【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312025
以探究不同杂质对化学物质结晶的影响为出发点,从生活中取材,研究晶体生长过程中的影响因素,得到不同形貌的晶体,并在此基础上设计出结晶山水景观实验。本实验从宏观与微观角度研究了不同杂质对晶体生长的影响,将化学科学与艺术相结合,可应用于化学科普。本实验操作简单、成本经济、安全性高,适合不同年龄段的人群参与。本实验有利于激发人们对化学的兴趣,提高人们对化学研究的积极性,拉近普通人群与化学科学之间的距离。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311085
配位作用,是化学中一个重要的概念,是一种分子、原子、离子之间的相互作用,基于这种作用力形成的化合物称为配合物,从千年前的古法染布技艺到当今化学工业与生活中,配位化学都起着重要的作用,而大众对于配位化学的认知程度有限。本科普实验借鉴我国传统媒染工艺,选用植物色素(茜素、苏木素等)对植物纤维染色,展现“媒染”背后的配位化学。通过该色素与媒染剂中的金属离子络合呈现配合物的丰富颜色;通过对比实验展示有、无配位作用的染色、固色效果,体现配位化学的重要作用;并基于我国非物质文化遗产手工艺——扎染,呈现出自创扎染作品,让人们感受化学之美的同时也切身感受匠人智慧和中国手工艺的魅力。同时,结合生活实际,设计居家实验方案(以洋葱皮煮水制作染料),便于大众居家实验,体现出实验的可推广性。设计适合幼儿及小学生、初高中生、大学生及公众的科普活动。本科普实验将化学、艺术与文化紧密结合,呈现效果具有可观赏性,且过程绿色安全、无毒无害。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405200
药物化学是药事管理专业的重要课程,本文以“顺铂的抗癌功能发现”为载体,深入挖掘抗肿瘤药物的思政案例,以顺铂为例,延伸至金属类药物,并对其他机制类抗肿瘤药物进行探讨,总结其相关作用靶点及抗肿瘤机制,体现抗肿瘤药物的多样性。本课程通过采用系统讲授和案例教学相结合,翻转课堂等教学方式来调动学生的学习兴趣,并将课程思政理念贯彻教学过程,提高教学效果。本教学模式旨在锻炼学生创新思维、提高学生实践能力、强化学生思政意识。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250143
Two metal-organic frameworks (MOFs), trans-[Co(L)(μ2-H2O)(H2O)2]·2H2O (1) and cis-[Mn(L)(Bipy)] (2) (H2L=2, 2′-dimethyl-4, 4′-biphenyldicarboxylic acid, Bipy=4, 4′-bipyridine), have been synthesized and characterized by FTIR, thermogravimetric analysis (TGA), powder and single crystal X-ray diffraction. MOF 1 crystallizes in the triclinic system with a P1 space group and contains two crystallographically different Co(Ⅱ) ions. Each trans-[CoO6] octahedron is connected by μ2-H2O and L2- ligand with a bis(unidentate) coordination mode to produce a 2D sql topological network. MOF 2 crystallizes in the monoclinic system with a C2/c space group. The Mn(Ⅱ) cation adopts a cis-[MnO4N2] octahedron as a 6-connected node and is linked by L2- ligand as a 4-connected node to generate a binodal (4, 6)-connected 3D fsc framework. The intermolecular interactions in 1 and 2 have been investigated by 3D Hirshfeld surface analyses and 2D fingerprint plots to reveal that the main interactions are H…H and O…H/H…O contacts in 1, and H…H and C…H/H…C contacts in 2. The TGA indicated that 1 and 2 were stable below 390 and 370 ℃, respectively.
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202504048
顺(反)式二甘氨酸合铜制备实验是几何异构配合物制备的经典化学实验。通过引入量子化学计算和颜色识别技术对该实验进行了创新设计,解决了该实验现象易观测而微观机制难理解,以及反应终点不易控制、产率不高等问题。运用量子化学软件Gaussian 09及其可视化工具GaussView,采用密度泛函理论(DFT)对顺、反式二甘氨酸合铜分子的几何结构、能量、偶极矩以及静电势等参数进行计算,使学生初步掌握运用量子化学计算方法求算几何异构配合物分子的思路和方法,进而从微观层面深入理解顺反异构体之间的差异性。同时,基于C++编程语言与OpenCV库,通过机器视觉技术搭建一个颜色识别系统,利用摄像头捕捉反应区域图像,结合HSV颜色空间模型分析溶液颜色变化,实现对顺式二甘氨酸合铜异构化生成反式二甘氨酸合铜反应过程中溶液颜色变化的实时监控及自动识别与判断,精确监测反应终点。将量子化学计算与颜色识别技术有机结合并融入实验教学内容中,有助于学生更为深入地理解分子结构与性质之间的内在联系,大幅提高实验数据的精准度与可信度。同时能有力增强学生的科学思维能力、跨学科综合运用能力,切实提升学生在数智化领域的应用水平。
Green synthesis of MIL-101/Au composite particles and their sensitivity to Raman detection of thiram
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240059
Metal-organic framework (MOF) MIL-101 and surface plasmon polariton (SPP) supported gold nanoparticles (Au NPs) hybrid systems were developed as a highly sensitive and reproducible surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection platform, in which a green electrostatic self-assembly technology was adopted to construct the substrate. In an aqueous solution, the electronegativity of the particles can be used to prepare the composite substrate without any surface modifier. Due to the enrichment capacity of MIL-101 and the electromagnetic enhancement from Au NPs, the well-designed MIL-101/Au composites possessed ultrahigh sensitivity with the detection limit of Rhodamine 6G (R6G) as low as 10-10 mol·L-1. Meanwhile, the substrate exhibits high stability, excellent reproducibility, and recyclability. Additionally, the novel substrate can be explored for direct capture, and sensitively detect pesticide residues such as thiram.
