【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412089
李正名院士是我国著名的教育家、化学家和农药学家。在李先生逝世3周年之际,李正名奖学金捐赠暨首届颁奖仪式在南开大学举行。本文结合一部分典型的具体事例,对李正名先生的教育家精神和科学家精神进行了介绍,从中折射出他始终如一的坚定爱国信念和无私奉献精神。青年学子通过学习李先生的光辉事迹,可以深入了解老一辈科学家浓厚的家国情怀。本文有助于激励当代大学生厚植爱国主义理想与信念,增强自主创新意识和能力,立志为中华民族的伟大复兴贡献自己的全部力量。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100117
过氧化氢(H2O2)是100种最重要的化学品之一,广泛应用于漂白、消毒和合成化学等行业。最近,它被用作直接燃料电池的燃料。当前的H2O2生产依赖于苛刻的蒽醌氧化法。从环境、可持续性和经济角度来看,光催化H2O2生产是一种更有利的替代方法。该过程需要水和分子氧作为输入,并以阳光为唯一能源。尽管有这些优点,该技术的实际应用仍然具有挑战性。最常见的瓶颈是光催化剂的不足、上坡热力学、缓慢的过程动力学以及竞争性反应和逆向反应。本文讨论了这些局限性,并重点提出了提高效率和选择性的建议观点,旨在为大规模H2O2光生产铺平道路。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100121
持久性有机污染物在废水中的完全矿化仍是一项艰巨挑战。本研究报道了一种通过原位氧化聚合法合成的ZIF-8衍生ZnO/聚苯胺(PANI)S型异质结的理性设计。先进表征技术证实了ZnO/PANI异质结内S型电荷转移机制。优化后的复合材料在模拟太阳光照射下,60 min内实现苯酚完全矿化,同时以0.75 mmol∙L−1·h–1的速率生成H2O2。机理研究表明,S型异质结保留了强氧化还原电势,驱动活性氧物种的形成,从而实现H2O2合成与苯酚降解。该工作为MOF衍生的无机/有机S型异质结建立了普适性设计范式,有效耦合了太阳能驱动的能源转化与环境修复。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506016
本项目设计并应用了可编程加热控制系统和无线测温搅拌磁子,用于优化Hofmann降解反应的实验操作。该系统融合了物联网无线测温技术、加热与制冷一体化装置、基于比例-积分-微分(PID)算法的精确温控等技术,旨在提高需要精准控温的有机化学实验的成功率与产品的纯度。其中,无线测温技术解决了传统温度计和热电偶在有机溶剂反应中的局限性,确保了反应体系内部的温度实时精确测量。加热与制冷装置可替代传统冰浴,实现全过程的自动温控,简化了实验操作,提升了实验的效率与精确度。PID算法根据设定的目标温度和实际温度之间的偏差,动态调节加热功率,确保加热过程的稳定性,有效避免温度剧烈变化的现象,提高了反应的成功率与产品的纯度。该设计具有显著的自动化优势,不仅降低了人为操作误差,还提高了实验的可重复性和安全性,为未来有机化学实验中的数字化教学提供了新的思路与技术支持。
