分析化学教学中引入动态缓冲容量“去公式化”计算的新策略
张红医, 石志红, 张志
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309030
缓冲容量是分析化学重要内容。目前教材中缓冲容量计算没有考虑缓冲溶液与样品溶液混合时体积的变化,这种不考虑体积变化的缓冲容量被称为“静态”缓冲容量。而在实际应用中,往往缓冲溶液与样品溶液混合后的体积远远大于缓冲溶液的原始体积,此时需要考虑“动态”缓冲溶液。这里提出了一种“动态”缓冲容量问题的“去公式化”解决方案,它完全基于学科思想的底层逻辑,不会增加学生学习的记忆负担。
关键词: 静态缓冲容量, 动态缓冲容量, 去公式化, GeoGebra软件
铁电极化增强C/Bi/Bi2MoO6复合材料光催化性能的研究——推荐一个综合化学实验
周鑫, 张志, 杨赟, 杨水金
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310008
本文围绕环境问题设计了一个综合化学实验。制备了C/Bi/Bi2MoO6复合材料,并对其施加直流电压进行电极化处理,通过扫描电镜和X射线粉末衍射等表征得出电极化法不影响材料的形貌和组成结构,并且能有效增强复合材料的光催化降解活性。本实验实现了化学、环境、能源与材料等多学科交叉融合,实验可操作性强且绿色环保。通过实验改进和仪器表征,激发学生的科研热情,培养创新思维和动手能力。
关键词: 光催化, 铁电极化, 综合化学实验, 综合应用与创新能力
CdTe半导体量子点的制备及其荧光性能测定
刘建军, 杨雪, 张弛, 赵雪钰, 张志, 陈咏梅, 徐庆红, 金劭
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311031
半导体量子点是一种由II–VI族(CdSe, CdTe, CdS, ZnTe, ZnO)、III–V族(InAs, GaSb, InP)和IV族(Si, Ge)元素组成的纳米颗粒。目前研究较多的主要是II–VI族的CdS、CdSe、CdTe等半导体量子点,它们具有窄带隙而表现出优异的荧光特性,这些特性是与其本征的量子尺寸效应密切相关的。本实验采用简便的水相回流法,以巯基乙酸作为保护剂,NaHTe为Te前体,在3 h的回流反应中制备出多种颜色的CdTe半导体量子点,并针对实验中出现的NaHTe转移液体过程中易被氧化的问题作出了改进,对产物的荧光性能进行了测定,最终得到了一系列量子产率达到48%的CdTe量子点。实验具有工艺简便、试剂消耗少、荧光变化明显的优点,对实验难点的改进使其具有良好的操作性与可重复性,适合拓展为本科生无机化学、仪器分析实验以及专业综合实验。
关键词: 半导体量子点, 光致发光, 荧光光谱分析法, 荧光量子产率
叶酸加工厂的观光之旅
明秋雨, 姜慧君, 张志
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404092
通过游览叶酸加工厂的形式,介绍了叶酸的结构、代谢和作用机制,并给出了补充叶酸的建议。通过科学性、趣味性兼备方式,让读者深入了解叶酸的功能,达到提示适用人群合理补充叶酸的目的。
关键词: 叶酸, 结构, 代谢, 叶酸循环, 科普, 建议
“实验室安全管理规范与培训”案例教学改革与实践
戴昉纳, 王荣明, 张志
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403036
为加强实验室安全与学生素养之间的联系,提升研究生实验室安全管理规范与培训课程的教学效果,本文提出了以实验室安全知识教育为核心的案例教学法。在深入研究了实验室安全管理课程的教学现状后,提出了课程教学改革实践方法,譬如提高专业针对性、丰富教学案例内容、理论联系实践、复现与深化教学知识、改革考核方法、重视教学效果评价,通过抓住典型案例与课程知识有机融合,让课程案例教学更贴近教学实际与学生实践;通过翻转课堂的授课方法,教师有效引导学生去感知、体会和思考,用科学隐性的教学方法来进行案例教学工作,有效促进学生正确安全价值观的形成与发展;伴随授课方式和考核方式的改革,开展实践育人,构筑丰富立体的“实验室安全管理规范与培训”案例构建与案例教学育人矩阵,形成切实有效、便于操作和推广的教学模式。
关键词: 实验室安全, 案例教学法, 实践育人
无机化学实验课程学生成绩考核改革探索
朱伟钢, 田昀, 张志, 高洪苓
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404114
近年来无机化学实验课程内容的更新和教学资源的多维度信息化,使学生课程成绩的评价方式改革显得十分迫切。本文介绍了天津大学无机化学实验课程建设发展概况,阐明了学生成绩评价方式改革的必要性,总结了具体的改革实践措施及效果,归纳了不足之处和未来改进提升计划,为无机化学实验课程教学同行提供借鉴参考。
关键词: 无机化学实验, 学生成绩, 考核评价, 改革创新
“五措并举”科教融合实验教学模式促进“专业实验”课程建设
刘妍, 韩晓军, 徐平, 张国旭, 王宇, 张志, 齐殿鹏
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405002
专业内的实验课程在学生实践能力和综合科学素质培养上起到承上启下的作用。将“五措并举”科教融合的实验教学模式应用于“专业实验”课程建设中,从思政教育提实效、教学项目重融合、科研习惯厚基础、教学环节强实践、实验成果促创新等方面进行教学改革。以思政引领为基,科教融合为魂,开发综合型、探究型的实验项目、培养良好的实验习惯、融入研讨式实验过程,提高学生科学素养的同时,促进学生创新意识的启蒙和科技创新能力的培养,有效提升立德树人育人成果。
关键词: 科教融合, 实验教学改革, 创新培养
化工原理实验与前沿科研成果相融合的探索
张海洋, 董延召, 李豪杰, 郭瑞丽, 张志, 武江洁星
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405035
基于化工原理实验教学实践经验,将前沿科研成果融入其中,设定专业特色实验、探究研讨实验、设计原创实验,以期形成丰富的实验资源、特色课程和教材及支撑创新人才的培养。在学生接触到科研实验的同时,能够深化所学的化工原理理论知识,开拓前沿科研学术视野,激励其自主学习,产生浓厚的科研兴趣,提高创新能力。
关键词: 化工原理实验, 科研成果, 教学资源, 特色课程, 人才培养
Construction and photocatalytic properties toward rhodamine B of CdS/Fe3O4 heterojunction
Yuan CONG, Yunhao WANG, Wanping LI, Zhicheng ZHANG, Shuo LIU, Huiyuan GUO, Hongyu YUAN, Zhiping ZHOU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240219
A simple two-step hydrothermal method synthesized four different CdS/Fe3O4 photocatalysts with varying ratios of mass of CdS to Fe3O4. The composition and morphology of the prepared samples were investigated using X-ray diffraction (XRD), Raman spectrum, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). Solid UV reflectance spectra testing found that CdS/Fe3O4 nanocomposites had good light absorption throughout the spectral range, promoting their photocatalytic properties. Under visible light irradiation, CdS/Fe3O4 (2:5) with a mass ratio of 2:5 exhibited excellent photocatalytic performance, with a degradation rate of 98.8% for rhodamine B. Furthermore, after five cycles of photocatalytic degradation reaction, the rhodamine B degradation rate remained at 96.2%, indicating that the photocatalysts have good photocatalytic stability.
关键词: CdS/Fe3O4, photocatalyst, degradation rate, rhodamine B
基于配体调控技术制备荧光发射可视化分离的CdSe纳米晶体
李自娟, 吕萱, 陈娇娇, 赵海洋, 孙朔, 张志, 张健龙, 马燕玲, 李洁, 冯子贤, 刘佳辉
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240138
研究了不同油酸(OA)、油胺(OLA)配体添加量在制备CdSe纳米晶体中对量子点荧光特性的影响,深入分析了OA和OLA配体在CdSe纳米晶体生长过程中的作用机理。在采用逐层生长法制备CdSe纳米晶体时,研究了OA和OLA配体对晶体尺寸及尺寸分布的影响,并制备了尺寸分布良好的较大尺寸CdSe纳米晶体。采用多种方法对CdSe纳米晶体的光学性能、晶体结构、微观形貌及尺寸分布进行表征分析。结果表明,OA配体的添加会使CdSe纳米晶体发射峰红移,且添加量与发射峰红移波长呈正相关,发射峰可调范围为548.5~604.0 nm;OLA配体添加量较少时会使CdSe纳米晶体发射峰蓝移,但随着OLA配体添加量的增加发射峰逐渐红移,发射峰可调范围为548.0~584.4 nm;在逐层生长法中引入OA和OLA配体可有效改善由于多次逐层生长而产生的发射峰双峰现象。最终通过调整制备工艺,制备了荧光发射可视化分离的4种CdSe纳米晶体,其尺寸分布良好,具有较高的光致发光量子产率(PLQY),抗光漂白性能较好。
关键词: CdSe纳米晶体, 配体调控, 逐层生长法, 油酸, 油胺

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