摘要：铁钉的电化学腐蚀是高中化学的一个重要实验,由于反应缓慢而不适于作为课堂演示实验。尝试用碳纤维系住铝丝放置在电解质溶液中,可探究铝丝的电化学腐蚀行为。研究表明,该实验在2 min内可产生大量气泡,现象明显、操作简单、安全可靠,可作为金属电化学腐蚀课堂演示实验和学生课堂活动实验的案例。

摘要：过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种环境友好型的化学品,具有强氧化能力,在消毒杀菌、环境处理、化学化工等领域被广泛应用.目前,工业生产H_(2)O_(2)主要依靠传统工艺,受困于诸多挑战,如蒽醌法能耗高、污染大,H2/O2混合法技术风险大、易爆炸.因此,迫切需要一种绿色、便捷、条件温和且可分散制取的方法来合成H_(2)O_(2).二电子氧气还原反应(2e-oxygen reduction reaction,2e-ORR)是一种以可再生电力驱动的、在温和条件下合成H_(2)O_(2)的绿色可持续的方法.4e-路径的强烈竞争降低了H_(2)O_(2)的选择性,导致产量和法拉第效率均低.因此,设计和开发高选择性的2e-ORR催化剂,以实现专一的H_(2)O_(2)合成路径,从而实现规模应用和升级工业合成路线,是目前急需解决的问题.尽管现阶段发展的2e-ORR催化剂已经取得显著进展,但距离规模化应用仍存在很大差距.基于此,对电催化2e-ORR合成H_(2)O_(2)的最新研究进展进行了综述.首先,介绍电催化合成H_(2)O_(2)的催化剂研究情况;其次,分析讨论催化机制及其影响催化性能的关键因素;最后,针对面临的关键问题提出提高电催化性能的策略及未来展望.

摘要：铜与浓硫酸反应的实验是高中学生理解浓硫酸具有强氧化性的重要实验。按照教材给定的方法进行实验,发现反应后的溶液有黑色不溶物存在,干扰学生对浓硫酸具有强氧化性的认知,同时实验中产物硫酸铜的鉴定过程烦琐且具有危险性。针对此问题,从浓硫酸的浓度、反应温度、铜片用量等3个因素进行实验条件优化,实验结果表明,在5 mL硫酸浓度为90%、反应温度为180℃、铜片质量为0.1 g的条件下,能明显地观察到白雾二氧化硫的生成、蓝色溶液(CuSO_(4))的存在且没有不溶物的出现。优化后的实验其实验现象和教材中所给出的该反应化学方程式之间匹配度更高,能有效地帮助学生建构浓硫酸的强氧化性,同时操作过程简单,用时少,安全性好,重现性增强。

摘要：真实问题情境中蕴含了丰富的化学核心知识,这些知识承载了化学基本观念、思想和方法,对学生深度学习及学科核心素养的培养具有积极作用。本文基于工业“三废”治理的真实情境开展深度教学,利用启发性和驱动性问题引导学生运用氧化还原反应的核心知识解决实际问题。通过实验探究、电解池模型设计和工艺流程绘制等学生活动,促进学生深度学习,将知识转化为能力和素养。

摘要：盘状液晶分子之间的相互作用决定液晶的性质,为了选择合适的计算方法,以便用量子化学研究液晶大分子,设计了对位取代苯和三酰胺苯作为模型分子,用高水平的ONIOM[MP2/6-31G*(0.25):HF/6-31G(d,p)]计算提供了与晶体结构资料相符合的较准确的二体相互作用结果,然后与各种较低级别的计算进行比较,说明ONIOM(HF/STO-3G:AM1:UFF)水平比较合适,盘重叠部分的相互作用主要是色散作用,用UFF力场处理,氢键主要是静电作用,用HF/STO-3G处理,其余部分用AM1处理,通过对苯取代的1,3,5-三酰胺苯的双分子构型优化,并与晶体结构数据进行比较,进一步说明ONIOM(HF/STO-3G:AM1:UFF)水平计算的适用性,在此基础上,对六烷氧基苯并菲取代的1,3,5-三酰胺苯的双分子构型进行了优化,为解释它所形成的液晶具有较高的电荷传输能力提供了有用的信息。

摘要：盘状液晶分子能自组装成高度有序的六方柱状介晶相.其各向异性的载流子高速迁移率使其成为较理想的有机光电子材料.采用分子间氢键锚定柱状相,获得介晶相温度范围宽、有序度高的苯并菲盘状液晶是本研究的目的.本文通过分子设计,合成了3个系列,共18个有两种不同软链的苯并菲盘状液晶化合物C18H6(OR)5(OCH2COOEt),C18H6(OR)5(OCH2COOBu)和C18H6(OR)5(OCH2CONHBu),其中R=CnH2n+1,n=4～9.化合物的纯度和结构通过1HNMR和元素分析确证.化合物热稳定性通过热重分析(TGA)测定,并显示出较高的热稳定性.通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)对这些化合物的热致液晶性进行了研究.结果显示对于分子中含有酰胺基的苯并菲液晶化合物C18H6(OR)5(OCH2CONHBu),与具有同样软链长度的分子中不含酰胺键的化合物系列C18H6(OR)5(OCH2COOBu)相比较,前者由于柱内分子间氢键的形成,具有更高的熔点和清亮点.

摘要：根据Marcus半经典模型,计算了支链中含酰胺基和含酯基的苯并菲盘状液晶化合物C18H6(OC2H5)3(OCH2CO-NHCH3)3和C18H6(OC2H5)3(OCH2COOCH3)3的电荷转移反应的速率常数.这两种化合物的支链都可以对称性分布,也可以非对称性分布.计算表明,支链排列的对称性对电荷转移矩阵元和电荷传输速率常数的影响很大,非对称性分子的正电荷传输速率常数和负电荷传输速率常数均大于对称性分子.所以,取代基非对称性排列对增加电荷传输速率常数有利.其原因是支链非对称排列的分子的质量中心与几何中心不重合,当液晶分子绕质量中心旋转的同时形成了分子间的相对平移,从而增大了电荷转移矩阵元.本文为设计、改善液晶分子的电荷传输性能提供了一条新的思路.

摘要：羟基苯并菲[TP(OH)(OR)5]是一类重要的盘状液晶中间体.根据苯并菲衍生物间极性差异,设计了一条简便的合成与分离羟基苯并菲的方法:在70%硫酸中用FeCl3氧化邻苯二醚与2-甲氧基苯酚三聚成环,分离获得2,3,6,7,10,11-六烷氧基苯并菲[TP(OR)6]和2-羟基-3-甲氧基-6,7,10,11-四烷氧基苯并菲[TP(OH)(OMe)(OR)4].后者再经醚化,Ph2PLi脱甲基得2-羟基-3,6,7,10,11-五烷氧基苯并菲[TP(OH)(OR)5].三步反应总收率14%～19%.

摘要：以石墨烯气凝胶(GA)为骨架,向其浇注壳聚糖(CS)醋酸溶液制备出多重网络结构的壳聚糖/石墨烯复合气凝胶(CGA),并探究了气凝胶的微观结构与性能的关系。采用扫描电镜、红外光谱、比表面积分析、热常数分析以及压缩性能测试等方法详细表征了材料的结构和性能。研究发现,杂化气凝胶丰富发达的孔洞结构赋予了材料轻质低密度的特性;多重网络结构的构筑,使材料具有良好的回弹性;CS与GA在界面上交联,使杂化气凝胶的压缩强度由10.02 kPa提高到99.83 kPa,弹性模量由19.75 kPa增加至244.66 kPa。这种有机-无机多重网络结构的设计,提高了GA的可压缩性,解决了GA压缩易破碎的问题。

摘要：在盘状液晶分子外围柔性链中引入功能不同的基团,是设计和合成具有良好液晶性能化合物的常用策略.本工作从苯并菲2,3-二甲酸和酸酐出发,通过亲核取代和点击反应,分别合成了两类三唑环修饰的苯并菲二羧酸酯和苯并菲酰亚胺化合物.热重分析仪(TGA)测试表明,新制备的主要中间产物与目标化合物失重为5%时的温度在274~389℃之间,均表现出良好的热稳定性.我们通过差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和变温X射线衍射(XRD)实验对这些化合物的热力学行为和介晶性进行了研究.除三唑环修饰的酯3a和3b无液晶性外,主要中间产物(2和5)与三唑环修饰的酰亚胺产物(6a和6b)均有一个六方柱状液晶相.此外,制备的以三唑为桥联基团的酰亚胺二聚体10为室温液晶,具有173℃的液晶范围.XRD证实了该二聚体中存在有序度不同的两种柱状液晶相(Colh1和Colh2).另外,由于三唑环的引入,三唑环修饰的酯类和酰亚胺两类化合物在某些有机溶剂中都能形成有机凝胶.其中,二聚体10在1,2-二氯乙烷和1,4-二氧六环中表现出优异的凝胶能力,其临界凝胶浓度(CGC)可低至1mg/m L.相比之下,不含三唑环的中间产物2和5则不能形成凝胶,表明三唑环之间的偶极-偶极作用和液晶刚性核π-π堆积的协同作用对于超分子凝胶的形成起着重要的作用.因此,同时表现出液晶和凝胶性质的三唑环修饰的苯并菲2,3-二酰亚胺分子具有成为一种多功能材料的潜在应用价值.