【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.20240102
采用静电纺丝、水热和光沉积的方法制备了一种以Pt和NiS为助催化剂的BaTiO3/Pt/NiS双异质结光催化剂。优化后的BaTiO3/Pt/NiS样品的制氢速率最高为489 μmol·h-1·g-1,是纯物质BaTiO3的2.5倍。这主要归因于BaTiO3与Pt之间形成的肖特基结促进了光生电子的快速转移,以及BaTiO3与NiS之间构建的p-n结实现了对光生空穴的高效捕获。光电化学测试结果进一步证实了BaTiO3/Pt/NiS异质结光催化剂中的光生电子和空穴被高效分离,从而具有更高的分解水制氢性能。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240371
采用熔盐法制备出铝掺杂的钛酸锶(Al-SrTiO3),并通过水热法及气相氮化法在Al-SrTiO3表面紧密负载了Ni3N助催化剂。通过对Ni3N/Al-SrTiO3体系载流子转移特性表征以及密度泛函理论计算分析发现,Al-SrTiO3上的光生电子在费米能级差的作用下可快速转移到Ni3N上,有效促进了Al-SrTiO3上光生载流子的分离,从而提高其分解水析氢性能。光催化析氢测试结果表明,当Ni3N助催化剂负载量(Ni与Al-SrTiO3的质量比)为7%时,Al-SrTiO3的析氢速率相对负载前提升了82倍。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202307040
金属有机骨架(MOFs)作为一种高效的电催化剂,在光电化学中具有广阔的应用前景。在此,我们开发了一种将金属有机框架作为析氧助催化剂(OEC)与半导体相结合的策略,以改善电荷传输并减少体/表面载流子复合。制备的CoFe MOF/BiVO4光阳极在AM 1.5G照明下,1.23 V (vs. RHE)下表现出4.5 mA·cm-2的光电流密度,实现了卓越的长期光稳定性。值得注意的是,随着MOF在长期水氧化反应中的重建,BiVO4表面形成了更稳定的金属氢氧化物,光电极的光电流密度进一步提高到5 mA·cm-2。根据密度泛函理论计算,光电化学(PEC)性能的提高可归因于Co和Fe之间的耦合效应,降低了自由能垒并加速了反应动力学。本工作的重点是在长期水氧化过程中,将CoFe MOF催化剂重新构建为双金属氢氧化物。本文通过设计MOFs催化剂和构筑高效稳定的光阳极,开发了一种有效且可行的PEC水分解的途径。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506008
配位滴定是分析化学实验重要的教学单元,广泛应用于金属离子的定量分析中。其中,EDTA作为最常用的滴定剂,pKa分布特性使其能够通过pH调控实现选择性滴定,这一特性在经典教学实验中得到充分体现。市售食品自热包的主要活性组分(CaO与金属Al)构成钙-铝双元体系,通过设计分步滴定方案,可在同一实验中实现两种特征pH条件下(碱性/酸性介质)的配位滴定技术训练,具有较强的实验教学代表性,且有一定的趣味性。本项目以自热包成分测定为例,针对传统实验教学中遇到的问题,设计数字化实验学习系统。该系统在“以学生为中心”的教学理念指导下,将数字化技术与传统滴定实验全过程融合,实现方案设计可行性的实时反馈、滴定过程操作与监测的自动化控制、滴定数据的实时采集与智能分析,以及学生实验全过程的实时考评。此举有效夯实了学生的实验技能,强化了逻辑思维能力、分析判断与解决问题的能力,显著提升了实验教学的实效性。
