【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403076
酒,乃天地之精华,文化之载体,品一杯佳酿,如同品一段历史,品一份人生。白酒在各种场合中发挥着重要作用,它不仅仅是一种饮品,还寄托着人们对美好生活的向往和追求。本文采用生动形象的对话形式,通俗易懂地描述了白酒酿制的五个主要过程——选料、糖化、发酵、蒸馏和陈酿,重点介绍了其中的主要化学成分以及酿制过程中的化学反应,白酒的酿造过程体现了匠心独运的精神以及酒文化的博大精深。通过品味白酒,可以更好地感悟人生的哲理和智慧。好酒需要陈放才能更加醇香,人生也需要经历岁月的沉淀才能更加丰富多彩。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100134
荧光碳点(CDs)已经广泛应用于生物体外/体内的荧光成像。然而,荧光CDs作为生物标记的特异性较差、而且在红光发射区域荧光量子产率(QY)较低,仍然是亟待解决的关键问题。本研究以天然植物绿萝叶片的乙醇提取液为前驱体,通过溶剂热“一锅”法合成了一种红色荧光碳点(命名为EA-CDs,λex/λem = 400 nm/660 nm)。EA-CDs具有小尺寸(平均粒径3.9 nm)、高荧光QY (在乙醇中λem = 660 nm,QY = 15.4%)、低毒性(体外/体内)和良好的亲脂性(油水分离系数LogP > 0),因此适用于体外/体内生物荧光成像和标记。实验结果表明该红光CDs不仅可以用于标记植物细胞膜,而且可以作为斑马鱼体内肠道荧光成像工具,有望成为一种通用型具有高荧光量子产率的生物膜红光染料。此外,本工作也为绿萝等观赏性植物的应用开拓了一种新思路。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401076
本文基于一款治疗阿兹海默症的药物——沙芬酰胺甲磺酸盐进行教学设计,以4-(3-氟苄氧基)苯甲醛为起始原料,引入微波合成技术,采用还原胺化策略,经过三步反应,迅速、高效得到目标产物,并采用核磁、熔点和旋光分析方法鉴定结构与纯度。实验设置既兼顾有机综合实验技术的训练,又注重知识的交叉融合。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310087
本实验设计合成了铜-焦脱镁叶绿酸a甲酯(Cu-MPPa),用于活性氧(ROS)介导的癌症治疗和消耗谷胱甘肽,并通过类Fenton反应循环产氧维持细胞内高浓度氧。实验过程中考察了Cu-MPPa的活性氧产生能力、氧气产生能力和谷胱甘肽消耗能力等性能。所合成中间体的结构用质谱进行了表征。这个实验综合了有机化学合成、仪器分析化学和生物化学实验,要求由三名学生组成实验小组,大约需要24学时,旨在培养学生综合创新能力、解决复杂问题能力和培养团队合作精神。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240420
以六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)和可溶性淀粉(ST)为原料,通过生物模板法制备了CeO2非均相光芬顿催化剂(ST-CeO2)。采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、固体紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征。FTIR和Raman光谱证实了Ce—O键及氧空位的存在。UV-Vis DRS显示其在紫外和可见光区域有强吸收,XPS光谱分析表明催化剂表面存在Ce3+和Ce4+的混合价态,这可有效促进光生电荷的分离和H2O2的活化。甲基橙(MO)降解结果表明,ST-CeO2在紫外光下照射60 min时对MO染料的降解率可达82.8%;加入H2O2后,其在60 min时对MO染料的降解率可达99.7%,而且重复回收利用5次后仍然保持优良的催化性能。自由基捕获实验证明空穴(h+)和羟基自由基(·OH)是在MO染料降解反应中起主导作用的活性物质,而超氧自由基(·O2-)起次要作用。此外还详细探讨了ST-CeO2光芬顿降解MO染料的机理。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230314
通过原位共沉淀法可控制备了系列直接Z型MIL-100(Fe)/BiOBr异质结。使用粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、高倍透射电镜(HRTEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对MIL-100(Fe)/BiOBr异质结晶体结构、微观形貌、光学性能、化学组成进行表征。以低功率发光二级管可见光为光源,探究了MIL-100(Fe)/BiOBr异质结光芬顿降解磺胺甲恶唑(SMX)性能。最佳反应体系MB-7/Vis/H2O2(MB-7是MIL-100(Fe)质量为BiOBr质量的70%时制备的样品)在光源照射70 min后可降解99.8% SMX(5 mg·L-1)。同时,还考察了H2O2浓度、催化剂投加量、pH值以及无机阴离子对MB-7/Vis/H2O2降解SMX影响。MB-7/Vis/H2O2能够在经过5轮循环降解实验后保持95%以上的SMX降解效率,表明其具有较好的循环稳定性。通过光致发光(PL)光谱、光电化学测试、活性物质捕获实验以及电子自旋共振(ESR)技术对光芬顿降解SMX机理进行了揭示。增强的光芬顿活性的机制主要来自于异质结的构建加速了光生载流子的分离,进而促进了活性物质产生以及Fe3+/Fe2+的循环。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100157
尽管异质结压电催化剂的设计被证明可以显著提升其催化活性,但异质结界面在压电过程中对表面势阱的调控机制及其对载流子迁移的影响仍缺乏系统研究。本研究通过自组装策略,在Bi12O17Cl2@FeOOH体系中构建了非晶FeOOH与Bi12O17Cl2之间的增强界面相互作用异质界面结。这种强界面相互作用显著增强了界面极性,可大幅抑制Bi12O17Cl2表面电荷的应力响应能力(最大降幅达原始值的63%–98%),这显著降低了压电过程中表面势阱的深度,从而有效削弱了压电电荷的束缚,同时促进了电荷转移。同时,界面形成的Bi–O–Fe化学键构建了电荷传输通道。这些协同机制使得压电自芬顿反应中H2O2产率达到3.04 mmol g−1 h−1,总有机碳去除率提高了3倍(从18.6%增至55.8%)。
