磺酰腙的高效快速合成及其抗菌性能初探——推荐一个医学本科院校化学创新实验
唐敬杰, 谢露影, 刘嘉昱, 石尚玉, 孙欣雨, 林家阳, 杨琦堃, 于传昂, 王泽, 王盈盈, 解增洋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309091
在有机化学实验教学过程中,实验内容通常是完成某一化合物的合成或提取,缺少对目标化合物的结构鉴定和性质检验。为了提高有机化学实验教学质量,培养学生的科研素养和创新能力。以商业易得的醛、酮和对甲苯磺酰肼为反应原料,于室温无溶剂条件下,利用研磨方法在1 min内高效快速合成磺酰腙,并对产物进行结构表征和性质研究。产物应用于抗菌实验研究时,化合物3i3h对大肠杆菌有最好的抑制效果。实验涉及合成、TLC检测和柱色谱层析等操作,可以锻炼学生在有机化合物合成、纯化及结构鉴定等方面的操作技能。要求学生独立查阅文献,熟练掌握Origin、ChemDraw和MestRec等软件的使用,可以提升学生分析问题并解决问题的能力。改进的实验以提高学生综合素质为宗旨,适用于有机化学基础实验教学。
关键词: 无溶剂条件, 磺酰腙, 研磨方式, 抗菌性能
导电水凝胶基柔性电子传感系统——柔性电子创新实验设计
王腾蛟, 程天, 刘荣珺, 王泽, 乔宇轩, 王安, 李鹏
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309094
导电水凝胶兼具生物医用材料和导电材料特征,可应用于医疗康复、运动监测和人机交互等领域。为提高柔性电子学专业本科生的创新意识与实验技能,本实验设计了一种纳米凝胶材料交联的导电水凝胶,通过探索加聚型水凝胶聚合过程中引发剂浓度和交联机制,阐明材料结构组分对水凝胶基柔性电子器件使用耐久性能及传感性能的影响。通过创新实验设计,柔性电子学专业本科生可以学习到高分子乳液聚合、水凝胶制备以及应力应变传感性能表征等知识点,深入理解交联剂结构设计对材料功能性的影响。此外,本实验还设计了基于水凝胶柔性电子传感器的可穿戴传感系统,通过集成可控制小车移动的智能手套,以及用于控制电脑游戏的水凝胶控制器,将前沿科研与本科实验教学任务紧密结合,有利于激发柔性电子、材料、电子信息等专业本科生对于科研的兴趣和创新探索的科研精神。
关键词: 柔性电子, 乳液聚合, 导电水凝胶, 纳米凝胶, 柔性应变传感器
无机原生细胞的构建及其在细胞仿生和生物催化中的应用进展
李兆新, 魏瑞波, 张敏, 王泽, 郑晶, 刘剑波
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240235
自下而上构建能够模拟活细胞基本特征的人工区室(原生细胞)的研究正在快速发展。这不仅在非生命与生命之间架起了桥梁,也为生命起源提供了重要的研究线索。此外,无机原生细胞表现出更高的化学和机械稳定性、生物相容性,以及膜设计灵活性。因此,它们具有非常广泛的研究前景,尤其在细胞仿生和生物催化领域展现了巨大潜力。本文介绍了无机原生细胞的基本特征,然后综述了它们的构建方法,重点介绍了无机胶体小体、磁性纳米粒子以及多金属氧簇3种主要腔室类型。最后,讨论了它们在细胞仿生和生物催化中的最新应用,并分析了当前的挑战和展望了未来的发展方向。
关键词: 无机原生细胞, 胶体囊, 磁性纳米颗粒, 多金属氧簇, 生物催化
ZIS1−x/UCN S型异质结界面的超快电子转移实现高效H2O2光合成耦合四环素降解
张淑敏, 王亚琪, 王泽, 王立博, 安长胜, 许第发
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100136
将产过氧化氢与有机污染物降解相结合,不仅能有效克服水氧化反应动力学迟缓的问题,同时还能应对环境污染挑战。在这项工作中,通过在多孔超薄UCN上原位生长ZIS1−x纳米片,构建了一种富含S缺陷的ZnIn2S4/g-C3N4 (ZIS1−x/UCN) S型异质结光催化剂。设计的ZIS1−x/UCN光催化剂表现出增强的可见光吸收、丰富的活性位点和紧密的界面接触。优化后的ZIS1−x/UCN-1.0光催化剂表现出出色的双重功能,同时实现了2902.2 µmol·g−1·h−1的H2O2生成速率和91.3%的四环素(50 mg·L−1)降解效率。与在纯水中的活性(1777.0 µmol·g−1·h−1)相比,H2O2性能提高了1.63倍。通过飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)、原位X射线光电子能谱(ISI-XPS)和原位X射线吸收精细结构光谱(XAFS)的综合表征,我们证实了S型异质结电荷转移机制。这种S型异质结诱导的独特电子结构不仅促进了界面上的超快电子转移(3.54 ps),还显著增强了光生载流子的氧化还原能力。总体而言,这项工作为光催化技术在能源生产和环境修复领域的双重应用开辟了新的途径。
关键词: S型异质结, H2O2光合成, 四环素降解, 飞秒瞬态吸收光谱

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