag/Bi/Nv-g-C3N4(氮空位-g-C3N4)/Ti3C2Tx肖特基结,并对其物相组成和晶体结构、微观形貌和孔结构、表面元素组成和化学态、光学和光电化学性质进行了表征。由于Ag、Bi和Ti3C2Tx协同的表面等离激元共振效应,Ag/Bi/Nv-g-C3N4/Ti3C2Tx表现出全光谱吸收特性。由载流子浓度差驱动的界面极化电荷转移诱导形成的肖特基结,显著提高了光生载流子(包括热电子和热空穴)的分离效率和利用率。因此,与Nv-g-C3N4、Ti3C2Tx、Ag/Nv-g-C3N4、Bi/Nv-g-C3N4和Ag/Bi/Nv-g-C3N4相比,Ag/Bi/Nv-g-C3N4/Ti3C2Tx表现出显著增强的全光谱催化活性,其在可见光和近红外光照射下光催化降解四环素的反应速率常数分别为0.033和0.008 6 min-1,为对比样品的10~2.1倍和8.6~1.8倍。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250109
采用原位溶剂热法制备了氮空位g-C3N4(NVCN)/Bi/BiOBr/BiOI多元异质结光催化材料,并使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N2吸附-脱附测试、X射线光电子能谱、光致发光光谱、光电化学测试等方法对其组成、形貌、比表面积和孔结构、缺陷和元素化学态、光学和光电化学性质进行表征。NVCN/Bi/BiOBr/BiOI异质结对可见光和近红外光的吸收能力因缺陷和金属Bi的局域表面等离激元共振效应显著增强。其在可见光下照射60 min和近红外光下照射6 h时,分别可以分解90.7%和78.5%的环丙沙星,对应的矿化率分别为73.1%和62.1%。由光电化学测试和自由基捕获实验结果可知,NVCN/Bi/BiOBr/BiOI异质结全光谱催化性能的提高归因于光学性质的改善、光生载流子分离效率的提高和寿命的延长,以及双S型电荷转移机制的形成。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250368
采用高温热聚合结合原位溶剂热法构建了Z型g-C3N4/Bi2WO6异质结光催化材料。借助X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见近红外漫反射光谱对异质结材料的组成、结构和光学性质进行了详细表征。结果表明,氧空位缺陷通过局域表面等离激元共振效应提高了异质结对可见光和近红外光的吸收能力;Ⅱ型异质结向Z型异质结的转变提高了光生电子-空穴对的分离效率和氧化还原能力。g-C3N4/Bi2WO6异质结在可见光和近红外光照射下降解氧氟沙星的表观速率常数分别可以达到0.045 8和0.003 8 min-1,明显高于单组分g-C3N4和Bi2WO6。同时,该异质结具有良好的循环稳定性和可重复使用性。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260086
采用原位溶剂热法合成了氮空位g-C3N4(NVCN)、Ti3C2Tx(TCT)、W18O49(WO)三者复合的CN/TCT/WO异质结材料,并对其物相组成、微观结构、光学和光电化学性质及光催化降解性能进行表征。CN/TCT/WO异质结因缺陷的表面等离激元共振效应表现出全太阳光谱吸收特性。此外,多级异质界面的形成及缺陷的局域电磁场增强效应提高了材料光生电子-空穴对的分离效率并延长了其寿命。Ⅱ型异质结以TCT为电子媒介转变为Z型异质结,提高了表面氧化还原反应的驱动力。最优的异质结在可见光照射40 min、近红外光照射180 min时,对四环素的矿化效率分别达到82.9%和72.3%,同时可以分解和矿化环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星和甲硝唑等抗生素。循环实验结果证实了该异质结材料具有良好的结构稳定性和可重复使用性。
