含硼中性自由基二聚
刘敏, 阮华棚, 冯钟涛, 董学, 崔海燕, 王新平
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240362
双酮化合物与等物质的量的碳化钾(KC8)和二(五氟苯基)氯硼烷一锅法直接合成了一系列含硼中性自由基二聚体1~3。利用核磁共振和单晶X射线衍射表征了该系列化合物的结构。晶体结构解析表明,3种化合物均为三斜晶系P1空间群。1的晶胞参数为a=0.914 93(3) nm,b=1.292 24(4) nm,c=1.526 46(6) nm,α=108.715(2)°,β=103.002(2)°,γ=102.557(2)°;2的晶胞参数为a=1.197 14(5) nm,b=1.352 20(6) nm,c=1.352 20(6) nm,α=96.108 0(10)°,β=105.189(2)°,γ=102.557(2)°;3的晶胞参数为a= 1.190 50(15) nm,b=1.362 4(2) nm,c=1.848 3(3) nm,α=77.376(6)°,β=79.817(5)°,γ=102.557(2)°。3种化合物均形成了四配位的硼中心,且其分子骨架分别以“头碰头”和“肩并肩”的形式发生σ二聚。结合密度泛函理论计算研究了其二聚键长的变化规律和可能的反应机理,晶体数据和理论计算数据显示,分子的二聚键长受骨架的共轭程度和二聚碳取代基的空间位阻效应协同影响。测试了3种分子的紫外可见吸收光谱和荧光发光性质,结果发现三者均在414 nm附近出现明显的吸收峰。荧光测试显示,二聚体2在480 nm处有发光峰,且荧光发射峰随溶液浓度增加发生轻微红移。
关键词: 含硼自由基, 二聚体, 四配位硼中心
“四位一”的无机化学教学创新
叶龚兰, 尹霞, 许峰, 杨鹏, 吴英鹏, 费慧龙
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401071
“无机化学”的授课对象为大一新生,学生的学业适应有待提高;课程的理论性强,理论与实验难以同步开展;同时,理论与实践不能有机融合。针对以上问题,为了提高拔尖学生的学习能力,教学团队进行了全面改革。依托信息化资源平台和人工智能知识图谱,创新教学模式,通过混合式教学模式,解决部分学生学习与老师上课进度脱节的问题,提高学生自主学习能力并满足个性化需求;创新教学手段,将虚拟仿真等新技术引入课堂,解决理论与实验脱节的问题,提高学生深度学习能力;创新教学环境,依托学校实验平台和当地地质博物馆沉浸式学习,解决理论与实践脱节问题,提高学生实践创新能力;创新教学主导,依托博物馆,学生参与讲解员等志愿者活动,提高学生社会服务意识。“无机化学”的创新改革让课程平台资源更丰富、成果更多、教学质量获得同行高度认可,学生收益多、创新实践能力显著增强。
关键词: 无机化学, 四位一体, 拔尖学生, 教学改革
能量分解分析方法及其在水团簇多效应中的应用
陆星元, 姚宇涛, 谷俊井, 苏培峰
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405074
能量分解分析方法是一种研究分子相互作用的定量分析理论方法,在分子自组装、药物设计、化学反应机理、力场发展等各个领域得到广泛应用。现有化学本科教材对分子相互作用的讲授过于浅显,逐渐不适应现在化学系本科的培养要求。为深化大学本科学生对分子相互作用的认知,本文简述了能量分解分析方法的基本概念,介绍了具有代表性的广义Kohn-Sham能量分解分析(GKS-EDA)方法及其在六聚水多体效应中的应用。
关键词: 能量分解分析, 水团簇, 多体效应
Preparation and photocatalytic performance of AgNi bimetallic modified polyhedral bismuth vanadate
Jun LI, Huipeng LI, Hua ZHAO, Qinlong LIU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230401
Polyhedral bismuth vanadate (BVO) material was prepared using a straightforward hydrothermal method, and then a small-sized AgNi bimetallic co-catalyst was synthesized in situ on the surface of the polyhedral BVO through a chemical reduction method. The photocatalytic performance of the catalyst was studied. The physicochemical properties of the prepared AgNi/BVO material were characterized through various techniques, including X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), photoluminescence (PL) spectroscopy, and nitrogen adsorption-desorption analysis. The results indicated that AgNi bimetallic co-catalysts were extensively loaded onto the unique morphology of BVO polyhedra, significantly increasing the metal attachment sites. Simultaneously, the AgNi loading also improved the crystallinity of BVO. The silver surface plasmon resonance effect, in conjunction with the nickel's lattice interface effect, enhanced the BVO catalyst's absorption of visible light and improved the separation of photo-generated electrons, thereby increasing the photocatalytic activity. Photocatalytic degradation experiments using MB (methylene blue) as a model pollutant demonstrated that when the ratio was 3:1, AgNi/BVO exhibited the highest catalytic activity, with a reaction rate of 5.4 times higher than that of BVO under visible light irradiation. This photocatalyst retained excellent photocatalytic activity even after four cycles of use.
关键词: bismuth vanadate, bimetal, catalyst, photocatalysis
多色稀土有机配合物闪烁的合成及X射线成像应用
唐亮, 倪京飞, 肖康, 刘湘梅
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240139
以2,5-二氟苯甲酸(HDFBA)为第一配体,2,2'∶6',2″-三联吡啶(terpy)、1, 10-菲咯啉(phen)为第二配体,成功合成4种稀土有机配合物闪烁体:[Tb(DFBA)3(terpy)(H2O)] (1)、[Eu(DFBA)3(terpy)(H2O)] (2)、[Tb(DFBA)3(phen)] (3)、[Eu(DFBA)3(phen)] (4)。这些稀土有机配合物闪烁体展现出优异的X射线剂量响应性、光稳定性以及高达(25 100±2 000) photons·MeV-1的稳态X射线激发的相对光产额。通过调节配合物中Eu3+和Tb3+的物质的量之比,实现了从绿色到红色的多色发光。将它们以一定的比例掺入聚乙烯醇(PVA)基质中获得均匀闪烁体薄膜,实现了高分辨(11.2 lp·mm-1) X射线成像。
关键词: 稀土有机配合物, 闪烁体, X射线成像, 多色X射线激发发光
“产教融合、校企合作、多位一”的应用化学专业实践教学体系构建
龚成斌, 张国娜, 唐倩, 雷洪, 孔玲, 任文山
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309104
“产教融合,校企合作”是高校培养新时代所需人才的重要途径之一,牵引着人才培养的发展方向。为顺应时代对人才的需求,并结合我院应用化学专业人才培养目标,本文针对我院应用化学专业提出构建“产教融合、校企合作、多位一体、虚实结合”的创新人才培养实践教学体系。以培养学生的实践创新能力为核心,通过搭建校企合作实践教学平台,设置“基础实验-综合训练-创新设计”三个层次的实验,推进多位一体、虚实结合的实践教学模式,对学生实行个性化培养,使培养的人才与社会需求相适应,并服务于经济社会的发展。
关键词: 产教融合, 校企合作, 虚实结合, 实践教学
“项目-专利-论文”一化教学模式改革与实践——以“高聚物成型工艺”课程为例
张健夫, 白伟, 侯娟, 邹辰旸
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202408138
为应对传统教学模式在快速发展的高科技领域中日益显现的局限性,以“高聚物成型工艺”课程为例,提出并实践了“项目-专利-论文”一体化教学模式,将科研问题凝练、专利申请、产权保护和论文撰写和投稿融入教学活动中。对该模式的实施过程、优势及推广适用性进行探讨,此模式在高等教育化学教学中具有普适性和推广潜力。
关键词: 项目, 专利, 论文, 课程建设
NiAlNd catalysts for CO2 methanation derived from the layered double hydroxide precursor
Jinglin CHENG, Xiaoming GUO, Tao MENG, Xu HU, Liang LI, Yanzhe WANG, Wenzhu HUANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240152
The glycol solvent -thermal method prepared a serial of NiAlNd catalysts based on layered double hydrox-ides (LDHs) precursor. The introduction of Nd greatly promoted the catalytic activity for CO2 methanation at low temperatures. The CO2 conversion on the NiAlNd - 0.4 catalyst reached 83.9% under the reaction condition: T= 210 ℃, WHSV (weight hourly space velocity)=24 000 mL·g-1·h-1, p=100 kPa. The substitution of Nd3+ for Al3+ hin-dered the formation of LDHs structure in the precursor but decreased the particle size of the calcined catalyst. The interaction between NiO and Al2O3 was weakened with the introduction of Nd, resulting in better NiO component reducibility and high intrinsic activity of the Ni site. Moreover, the presence of Nd increased the number of surface basic sites of the catalyst, thus increasing the adsorption of CO2. With the increase in Nd, the surface area of metallic Ni in the reduced catalyst takes on a volcano-shape variation trend. The catalytic activities of NiAlNd catalysts are affected by the number and intrinsic activity of Ni sites simultaneously.
关键词: CO2 methanation, layered double hydroxide, NiAl catalyst, neodymium, active site
MnO2纳米线支撑中空十二面CoNi2S4的制备及其电化学性能
郑佳红, 杨敬云
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240170
采用简单的室温搅拌法和一步硫化法制备了MnO2纳米线支撑中空十二面体CoNi2S4 (MnO2/CoNi2S4)电极材料。超长MnO2纳米线为电子转移提供了直接路径,而且其较大的长径比有利于形成自支撑的三维导电网络结构;中空多孔的CoNi2S4提供了更丰富的活性位点,同时缓解了充放电过程中的体积变化。得益于以上优势,MnO2/CoNi2S4在1 A·g-1时具有1 531.1 F·g-1的比电容,在10 A·g-1时具有86.9%的电容保持率。利用MnO2/CoNi2S4作为正极、活性炭(AC)为负极组装的MnO2/CoNi2S4||AC器件实现了高能量密度(800 W·kg-1时40 Wh·kg-1)和优异的循环稳定性(5 000次循环后保持64.8%)。
关键词: 金属有机骨架, 二氧化锰纳米线, 过渡金属硫化物, 超级电容器
“一双翼”嵌入式人才培养模式创新——浙江农林大学应用化学专业建设实践
罗锡平, 王星, 杨胜祥, 郭建忠, 王宇轩, 杨雪娟
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309058
浙江农林大学应用化学专业是首批浙江省一流专业建设点,也是第三批国家级一流本科专业建设点。本文分析了传统专业人才培养中存在的问题,提出了共建人才培养方案、教师队伍资源库、实践教学基地、课程教材建设、教学方法创新等优质教学资源,构建“一体双翼”嵌入式人才培养新模式,以范例介绍模式内容及保障措施,分析了模式成效。
关键词: 一流专业建设, 教学改革, 产教融合

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