Preparation and triethylamine sensing performance of ZnSnO3/NiO heterostructur
Liyong DU, Yi LIU, Guoli YANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240404
In this study, ZnSnO3/NiO heterostructures were synthesized using a co-precipitation method followed by an annealing process. The gas-sensitive characteristics of the sensors based on these samples were evaluated. The results indicate that the sensor performance was optimized when the molar ratio of Ni to Zn was 1∶2. Specifically, the response values of the ZnSnO3/NiO-2-based sensor to 100 μL·L-1 triethylamine (TEA) gas at 220 ℃ reached 70.6, which were 6.1 times higher than that of the pure ZnSnO3 based sensor. The findings demonstrate that ZnSnO3/NiO heterostructures exhibited not only short response and recovery times (1 s/18 s) but also good gas selectivity, repeatability, and long-term stability. The enhanced sensing mechanism has been investigated in detail.
关键词: heterostructures, ZnSnO3/NiO, triethylamine, gas sensing performance, gas sensing mechanism
泡舟奇:液滴马达之神奇的表面张力与马兰戈尼流
张欹淇, 张心乐, 廖奕霖, 曾涛, 艾俊豪, 牛冉, 龚江, 张玉苹
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506108
从童年手工泡沫船的自主航行,到现代药物的精准靶向递送,表面张力与马兰戈尼流始终扮演着关键角色。以聚乙烯亚胺/聚苯乙烯磺酸钠液滴马达的自驱动现象为模型,设计单一液滴运动观察、马兰戈尼流场示踪、液滴运载三部分实验,介绍表面张力梯度与马兰戈尼流作用机制。采用寓教于乐的方式、不同层次的科普方案、通俗易懂的语言、互动趣味性的实验、多方位展现表面张力和马兰戈尼流的魔法威力,激发受众对化学的探索热情,让受众切实感受到化学之趣,也为受众架起基础科学与技术创新的认知桥梁。
关键词: 界面化学, 表面张力, 马兰戈尼流, 液滴马达, 科普
常压条件下废弃塑料资源化可持续合成煤基环烷烃
彭嘉禾, 温东晓, 江吉周
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100341
PNIPAm温纳米纤维膜:交联作用下的形貌稳定性和响应行为
田晓靖, 黄至纯, 张青松, 王旭, 杨宁, 邓南平
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202304037
N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)交联温敏纳米纤维膜作为一种相变温度易于控制的新兴响应性材料,克服了传统PNIPAm块状水凝胶的生产成本高、响应速率慢和PNIPAm非交联温敏纳米纤维耐水性差的缺点,受到广泛研究并应用于智能开关、温度致动器、水油分离、药物、细胞控制释放和伤口敷料等领域。形貌稳定性和快速响应性是温敏纳米纤维膜在重复体积变化过程中最大的挑战,同时也作为评价PNIPAm温敏纳米纤维膜的实用性最重要指标引起了人们广泛的关注。本文全面综述了PNIPAm温敏纳米纤维膜近二十年来国内外的突破性进展和非交联作用下PNIPAm温敏纳米纤维膜的形貌变化和响应性,重点综合分析了物理和化学交联中交联反应类型、交联度、交联时间和交联分子量对PNIPAm温敏纳米纤维膜的形貌稳定性和响应行为的影响,为之后纤维膜的交联处理提供了理论支持,并对PNIPAm温敏纳米纤维膜的发展及应用前景进行了展望。
关键词: N-异丙基丙烯酰胺, 纳米纤维膜, 形貌稳定性, 响应性, 耐水性
化学实验室危化试剂智能控实践
倪俊, 涂峰, 安建鑫, 龚华, 杨立坤, 王灿, 牛玉洁, 伍璐, 周秋琴
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202507095
针对传统试剂柜溯源难、监管不足等问题,中国科学院南京土壤研究所研发出基于二维码与蓝牙技术的低成本、高适配智能化改造方案,实现试剂全流程记录与监管,并通过手机端便捷操作。方案适配多数国产试剂柜,打破了智能柜价格高、功能冗余、兼容性差的局限,可为高校及科研机构传统试剂柜智能化升级提供可复用的技术路径与实践范例。
关键词: 试剂管理, 实验室智能化, 二维码, 实验室安全, 实验室管理
FeMoS4/carbon fiber cloth composites: Preparation and application in dye-sensitized solar cells
Qian ZHANG, Yuxuan ZHANG, Yongguang YANG, Ruijie BAI, Yuandong LI, Ling LI
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240442
Herein, an FMS/CC composite was successfully fabricated by depositing FeMoS4 onto a pristine carbon fiber cloth (CC) substrate via a facile two-step hydrothermal method. The amorphous nature of the FMS/CC composite endows it with abundant catalytically active sites, thereby accelerating the reduction of I3-. More importantly, the dye-sensitized solar cells (DSSCs) prepared by scraping it on flexible titanium mesh with low resistance had low series resistance (Rs). Electrochemical characterizations revealed that the DSSCs employing the FMS/CC counter electrode achieved a power conversion efficiency (PCE) of ca. 9.51% (surpassing the ca. 8.15% efficiency of the Pt counter electrode), open-circuit voltage (Voc) of ca. 0.79 V, short-circuit current density (Jsc) of ca. 18.31 mA·cm-2, and fill factor (FF) of ca. 0.65. Moreover, after 100 times of cyclic voltammetry (CV) test, the CV curve remainedunchanged, indicating the excellent stability of FMS/CC in the electrolyte containing I3-/I-.
关键词: dye-sensitized solar cells, transition metal sulfides, counter electrode
碳纳米/SnS2光阳极材料制备”综合性大学化学实验
王秀芳, 赵东林, 张克华, 宋小杰
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308025
在科研工作的基础上设计了一个综合性化学实验:利用溶剂热法制备碳纳米管/SnS2光阳极催化剂材料;采用SEM (扫描电镜)、XRD (X射线衍射)、UV-Vis (紫外-可见吸收光谱)等技术进行表征;运用瞬态光电流响应、电化学阻抗、线性伏安扫描等方法分析材料的分解水性能。该实验让学生掌握材料的制备、表征及应用,培养学生的科研素养;利用实验验证所学知识,培养学生分析问题的能力;结合材料的性能及应用,培养学生能源危机及环保意识。
关键词: 碳纳米管/SnS2, 材料制备表征, 综合性实验
Ni2P/碳纳米改性隔膜的制备及其锂硫电池性能
王瀚, 陈百慧, 王春来, 邵智韬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250334
将Ni2P/碳纳米管(CNT)复合物修饰于聚丙烯(PP)隔膜表面,构建“催化-阻隔”一体化界面,旨在加速多硫化锂(Li2Sn)的转化并抑制其穿梭效应。Ni2P/CNT优异的催化特性有效促进了Li2Sn的转化,改善了其氧化还原动力学性能,提高了活性材料的利用率,显著抑制了穿梭效应。采用Ni2P/CNT/PP隔膜的电池表现出优异的电化学性能,在1C(1C=1 675 mAh·g-1)下实现了高初始放电比容量(907 mAh·g-1),经过800次循环后,平均每圈容量衰减率仅为0.047%,展现出良好的循环稳定性。
关键词: 锂硫电池, 功能性隔膜, 催化转化, 氧化还原动力学, 磷化镍
面向化学类非高分子专业学生的高分子化学实验教学创新与实践——以温型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例
张来英, 吴莹焕, 喻雅姿, 徐业成, 张豪杰, 吴伟泰
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310126
面向化学类(非高分子)专业的高分子化学实验教学发展较为缓慢,亟需紧跟研究前沿,引入新内容。本文总结了近十年的教学改革经验,并以温敏型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例,介绍如何通过实验教学内容、实验技术、教学方法等方面的创新,设计符合理科人才培养需求的、契合时代与科学发展的、被学生喜爱与重视的一系列高分子化学实验,以有效解决培养需求与课业负担之间的矛盾,且在不新增开课、课时有限的情况下,加入到化学类专业本科教学体系中,激发学生对学科领域的兴趣,提升学生的探究和创新能力。
关键词: 高分子化学, 实验教学, 智能高分子, 聚合, 综合性实验
氮掺杂碳纳米负载Co3O4氧还原电催化剂的制备与性能
贾海浪, 李红城, 吉鹏程, 滕洋, 关明云
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230402
以碳纳米管(CNT)为原料,通过负载维生素B12,简单热解得到了一种氮掺杂碳纳米管(N/CNT)负载低含量Co3O4纳米颗粒的氧还原电催化剂(Co3O4@N/CNT)。得益于均匀分散的Co3O4纳米颗粒以及氮掺杂,Co3O4@N/CNT表现出了优异的氧还原催化性能,其半波电位达到了0.844 V (vs RHE),超越了商业Pt/C (0.820 V (vs RHE))。与Pt/C相比,基于Co3O4@N/CNT组装的锌-空气电池表现出了更优的放电性能和循环稳定性。
关键词: 氧还原反应, 碳纳米管, 氮掺杂, Co3O4

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