液面蕴张力,滴水藏乾坤
董禹铜, 许慧玲, 赵与程, 张泽, 王颖
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312022
本实验以日常生活中常见的表面张力现象为切入点,结合现有文献方法,系统优化科普实验。首先,丙二醇和水以不同的体积比相互溶解,并加入不同颜色的食用色素来代表不同浓度的丙二醇溶液。然后,将不同浓度的丙二醇溶液滴加到亲水处理过的玻璃板上。由于蒸发梯度的不平衡和表面张力的不均匀,小液滴在玻璃板上表现出各种运动行为,如“追逐”和“跳舞”。此外,小液滴可以准确避开与自身浓度不同的液滴,并选择与自身浓度相同的“同类”液滴融合。这些现象反映了一系列与蒸发梯度和表面张力有关的物理化学原理。本实验的化学品安全易得,主要装置是团队自制的。实验操作简单,原理简单易懂。中小学生和幼儿园的孩子在家长的引导下可以清楚地观察到不同颜色小液滴的追逐和融合现象;该实验绿色、安全、美观,有利于培养大众,特别是中小学生对物理化学现象的浓厚兴趣。
关键词: 科普实验, 物理化学, 表面张力, 蒸发梯度, 液滴追逐
“两性一度”背景下化工热力学实验教学进阶式探索与实践
黎小辉, 张泽, 崔静怡, 殷娟娟
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311027
在化工热力学实验教学中,通过设置进阶训练思考题,激励学生进行探索与实践。以第二维里系数的测定实验为例,倡导学生独立思考与构建高阶维里系数的方法,引导其分析比较国内外学者处理问题的策略与方法,而后辅导其通过双向检验证明所做实验数据的准确性、验证所构建方法的合理性、分析所得结果的有效性,最后指导学生理清数据处理方法的发展脉络,对其所构建的方法进行准确定位与评价。本教学实践通过强化实验教学项目的设计性与综合性,探索提升实验类课程高阶性的途径,践行“两性一度”的要求。
关键词: 两性一度, 化工热力学, 实验教学, 进阶教学, 教学实践
多重共振TADF分子的设计策略
张泽, 于海涛, 祁彦宇
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309042
自首例多重共振热激活延迟荧光(Multiple resonance thermal activation delayed fluorescence,MR-TADF)分子报道至今,其表现出的窄带发射、高发光量子效率等特性在有机电子学,尤其是有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLED)等领域引发了持续的研究热度,迅速成为重点研究对象,并涌现出了众多性能出色的分子和高性能器件。以MR-TADF分子为发光层的器件不断刷新人们对OLED的认知,其中一些采用了超荧光技术所制备的器件性能代表了当今某些光色领域OLED性能的最高值。随着人们对超高分辨率显示器需求的与日俱增,国际电信联盟(ITU)宣布了下一代色域标准,即BT.2020。此标准建立了最宽的显示色域标准,要求单色的原色波长为467、532和630 nm,这个色域非常宽。同时,在如此之宽的色域上实现高分辨率的显示,对器件基元色纯度的要求达到了可谓史无前例的严格。因此,它为显示技术树立了一个具有极大挑战难度的色纯度目标。鉴于以往传统荧光材料难以担当此攻关重任,故而BT.2020的出现给予了MR-TADF分子新的发展机遇,并在很大程度上使得该领域愈发火热起来。近年来,随着大量的研究与实践,MR-TADF分子家族得到了飞速的发展,然而大家讨论和归纳的重点基本都集中在领域整体的发展方面,专门针对分子设计策略所展开的讨论和总结依旧较少,不足以为刚涉足该领域的科研人员提供足够的参考。因此,本文从X-π-X原则,快反向系间窜越过程,窄带发射与高振子强度等方面,阐述了近三年来所报道的MR-TADF分子的设计思路,并对未来可能的设计方向进行了展望,例如将一些不同于传统MR-TADF分子的结构引入这一领域。最后,对今后MR-TADF领域的发展和产业化提出建议。
关键词: 多重共振热激活延迟荧光, 有机发光二极管, 有机光电功能材料, 电致发光, 荧光
V2CFx MXene衍生2D V2O3@介孔碳纳米片的制备及其电容脱盐特性
张泽, 王政, 李海波
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308020
采用同源金属V2CFx MXene作为前驱体制备了三氧化二钒@多孔碳(V2O3@porous carbon,V2O3@PC)纳米片作为电容去离子(CDI)阳极,研究其脱盐特性。实验探究了在不同在碳化温度下V2O3@PC的结构、结晶度、润湿性、石墨化程度和电化学特性。研究表明,所制备的V2O3@PC呈现出典型的2D纳米片结构,高结晶度的V2O3纳米颗粒被高石墨化度的PC牢牢束缚。这种结构具有良好的界面润湿性和高导电性,因而可以促进电解质的渗透,加速界面电荷的转移以并促进盐离子的传输和扩散。此外,PC也能较好的抑制V2O3在多次循环后的体积膨胀。电化学结果表明,V的可逆电化学转化在一定程度上提高了Na+的储存。当电压为1.2 V时,NaCl电导率为1000 μS·cm−1时,优化后的V2O3@PC电极具有高达2.20 mmol∙g−1的脱盐容量,0.13 mmol∙g−1∙min−1的脱盐速率,62%的水回收率以及24.0 Wh∙m−3的低能耗。
关键词: 电容去离子, 三氧化二钒, 金属有机框架, 麦克烯, 电化学

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