【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312065
本文介绍了诺贝尔化学奖得主、德国化学家卡尔∙齐格勒(Karl Ziegler)的科研历程及贡献以纪念他逝世50周年。Ziegler对科学的热情、独特的思维和卓越的实验能力奠定了他的科学基础。他专注于自由基化合物、多元环化合物和有机金属化合物的研究,他与朱利奥∙纳塔共同发明命名的Ziegler-Natta催化剂对全球聚烯烃工业产生深远影响,造就了上千亿美元的市场。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202312048
以近期风靡大众的“酱香拿铁”为蓝本,创新性地以“美酒加咖啡”的双线结构展开,从乙醇和咖啡因的性质、对人体的作用机制、体内代谢途径等方面进行拟人化叙述,以期帮助读者了解背后的化学知识及对健康的影响,从而更科学、适度地摄入饮品。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309020
人工光合成是一种先进的技术,可以利用太阳能作为唯一驱动能源,将水和氧气转化成双氧水(H2O2)。然而,目前常用的光催化体系的性能受制于其光吸收能力有限,载流子分离效率低以及表面反应能力弱等问题。在本文研究中,采用原位水热法,成功地在少层Ti3C2片表面生长厚度为5–10 nm的立方相In4SnS8 nm片(Eg = 2.16 eV),形成了一种具有三明治结构的Ti3C2/In4SnS8纳米复合材料。Ti3C2和In4SnS8之间较大的界面面积及紧密的界面接触有助于载流子在体系中的迁移。X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM),和X射线光电子能谱(XPS)证实了Ti3C2/In4SnS8纳米复合材料的成功构建。能带结构包括价带顶端和Mott-Schottky曲线表明此2D/2D异质结形成了肖特基异质结,有助于载流子的快速分离,并从In4SnS8转移至Ti3C2表面,避免了电子从Ti3C2回流至In4SnS8。荧光光谱分析和光/电测试结果证明了Ti3C2和In4SnS8的复合有效抑制了载流子的复合。其中,7 wt% Ti3C2/In4SnS8复合材料表现出最佳的可见光催化性能,H2O2生成速率为1.998 µmol∙L−1∙min‒1,比单独In4SnS8高2.2倍。此外,Ti3C2/In4SnS8表现出多功能应用,对Cr(Ⅵ)的还原速率为19.8 × 10−3 min‒1,比单一In4SnS8性能高约4倍。Ti3C2/In4SnS8复合材料在经过五次循环实验测试后表现优异的稳定性,其形貌、晶体结构和组成在反应后未发生改变。通过深层次的分析包括捕获实验、气氛实验和电子顺磁共振,证明了H2O2生成的途径包括两种:一种是两步单电子还原路径,另一种是一步两电子水氧化路径。本研究为设计高效、多功能的催化体系提供了一种新的思路。