摘要：新一轮初中化学课程改革倡导开展跨学科实践活动。本文以“制作凉茶”为例,融合化学与其他学科的相关知识内容,探寻该项目活动的育人价值,构建项目内容结构,明晰项目实践目标,明确项目实施过程,培养学生运用跨学科思维解决真实问题的科学素养,促进学生的发展。

摘要：对天然产物反式阿魏酸进行化学修饰,设计、合成了2种单核钌配合物[Ru(cym)(L)Cl]Cl(Ru⁃1)与[Ru(bpy)2(L)]Cl2(Ru⁃2)(cym=对伞花烃,bpy=2,2′-联吡啶,L=(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-N-((4′-methyl-(2,2′-bipyridin)-4-yl)methyl)acrylamide),通过核磁共振氢谱和碳谱、电喷雾质谱对配合物进行了结构表征。利用荧光、紫外-可见光谱等方法研究了配合物的溶解性和光学性质。配合物均具有良好的亲水性。Ru⁃2有良好的荧光性能,其发射波长达到近红外的631 nm,且可以在pH值为8~10之间实现响应。Ru⁃2还具有较高的单线态氧量子产率(Φ=0.70),有望成为一类高效的光敏剂。2种配合物都与CT-DNA发生嵌入作用(Kb分别为1.210×10^4和1.233×10^3 L·mol^-1);均与BSA有一个结合位点,使其荧光发生静态淬灭(Ka值分别为1.94×10^4,2.45×10^4)。

摘要：钾离子电池由于其低成本和丰富的钾矿产资源,在能量存储和转化领域极具应用潜力。金属硫化物理论容量高且材料种类丰富,在众多钾离子电池负极材料中表现突出。然而,金属硫化物存在的缺点,如导电性差、离子扩散率低、界面/表面传输动力学缓慢等,限制了其在储钾过程中的性能表现。在这篇综述中,我们系统的讨论和总结了金属硫化物作为钾离子电池负极的电化学反应机制、所面临的挑战和合成方法。其中,重点讨论了其常见的合成方法,包括模板法、溶剂热/水热法、固相反应法、静电纺丝法和离子交换法。这篇综述意在通过优化合成策略设计合成理想的组分和结构,来解决钾电负极材料存在的问题,最终得到高性能的钾离子电池负极材料。最后我们还对基于金属硫化物的钾离子电池负极的发展方向进行了展望。

摘要：通过电化学反应将氮气(N2)和水(H2O)在常温常压的条件下转化为氨气(NH3)是一种绿色环保的合成氨方法。但由于N2具有非常高的化学惰性,必须借助电催化剂来加速反应的动力学过程。通过密度泛函理论计算揭示出新型二维无机材料AuP2对N2电化学还原制NH3具有很好的催化活性。在二维AuP2材料中,Au与P之间由于电负性差异发生显著的电荷转移,使带有正电荷的P可作为活性位点促进氮还原。计算表明整个反应的速控步是N2生成*NNH的过程,限制电压为1.2 V,催化活性可以跟部分金属催化剂相媲美。为设计高效氮还原电催化剂提供了新的思路。

摘要：金属有机骨架材料(MOFs)由金属离子或金属簇与有机配体组装而成,其中多变的金属中心和有机配体使其具有高度可调性,这为调控高效气相色谱分离性能奠定了良好的结构基础。热力学作用力是描述分析物与固定相相互作用的基本指标,保留因子、麦氏常数、焓变与熵变等热力学值可以反映热力学作用力的相对大小。在微观层面上,可以通过设计MOFs孔隙内的多元作用力以开展热力学性质的研究,如设计金属亲和性、π-π相互作用、极性、手性位点等,这些热力学作用力可为分离具有微小差异的分析物提供有利环境。在动力学方面,MOFs的孔径大小与形状、颗粒尺寸、堆积模式对分析物的动力学扩散速率有着重要的影响,从改善分析物的动力学扩散角度出发,通过选择合适的孔径尺寸与形状、降低MOFs的颗粒尺寸、调控MOFs的堆积模式等手段,均可以提高气相色谱固定相的分离性能。根据色谱动力学统一方程和范蒂姆特方程计算扩散系数、理论塔板高度等动力学值,可有效评价色谱峰峰形和色谱柱柱效。在分离过程中,分析物的热力学作用力和动力学效应是协同作用的,且缺一不可。因此,本文从热力学与动力学两个角度提出了构建高效MOFs气相色谱固定相的设计思路,希望能为相关领域的研究提供一定帮助。

摘要：自2004年首次报道以来,二维材料因具有纳米级厚度、高比表面积、独特的层状结构和优异的机械性能等特点,受到了广泛关注。在导电、导热、气体存储和分离、膜分离以及催化等领域,二维材料均展现出了广阔的应用前景;其中,最为知名的二维材料是石墨烯,其是由单层碳原子构成的二维晶格结构,拥有较大的比表面积和优良的吸附性能,因而备受青睐。除此之外,二维材料还包括类石墨相氮化碳、氮化硼、过渡金属硫化物等。随着网状化学的不断发展,二维多孔框架材料逐渐受到关注,这类材料拥有纳米片状的形态、一维的孔道结构以及特殊的层间作用力,具有作用力丰富和可设计性强等优势,在色谱分离领域展现出了巨大的应用潜力。本文首先简要介绍了二维材料的合成方法与分离机理,随后着重介绍了近年来二维多孔框架材料在气相色谱及液相色谱固定相应用方面的最新研究进展。同时,本文也涉及了一些其他二维材料在色谱领域的应用,并对二维材料在色谱分离领域的发展前景进行了展望,期望为基于二维材料的色谱分离材料设计及应用提供参考。

摘要：金属有机骨架材料(MOFs)是一类由有机配体和金属离子(或金属簇)自组装形成的新型多功能材料。MOFs具有孔隙度高、比表面积大、孔径可调、化学和热稳定性高等特点,被广泛应用于吸附、分离、催化等多个领域。近年来,MOFs作为新型气相色谱固定相用于分离异构体受到了广泛关注。与传统无机多孔材料相比,MOFs在结构和功能上展现出高度的可调性,通过合理地选择配体和金属中心,可以设计合成具有不同孔道大小和孔道环境的MOFs,从而分别从热力学和动力学角度优化色谱分离效果,有效提高分离选择性。该文结合MOFs的结构,讨论了MOFs气相色谱固定相分离不同类型分析物的分离机理。分离机理主要包括MOFs孔道的分子筛效应或形状选择性,MOFs不饱和的金属位点与分析物中不同的官能团之间产生的相互作用,分析物与MOFs孔道之间产生的不同范德华力、π-π相互作用和氢键相互作用。此外,MOFs的手性分离可能主要依赖于外消旋体与手性MOFs中手性活性位点之间的相互作用。该文也对不同分析目标物进行了归类,综述了多种MOFs气相色谱固定相对烷烃、二甲苯异构体和乙基甲苯、外消旋体、含氧有机物、环境有机污染物的气相色谱分离效果。最后,该文还对MOFs在该领域的应用进行了总结与展望,旨在为MOFs气相色谱高效分离的研究提供参考。

摘要：常温常压下的合成氨反应对维持人类社会的可持续发展具有重要意义.在过去的几十年里,高效氮还原电催化剂的设计和开发一直是被广泛研究的课题.常见的贵金属催化剂存在着价格昂贵、选择性差和活性中心不明等问题,从而限制了电化学合成氨的实际应用.以石墨烯为代表的二维平面材料因为具有独特的物理、化学和电子特性,成为替代贵金属氮还原催化剂最有前途的候选者.本文回顾了近年来二维材料在电催化氮还原领域的一些应用,重点介绍了电催化剂理论设计方法的发展.最后,提出了二维材料作为高效氮还原电催化剂所面临的机遇和挑战.

摘要：采用循环伏安法和碳糊电极,考察了用共缩合法和二次嫁接法合成的多金属氧酸盐(POM)/SBA-15介孔杂化材料的电化学性质以及氧化还原性能.在乙腈介质和所检测的电势范围内,溶液中游离的PW1 1 Si 32-物种和浸渍负载于介孔氧化硅上的同样POM物种显示两对WVI单电子氧化还原峰;共价键联于介孔氧化硅上的PW1 1 Si 32-物种也显示两对峰,但第一对峰的峰电流增大,还原电位比浸渍样品正移,表明共价键联的POM不仅能够保持其原有的氧化还原性能,而且比浸渍负载的POM具有更强的氧化性.峰流～扫速的关系显示,在低扫速时,样品的氧化还原过程是表面控制的;在高扫速时,则是扩散控制的.另外,钨磷酸盐样品的氧化性大于钨硅酸盐样品;共缩合法和二次嫁接法合成的样品具有相似的电化学行为.

摘要：采用蒸发诱导自组装法合成了介孔TiO2,并将表面含有Si-OH基团的钨磷酸盐衍生物(Bu4N)3PW11O39-[O(SiOH)2](TBAPW11Si2)嫁接到乙醇回流脱模的介孔TiO2上,合成了TBAPW11Si2/TiO2介孔杂化材料.采用IR、XRD、N2吸附-脱附、TEM、ICP-AES对样品的结构和组成进行了表征.结果表明,TBAPW11Si2与TiO2之间的共价键联是通过表面Si-OH和Ti-OH间的缩合进行的;TiO2表面足够的Ti-OH基团和一定温度的焙烧是这一缩合的必要条件.与TiO2载体相比,嫁接了TBAPW11Si2的杂化样品,锐钛矿相的结晶度略有增加;但表面积、孔容和孔径均有所减小,且随TBAPW11Si2负载量的增加而降低.光催化降解甲基橙的结果显示,杂化样品表现出比载体TiO2高得多的催化活性,甚至与高结晶度的商品光催化剂P25相当,显示出多金属氧酸盐-TiO2协同作用的优越性.