藻胶实验室:澎湃荧光
刘欣雨, 胡蔚然, 李铮凯, 吉玮, 倪潇
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312021
“荧光海”是指在夜晚或黑暗环境中,海水表面发蓝光的景象,又称“蓝眼泪”。本科普实验着眼于引导人们了解该有趣自然现象,探究背后的科学原理,以智能缓释材料海藻多糖水凝胶包埋发光原料,根据化学发光能量转移原理制备可持续发光的多彩藻胶球,并基于此推出一种便携科普实验盒,可随时随地重现属于自己的澎湃“蓝眼泪”。本科普实验将糖化学、光化学和材料化学知识应用于自然现象的解读与应用,向公众充分展现浪漫美妙的化学科学。
关键词: 荧光海, 海藻多糖水凝胶, 离子交换, 可持续发光
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
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
葡萄糖修饰的双席夫碱的合成及其治疗阿尔茨默病的生物活性
孙斌, 蒋和雁
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240428
通过微波加热方式,快速合成了3个葡萄糖修饰的双席夫碱。通过比浊度分析、HRP/Amplex Red实验、DCFH-DA荧光探针实验、NBT分析法以及MTT实验检测它们抑制金属离子诱导的Aβ聚集、减少活性氧(ROS)生成及抑制Aβ聚集产生的细胞毒性。发现葡萄糖修饰的双席夫碱都能有效抑制金属离子(Zn2+、Cu2+)诱导的Aβ1~40的聚集,降低Cu2+-Aβ加合物催化产生ROS水平、提高Cu2+-Aβ作用的细胞内超氧化物歧化酶的活力,有效抑制Zn2+或Cu2+诱导Aβ聚集而产生的神经细胞毒性并大幅提高细胞存活率。作为对比,我们也检测了相同条件下的氯碘羟喹(cliquinol, CQ)和没有葡萄糖修饰的同类双席夫碱的活性,发现葡萄糖修饰的双席夫碱各方面活性均好于CQ;葡萄糖修饰的双席夫碱自身毒性小、抗氧化和提高Aβ与金属离子共同处理的细胞的存活率方面均优于未葡萄糖官能化的同类双席夫碱。
关键词: 合成, 葡萄糖, 阿尔茨海默病, 双席夫碱, 抗氧化剂
“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

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