法林:从毒药到良方
方洲, 张致豪, 蒋炜涵, 陈建成
【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。
关键词: 抗凝药物, 双香豆素, 维生素K, 维生素K环氧化物还原酶
追忆《大学化学》创始主编彤文先生
王颖霞
【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。
关键词: 华彤文, 大学化学, 教学研究
电催化两电子水氧化制备过氧化氢的研究进展
林柳, 孙泽民, 陈华, 赵莲, 孙明月, 杨逸涛, 廖振升, 吴鑫宇, 李欣欣, 唐城
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202305019
过氧化氢(H2O2)是一种环境友好的化学氧化剂,广泛应用于水处理、医疗消毒、化学合成等工业领域。电催化两电子水氧化反应(2e WOR)是一种可以在温和条件下直接从水中生产H2O2的方法。然而,受限于反应机理认识和催化材料设计的不足,2e WOR的催化选择性和活性仍然较低。本文综述了近年来通过2e WOR反应路径电合成H2O2的研究进展,首先介绍了2e WOR的催化机理和研究方法,强调了理论计算加速高选择性、高活性和高稳定性催化剂研究的作用,并讨论了电合成H2O2的不同定量方法和原位表征手段;然后详细总结了高性能2e WOR电催化剂的调控策略,包括缺陷、掺杂、晶面和界面工程,同时指出了反应器创新设计的重要性;最后展望了电合成H2O2的研究挑战和机遇。
关键词: 水氧化反应, 过氧化氢, 催化剂设计, 催化机理, 理论研究
NiOOH诱导金纳米聚集体的合成及其电催化甘油选择性氧化制乙醇酸盐的性能
陈定雯, 杨思恒, 付海燕, 陈华, 郑学丽, 薛卫超, 徐嘉麒, 李瑞祥
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250053
通过循环伏安法(CV)处理泡沫镍(NF)得到羟基氧化镍(NiOOH),并以此为前体构建了金纳米聚集体/NF复合催化剂(Au/RF100-NF,RF表示CV处理后表面粗糙化的NF)。NiOOH前体和金纳米聚集体的生成不仅增大了电极的电化学活性面积,同时又增强了电极界面的电荷转移,有利于电催化氧化甘油反应的进行。金纳米聚集体也促进了甘油C—C键的断裂,并显著降低了乳酸盐等C3产物的法拉第效率(FE),同时提高了乙醇酸盐和甲酸盐等C2与C1产物的FE。最终,通过脉冲电解方式抑制乙醇酸盐进一步转化为甲酸盐。在此条件下,Au/RF100-NF催化乙醇酸盐的FE高达约49.1%,较未预处理直接在NF上沉积金纳米颗粒制备的催化剂(Au/NF)提高了1.67倍。
关键词: 电催化, 甘油电氧化, 乙醇酸, 金纳米颗粒, 生物质转化, 脉冲电解
Co/Zr掺杂介孔TiO2催化剂活化过硫酸钠降解四环素的机制与性能调控
陈宁, 陈京乐, 朱宏远, 陈华, 吴礼光, 王挺
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250275
为制备高效活化过硫酸盐降解有机污染物的环境友好型Ti基介孔催化剂,分别制备了Co和Zr掺杂的介孔TiO2催化剂(Co-TiO2、Zr-TiO2),并探究了其在活化过硫酸钠(PDS)过程中活性物种的产生机制及对四环素(TC)降解性能的影响。结构表征结果表明,Co和Zr掺杂均显著提高了催化剂的比表面积和氧空位浓度。具体而言,Co与Ti间的电负性差异促进了电子迁移;而Zr4+因其离子半径大于Ti4+,掺杂后诱发了晶格畸变。TC降解实验显示,相较于未掺杂的TiO2/PDS体系,Co-TiO2/PDS和Zr-TiO2/PDS体系对TC的降解率在6 h内分别提升至93.1%和89.6%,反应速率常数分别为未掺杂体系的2.8倍和2.4倍。猝灭实验与电子顺磁共振(ESR)分析证实,Co-TiO2/PDS体系以羟基自由基(·OH)为主要活性物种,而Zr-TiO2/PDS体系则以单线态氧(1O2)为主要活性物种。磷酸盐(PO43-)添加实验表明,调控催化剂表面羟基可优化Co-TiO2/PDS体系的反应剂利用效率(ηRU)。结果阐明了金属掺杂对介孔TiO2活化PDS过程的差异化影响,以及其对活性物种和污染物降解性能的调控机制。
关键词: 介孔TiO2, 掺杂改性, 过硫酸盐活化, 活性物种, 降解机制, 四环素
Efficient hydrogenation of CO2 realized by Ru-NNN complex
Huihua GONG, Tianhua CUI, Li JI, Liyuan ZHANG, Xueli ZHENG, Haiyan FU, Hua CHEN, Jiawei MAO, Ruixiang LI
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250321
To develop highly stable and active Ru complex catalysts for CO2 hydrogenation, we synthesized Ru complexes bearing rigid pincer-type tridentate NNN (pyrazole-pyridine-pyrazole) ligands and weakly coordinated triphenylphosphine (PPh3) ligands. The NNN ligands can strongly chelate with the Ru metal center, contributing to the overall robustness of the catalytic system. Meanwhile, PPh3 can easily dissociate to form vacant coordination sites, thereby enhancing catalytic activity. As a result, the Ru(Ⅱ)-NNN complex [Ru(L-NNN)Cl(PPh3)2]Cl (1, L-NNN=2,6-bis(5-methyl-1H-pyrazol-3-yl)pyridine) was not only quite stable, but also showed high activity for CO2 hydrogenation to formate, achieving a TON of up to 150 000. In the mechanism study, based on the results of in-situ NMR, in-situ HPLC-HRMS spectra, and density functional theory calculations, it is speculated that the active intermediates with empty coordination sites are highly active species in CO2 hydrogenation.
关键词: CO2 hydrogenation, Ru complex, NNN ligands, homogeneous catalysis

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