低温合成四相BaTiO3及其压电催化性能
胡志文, 董伟霞, 包启富, 李萍
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230462
基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO3粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征;在超声条件下,以系列典型染料为降解对象测试BaTiO3压电催化性能。结果显示,煅烧温度为600 ℃时即可获得四方相BaTiO3粉体,且随着温度的提升,结晶度逐渐增加;当煅烧温度为700 ℃时,合成的BaTiO3粉体尺寸分布均匀,分散度良好,呈现类立方体状;在超声驱动下,BaTiO3降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果,反应速率常数分别为1.090×10-2、1.113×10-2、1.084×10-2 min-1,并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理,即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。
关键词: 淀粉糊化, 低温, BaTiO3, 压电催化
BiOCl/聚苯胺的制备及其光催化降解罗丹B性能
张霞, 白羽石, 常熙, 张晗, 张灏昱, 彭利满, 黄姝姝
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240255
采用原位聚合法制备了氯氧化铋(BiOCl)与聚苯胺(PANI)复合的Ⅱ型异质结光催化剂BiOCl/PANI,并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和N2吸附-脱附测试等多种技术手段对其进行了表征,考察了BiOCl/PANI在模拟可见光下对罗丹明B (RhB)的光催化降解性能。实验结果表明:BiOCl/PANI催化剂比PANI和BiOCl具有更高的光催化活性,在RhB质量浓度为50 mg·L-1、PANI与BiOCl的物质的量之比为0.02∶1、50 mg·L-1的催化剂条件下,所制备的BiOCl/PANI光催化150 min后,RhB降解率为98.8%,速率常数为0.031 min-1;经过4次循环实验后,RhB降解率从98.8%降低至98.4%,表现出良好的稳定性和可重复利用性。光催化剂BiOCl/PANI实现了电子和空穴对的快速分离,降低了二者在催化剂内部的复合速率,提高了光催化性能。
关键词: 光催化, Ⅱ型异质结, BiOCl/polyaniline, 罗丹明B
荧光定量分析实验的改进——化学计量学辅助的三维荧光法同时测定食品中的罗丹6G和罗丹123
文密, 贾宝硕, 柴永琪, 王童, 刘剑波, 吴海龙
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405147
仪器分析实验“分子荧光法测定罗丹明B的含量”存在实验过于简单、未考虑实际情况等问题。因此,本改进实验在三维荧光扫描模式下获取样本数据,不进行复杂预处理,而是运用化学计量学算法解析出目标分析物的纯信号,进而实现了染色辣椒中罗丹明6G和123的同时测定。本改进实验提高了学生全面考虑问题和创新解决问题的能力。
关键词: 罗丹明6G, 罗丹明123, 三维荧光, 化学计量学, 染色辣椒
空位缺陷调控策略构筑高能量密度六孔洞MXene水系超级电容器
薛艳辉, 晁少飞, 徐曼, 吴琼, 伍复发, MuhammadSufyanJaved
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240183
利用碳空位缺陷有序化策略构筑了多层六方孔洞MXene电极材料,在软包超级电容器中实现了高比容量和高能量密度水系钾离子存储。该电极材料具有较大比表面积的三维六方孔洞结构,为储钾提供了更多的活性位点。结合六方孔洞内壁新暴露的钛原子的化合价变化引起的赝电容效应,阐明了多层六方孔洞MXene水系钾离子超级电容器比容量提高的内在原因。通过密度泛函理论计算多层六方孔洞MXene对钾离子的吸附能,并结合电化学储钾性能实验及动力学分析,确定了钾离子被吸附的最佳位置,得出了钾离子的吸附规律。通过定量分析多层六方孔洞MXene中电子的能带结构和差分电荷密度等电子传输规律,揭示了其水系钾离子超级电容器具有高电导率和良好倍率性能的内在机理。
关键词: 超级电容器, 六方孔洞MXene, 缺陷调控, 比容量, 储钾机理
“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学——“一生一案”,因材施教实验教学法
姚奇志, 金谷, 朱平平
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309071
围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标,我们在多年持续教改和探索基础上,提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上,针对实验过程中发现的问题,自主设计探究方案,进行个性化实验探究;同时,将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中,增设方案答辩环节,实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来,成效显著,不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能,锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力,而且开启了对求异思辨、创新能力的培养,教学模式得到普遍欢迎和首肯。
关键词: 多层次分析化学实验, 模块化教学, 自主设计和探究, 一生一方案, 因材施教
Construction and photocatalytic properties toward rhodamine B of CdS/Fe3O4 heterojunction
Yuan CONG, Yunhao WANG, Wanping LI, Zhicheng ZHANG, Shuo LIU, Huiyuan GUO, Hongyu YUAN, Zhiping ZHOU
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240219
A simple two-step hydrothermal method synthesized four different CdS/Fe3O4 photocatalysts with varying ratios of mass of CdS to Fe3O4. The composition and morphology of the prepared samples were investigated using X-ray diffraction (XRD), Raman spectrum, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). Solid UV reflectance spectra testing found that CdS/Fe3O4 nanocomposites had good light absorption throughout the spectral range, promoting their photocatalytic properties. Under visible light irradiation, CdS/Fe3O4 (2:5) with a mass ratio of 2:5 exhibited excellent photocatalytic performance, with a degradation rate of 98.8% for rhodamine B. Furthermore, after five cycles of photocatalytic degradation reaction, the rhodamine B degradation rate remained at 96.2%, indicating that the photocatalysts have good photocatalytic stability.
关键词: CdS/Fe3O4, photocatalyst, degradation rate, rhodamine B
三个四核稀土配合物的晶体结构、DNA作用及抗菌活性
苗常青, 陈凤姣, 李文钰, 魏淑杰, 姚宇晴, 王可怡, 王妮, 辛晓艳, 方明
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240192
以多齿席夫碱(E)-2-羟基-3-甲氧基-N'-(6-甲氧基吡啶-2-亚甲基)苯并酰肼(H2L)为配体,与Ln(dbm)3·6H2O(Hdbm=二苯甲酰甲烷)反应,通过溶剂热法,成功设计并构筑了3例新的四核稀土配合物[Ln4(dbm)6(L)2(μ2-OCH3)2(CH3OH)2xCH3OH[Ln=Eu (1)、Tb (2)、Tm (3),x=3(1)、0(2)、0(3)]。单晶X射线衍射结构表明:1~3的结构相似,配位单元主要由4个Ln、6个dbm-、2个L2-、2个μ2-OCH3及2个配位的CH3OH组成。4个中心Ln通过6个μ2-O原子相互连接,呈线型四核结构。固体荧光实验测试表明:12在室温下表现出稀土的荧光特征发射峰。此外,抗菌活性研究表明,与配体H2L和稀土离子相比,1~3具有更强的抗菌活性。采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了1~3与小牛胸腺DNA之间的相互作用,结果表明1~3与小牛胸腺DNA的相互作用为插入结合。
关键词: 四核稀土配合物, 晶体结构, 荧光性质, DNA作用, 抗菌活性
A rhombic Dy4-based complex showing remarkable single-molecule magnet behavior
Yinling HOU, Jia JI, Hong YU, Xiaoyun BIAN, Xiaofen GUAN, Jing QIU, Shuyi REN, Ming FANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240251
A tetranuclear Ln(Ⅲ)-based complex: [Dy4(dbm)4(L)6(μ3-OH)2]·CH3CN (1) (HL=5-[(4-methylbenzylidene)amino]quinolin-8-ol, Hdbm=dibenzoylmethane) was manufactured and its structure was characterized in detail. X-ray diffraction analysis shows that complex 1 belongs to the monoclinic crystal system and its space group is P21/n, which contains a rhombic Dy4 core. Magnetic measurements of 1 suggest it possesses extraordinary single-molecule magnet (SMM) behavior. Its energy barrier Ueff/kB was 116.7 K, and the pre-exponential coefficient τ0=1.05×10-8 s.
关键词: tetranuclear Dy(Ⅲ) complex, Schiff base ligand, crystal structure, magnetic property, single-molecule magnet

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