【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。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100337
高效灭藻与生态安全之间的矛盾是光催化治理有害藻华(HABs)的关键瓶颈。传统铜基光催化剂虽具有灭藻效果,但常引发严重的二次污染与水生态毒性。为解决这一矛盾,我们通过将LaCoO3 (LCO)钙钛矿八面体共价锚定于2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛(TP)和2,5-二氨基-1,4-苯二硫醇二盐酸盐(DABDT)溶剂热聚合而成的PTP-DABDT酰胺-亚胺功能骨架上,构建了具有生物安全性的S型异质结光催化材料。飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)和原位光照X射线光电子能谱(XPS)等证实了内建电场(IEF)的形成。该电场驱动超快S型电荷转移,在保持强氧化还原电势的同时能够有效抑制载流子复合。因此,改良后的20LCO/PTP-DABDT复合材料展现出优异的“杀藻-净化”协同性能:在铜绿微囊藻中实现64.39%叶绿素a降解以抑制藻华增殖,同时降解藻细胞释放的微囊藻毒素。更重要的是,对比毒性分析揭示了范式转变——传统铜基杀藻剂会导致非靶标生物(花鲈)100%死亡,而本体系存活率始终高于90%。本研究提出开创性的“生态调控”策略,为兼顾高效灭藻与环境生物安全性提供了可持续解决方案。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230350
将三聚氰胺、RuCl3及炭黑以一定的比例分散于乙醇中,采用旋转蒸干及高温热处理合成了一种氮掺杂碳(NC)负载Ru的Ru/NC催化剂。采用硼氢化钠液相化学还原法合成了不同Pt、Ru负载量的PtRu/NC催化剂,并用于电催化甲醇氧化反应(MOR)及电催化分解水析氢反应(HER)。结果表明,合成的催化剂中Pt1Ru/NC(Pt、Ru的实际负载量分别为1.14%、0.54%)表现出最优的MOR性能,质量活性达4.96 A·mgPtRu-1,且经10 000 s稳定性测试后质量活性保持在测试前的91.1%。同时,当电流密度为100mA·cm-2时,Pt1Ru/NC在HER中表现出最低的过电位(103 mV)和最小的Tafel斜率(15.29 mV·dec-1)。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、STEM-能谱(STEM-EDS)技术表征了PtRu/NC双金属催化剂,其具有优异催化性能的原因如下:(1) PtRu双金属纳米颗粒高度分散于NC上;(2) Pt以纳米团簇或单原子形式负载于Ru上,后负载于NC,形成了Pt-Ru相分离结构;(3) Pt、Ru与N之间存在协同效应。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310134
碳捕集技术是实现“双碳”目标的重要途径。高温工业源CO2的捕集更宜使用钙基吸收剂。本文立足“双碳”背景,将碳捕集前沿技术融入仪器分析实验课程,开发了蛋壳源CaO的制备、表征及其碳捕集性能的设计性综合实验。选择高钙废弃物鸡蛋壳为原料,采用醋酸处理得到醋酸钙,再经高温煅烧制备了具有较好碳捕集性能的CaO;利用EDTA配位滴定、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱和热重分析等多种分析手段,测试了CaO的纯度、形貌、结构及其对CO2的捕集性能。本实验采用项目式教学方式,引导学生自行设计实验方案并进行实践和总结,不仅锻炼了学生综合运用专业知识解决实际问题的能力,而且培养了学生的科研素养和团队合作精神。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309084
随着国家“双碳”战略的推进,作为“主角”的二氧化碳(CO2)逐渐被人们所关注。然而,大众对CO2循环及碳减排等缺乏系统、深入的理解。本实验开发了一套碳循环实验,包含CO2的性质、产生、转化及捕集,通过光合作用和化学吸收等分别模拟自然界与工业固碳减排过程,实现碳减排、碳中和。通过指示剂变色、喷泉及沉淀等多种形式展示CO2的变化过程。实验原料多取自生活,操作简单;互动方案丰富,趣味性高,生动科普碳循环的化学原理,普及“双碳”知识,让低碳节能理念深入人心。
