追忆《大学化学》创始主编华彤先生
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
格反应在有机化学教学中的应用
代水星, 姜基磊, 王昱晓, 胡锦祺, 黄明华
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405208
将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合,通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831,通过对实验数据进行分析,确定材料是通过削弱端基的拉电子能力,提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级,进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力,体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式,适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。
关键词: 有机太阳能电池, 脑文格反应, 有机化学, 稠环电子受体
NiAlNd catalysts for CO2 methanation derived from the layered double hydroxide precursor
Jinglin CHENG, Xiaoming GUO, Tao MENG, Xu HU, Liang LI, Yanzhe WANG, Wenzhu HUANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240152
The glycol solvent -thermal method prepared a serial of NiAlNd catalysts based on layered double hydrox-ides (LDHs) precursor. The introduction of Nd greatly promoted the catalytic activity for CO2 methanation at low temperatures. The CO2 conversion on the NiAlNd - 0.4 catalyst reached 83.9% under the reaction condition: T= 210 ℃, WHSV (weight hourly space velocity)=24 000 mL·g-1·h-1, p=100 kPa. The substitution of Nd3+ for Al3+ hin-dered the formation of LDHs structure in the precursor but decreased the particle size of the calcined catalyst. The interaction between NiO and Al2O3 was weakened with the introduction of Nd, resulting in better NiO component reducibility and high intrinsic activity of the Ni site. Moreover, the presence of Nd increased the number of surface basic sites of the catalyst, thus increasing the adsorption of CO2. With the increase in Nd, the surface area of metallic Ni in the reduced catalyst takes on a volcano-shape variation trend. The catalytic activities of NiAlNd catalysts are affected by the number and intrinsic activity of Ni sites simultaneously.
关键词: CO2 methanation, layered double hydroxide, NiAl catalyst, neodymium, active site
再生纤维素与氧化还原石墨烯复合薄膜在湿气发电与镁空气电池协同发电上的应用
雷丽莎, 雍玮, 陈怡婷, 王奕博, 黄文, 赵俊焕, 翟忠杰, 丁杨彬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240202
设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCewp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCewp/rGO)并将其作为活性材料,其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA,且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm-2。同时,研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著,其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下,产生的开路电压最大可达53 mV,因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外,该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能:在50%RH下,RCewp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(Voc)和0.132 mA·cm-2的短路电流密度;当RH升高至90%时,开路电压进一步增大至1.57 V,短路电流密度达到64.2 mA·cm-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极,其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10-4 mW和0.306 μA·cm-2
关键词: 湿气发电, 镁空气电池, 协同发电, 再生纤维素
全固态无负极锂金属电池纳米化复合集流体构筑
刘泽宇, 黄文, 肖阳, 张俊东, 孔伟进, 武鹏, 赵辰孜, 陈爱兵, 张强
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202305040
全固态无负极锂金属电池(AFSSLB)是一种通过初次充电形成金属锂负极的新型锂电池,它的负极与正极容量比为1,能使任意锂化正极系统达到最大能量密度。无机固态电解质的引入使无负极锂金属体系兼具高安全性。然而,电池循环过程中的锂离子通量不均导致的界面接触损失和锂枝晶生长会不断加剧,从而造成电池循环容量迅速衰减。本文构筑了纳米化的银碳复合集流体,显著增强了全固态无负极锂金属电池中集流体-电解质界面的性能。使用该集流体的固态电池循环过程中接触良好,界面阻抗为~10 Ω∙cm−2。从而实现了超过7.0 mAh∙cm−2锂金属的均匀稳定沉积,并在0.25 mA∙cm−2的电流条件下实现循环200次以上。
关键词: 全固态电池, 无负极锂金属二次电池, 纳米集流体, 界面接触, 锂金属电池

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