【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240107
A photothermal agent (ECEI) with high photothermal conversion efficiency (85.78%) was synthesized based on coumarin fluorescent groups. In addition, the experimental results of hot and cold cycling show that ECEI has good photostability. Despite damage to the mitochondrial membrane potential, ECEI can effectively target mitochondria and induce cancer cell death under laser irradiation. This allows ECEI to maximize mitochondrial damage and thus inhibit tumor cell reproduction. Notable, after irradiating mouse tumors once, the mouse tumors gradually disappeared within 10 d. This indicates that ECEI has an excellent tumor inhibition effect.
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404057
卤代烃E2消除反应是基础有机化学课程中的重要教学内容,由于缺乏直观形象化的描述导致学生理解困难。本文设计了一个面向化学本科专业的计算化学实验,通过量子化学计算阐明卤代烃发生E2消除反应的详细机理及其与SN2亲核取代反应的竞争机制,同时获取反应的热力学和动力学信息,帮助学生理解Zaitsev规则、选择性、反应热力学、反应动力学、过渡态、反应坐标等有机化学及物理化学中的基本概念。本实验旨在训练学生使用计算化学方法解决化学问题的基本思路,提升学生的科研素养。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100159
尽管氢气具有高能量密度、环境友好性和可再生性等优势,但其高效生产受限于析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)的缓慢动力学。本研究报道了一种Pt@PtNi3核壳合金电催化剂,通过引入Ni元素调控Pt 5d反键轨道占据,同步提升析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)与尿素氧化反应(Urea Oxidation Reaction,UOR)活性。对于HER,优化后的Pt@PtNi3-500在酸性条件下实现10 mA cm-2电流密度仅需21 mV的低过电位,同时在碱性条件下的UOR起始电位为1.27 V,性能均优于单金属Pt和Ni催化剂。当被应用于酸碱非对称电解(HER/UOR)时,相较于传统碱性水分解(HER/OER),Pt@PtNi3-500的制氢能耗降低了68.3%。机理研究表明Pt@PtNi3中适量的Ni掺杂增加了Pt 5d–H 1s反键轨道占据,既强化了H+吸附又削弱了过强的H*结合,同时还降低了*NH2脱氢能垒,从而协同促进了氢气生成与尿素分解。该研究为高效生物质氧化辅助制氢合金电催化剂设计提供了新思路。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100199
以玉米酒糟为原料制备的硬碳(HC)是一种可持续、低成本钠离子电池(SIBs)负极候选材料,但其实际应用一直受限于其不足的可逆容量。本研究报道一种温度梯度处理法,该方法可精确调控玉米酒糟衍生硬碳的层间距、孔隙率和石墨化程度,从而获得卓越的电化学性能。优化后的材料具有0.378 nm层间距和1.68 nm主孔径,展现出优异的高倍率性能:在1.0和2.0 A g-1电流密度下分别实现289与198 mAh g-1的比容量,且在2.0 A g-1下循环700次后容量保持率达83%。通过原位X射线衍射与非原位拉曼光谱联用,揭示出“吸附-插层协同孔隙填充”的独特储钠机制,该机制有助于解释其快速动力学特性和长循环稳定性。这些结果表明,通过精准调控生物质衍生硬碳的结构策略,可实现实用化SIB负极所需的容量、倍率性能和循环寿命——使这种储量丰富、源自废弃物的材料大幅迈向商业化。
