【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。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311094
自由基聚合制备聚丙烯酸实验是高分子化学实验课程中重要且经典的教学内容,其单体易得、反应条件温和,作为掌握自由基聚合反应和多孔吸附材料制备的代表性实验,多个高等院校均有开设。但现有教材中聚丙烯酸的制备实验存在反应体系易凝胶化、产生废液多,流程耗时30.5–33 h,无法在一个教学段内完成,表征过程较繁复等问题。为此,本改进实验采用天然且廉价易得的海藻酸钠作为增稠剂,稳定反应体系粘度,防止因局部粘度剧增引起的反应体系凝胶化;采用同样天然且廉价易得的多孔硅藻土作填充剂,与自由基聚合反应制得的聚丙烯酸溶液共沉淀制备多孔树脂,大幅减少有机溶剂的使用和消耗。此外,本改进实验紧跟学术前沿,引入智能手机识别-比色分析法表征产物的吸附性能,表征手段快速便捷。新的致孔方式和表征手段使实验时长缩减至5 h内,保证了教学的连贯性,同时保留原实验特色,使得该实验更具有教学意义,有利于激发学生对本实验课程的学习兴趣。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100130
构建具有优异离子传输特性的高载量电极,对于通过电化学方法从卤水中高效提取锂至关重要。本文报道了一种无溶剂热压策略,用于制造结构优化的LiFePO4电极,该电极具有优异的电化学性能和机械稳定性。通过采用蚀刻钛箔作为集流体,并引入多壁碳纳米管作为导电添加剂,成功构建了三维互连的多孔结构,从而加速了离子扩散并提高了电极结构的完整性。基于Micro-CT和Avizo分析的结果表明:与传统湿法涂覆电极相比,热压电极具有更高的孔隙率、更低的曲折度以及更连通的离子传输通道。电化学测试表明,热压电极具有更高的锂离子扩散系数和更低的电荷转移电阻。在优化条件下,质量负载为19.4 mg cm-2的热压电极在Uyuni模拟卤水中经过15次循环后,锂提取容量达到4.13 mg cm-2,纯度为93.91%。本研究建立了一种可扩展的热压方法,并阐明了其在锂选择性电化学分离中的基本物理化学优势。
