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武汉大学李振课题组在《化学研究评述》发文阐述分子排列!柳也

武汉大学李振课题组在《化学研究评述》发文阐述分子排列!

近日,化学领域权威期刊“化学研究评述”(Acc. Chem. Res.)发表了武汉大学化学与分子科学学院李振教授课题组综述文章。文中重点强调了有效的分子排列所带来的新现象和新性质,以多个典型实例强调了该课题组于2018年提出的 “Molecular Uniting Set Identified Characteristic (MUSIC)” 概念,以音乐形象化分子的聚集态行为,指出分子聚集体的核心功能和决定性作用。论文题为《分子排列:影响有机高分子材料光电性能的重要因素》(“Molecular Packing: Another Key Point for the Performance of Organic and Polymeric Optoelectronic Materials”)。该论文第一作者为李倩倩教授,通讯作者为李振。据悉,光电科技的进步改变着我们的日常生活并引领着国计民生的重大革新。有机光电功能材料作为其核心组分,以薄膜或纳米颗粒等分子聚集态的形式应用于各种光电器件和生物体系。光电材料分子结构的不断更新带动着功能的日新月异,体现出微观构筑单元对材料属性的宏观调控作用。但材料的光电性能并不等同于构筑基元--单个功能分子性质的线性叠加,而经常是整体差异性的响应,这一有趣的现象吸引了科学家们对分子聚集态的广泛关注,特别是有机室温磷光、聚集诱导发光、力致发光等聚集模式依赖型发光现象的出现,促进了分子聚集态结构的研究,并推进了介观尺度上构性关系的深入探索,对光电功能的精准调控提供了重要的思路。分子排列作为聚集态规整结构的精细展现,是深度理解宏观光电性能与微观分子聚集状态关联性的核心内容,并对其内在作用机制起着决定性的作用。综述基于课题组前期系统的工作,从有机化合物同质多晶的不同光电功能出发,如:各种发光的强度和颜色、发光机制 (室温磷光和力致发光)、二阶非线性光学效应等,强调了分子排列与宏观功能的紧密联系。进一步通过多类光电功能材料构性关系的详细探讨,总结了各自的优势分子排列方式,以及相应的分子调控策略,并对于外界刺激条件下,动态的分子聚集形式与光电响应的内在机制进行了详细的探讨。针对影响分子排列的内在因素,包括分子自身的空间结构、电子特性以及自组装效应等对分子间相互作用的影响,和外界的光、电、热和机械力等的驱动对微观分子聚集态的调控方式和手段进行了系统的阐述和探讨。重点强调了有效的分子排列所带来的新现象和新性质,以多个典型实例强调了该课题组于2018年提出的 “Molecular Uniting Set Identified Characteristic (MUSIC)” 概念,以音乐形象化分子的聚集态行为,指出分子聚集体的核心功能和决定性作用。图1 影响分子排列的相关因素和“MUSIC”概念的提出受制于分子间相互作用的多样性和外围环境的复杂性,目前,分子聚集态结构的精细调控还处于初级阶段,作者从分子结构的设计、新型聚集态结构的分析方法、精准分子结构-排列-光电性能关系的构筑,内在机制和理论的研究等方面对其发展前景和挑战进行了分析和展望,为高效光电材料的开发提供新思路,并促进其功能的拓展与创新。(来源:武汉大学新闻网 通讯员 何剑超)

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课题2-化学是一门以实验为基础的科学

古代的炼丹士幻想通过炼丹发明长生不老药,开始了最早的化学实验,他们炼丹的作坊是现在化学实验室的前身。

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课题3走进化学实验室

实验室中的化学药品在取用时应注意什么?(1)“三不”原则:不能用手接触药品;不能把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味;不得品尝任何药品的味道,即“不触、不闻、不尝”。(2)节约原则:要严格按实验规定的用量取药品;如果没有说明用量,应按最少量取用:液体取1~2mL,固体只需盖满试管底部。(3)处理原则:实验用剩的药品应放入指定容器内,既不能放回原瓶,也不能随意丢弃,更不能拿出实验室。

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盘点2020年十大顶尖化学前沿研究

2020年,新冠疫情风波席卷了世界各地,人们的生产生活突然间进入了前所未有的寒冬期。生产停滞,经济下滑。但是就是在这样的背景下,世界各地的科学家们依然没有停下科学研究的步伐,各种意义重大的科学研究成果相继发表。在2020年的年终,C&EN总结了发表在Nature,Science,J. Am. Chem. Soc等顶级期刊上的具有重大意义的顶级研究成果。整理好过去,才能更好的迎接未来,希望在新的2021年里化学领域能有更重大的突破。下面我们通过几个数字来看看去年的顶级研究成果吧。-- 5 g --突破性进展!《Nature》:此文一出,“石墨烯”秒变“白菜价”!美国莱斯大学James M. Tour、Boris I. Yakobson和C-Crete科技公司的Rouzbeh Shahsavari合作,通过廉价的焦耳热闪蒸技术(flash Joule heating,FJH)可以将任何来源的碳,无论是石油焦碳、煤炭、碳黑、食品废弃物、橡胶轮胎还是塑料垃圾,统统在不到100毫秒的时间内变成石墨烯,并实现克级制备!相关论文以“Gram-scale bottom-up flash graphene synthesis”为题,于2020年1月27日发表在《Nature》上,第一作者为:Duy X. Luong。同一时间《Science》杂志发表了题目为《电力:将垃圾转变为石墨烯!》(Electricity turns garbage into graphene)的报道。(详细报道:突破性进展!《Nature》:此文一出,“石墨烯”秒变“白菜价”!)参考文献:Nature 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-1938-0-- 100 --史上最长人工合成多糖!受到自动合成多核苷酸和多肽的启发,德国柏林自由大学化学与生物化学研究所的Peter H. Seeberger教授课题组在自动多糖合成装置(AGA)中,通过201个步骤,仅用188小时就合成出了100个链段长度的多糖碳水化合物,一举打破了之前92的记录,收率为5%。他们还将合成的30和31个链段长度的寡糖[31 + 30 + 30 + 30 + 30]通过偶联反应制备出151个链段长度的枝链聚甘露糖苷,收率41%。这一研究提出了一种快速合成结构确定的长链多糖化合物的方法,必将有利促进生物和材料科学的发展。(《Nature》誉为“糖之父”的Seeberger打破世界纪录,史上最长人工合成多糖!)参考文献:J. Am. Chem. Soc. 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c00751-- 349164 --Nature:我们认识的蛋白质种类只是冰山一角!蛋白质承载了绝大部分的生物学功能,但是由于结构和功能的复杂性,技术原因导致蛋白质种类和数量的大规模探索远远落后于基因组研究。德国马普所的Matthias Mann课题组使用先进的蛋白质组学工作流程(肽分离步骤通过微结构且可高度重复的色谱系统执行)来深入研究100种生物学物种。并发现了超过两百万中多肽和超过340000种新的蛋白质,是科学家以前鉴定的蛋白质总数的两倍。该结果提供了可以比较整个进化范围内生物体功能组织特点的机会。有利于促进蛋白质组学的发展以及进一步加深人们对不同物种进化过程的理解。该论文以题为“The proteome landscape of the kingdoms of life”发表于《Nature》上。参考文献:Nature 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2402-x-- 10和12 --AI用量子计算模拟了一下重氮化合物的异构化,并随手发了篇Science通过量子力学从头算的方法模拟分子性质和化学反应是量子计算最有潜力的应用之一。然而,将量子计算引入使用经典计算方法难以解决的一些实际问题的处理上仍然面临很多挑战。因此,在这一领域仍然需要进一步的算法创新以及更多的量子比特和较低容错率的硬件设备,以及更有效的错误缓解策略。2020年8月29日,谷歌的AI量子机器人使用10到12个量子比特,采用变分量子本征解算器在空间三维的三个方向上模拟了重氮化合物的异构化。该研究无疑同时验证了谷歌AI的能力以及量子计算的威力。该文章以题为“Hartree-Fock on a superconcting qubit quantum computer”发表在《Science》上。参考文献:Science 2020, DOI: 10.1126/science.abb9811-- > 20 --Nature:为了扩大药物产量,他们教酵母做有机合成从茄科植物中提取的托烷生物碱类药物是一种用于治疗神经肌肉疾病的神经传导抑制剂。然而其提取而非常困难,因此难以做到全球供应成为该类药物的主要缺点。可快速部署的,对环境和社会经济具有鲁棒性的生产策略成为医药领域亟待解决的问题。2020年9月2日,美国斯坦福大学Christina D. Smolke团队通过多种技术改造面包酵母来使其生物合成托烷生物碱类以及莨菪生物碱类药物。该团队利用基因组学的方法识别出生物合成过程中缺失的关键酶成分,使用蛋白质工程技术使酰基转移酶功能性表达,引入异源转运蛋白以促进细胞内路径选择以及菌株优化以提高滴度。经改造,在酵母细胞中参与药物生物合成的酶超过20种。该方法高效合成托烷生物碱类以及莨菪生物碱类药物,有望取代生物提取方法,是一种环境友好型策略。该工作以题为“Biosynthesis of medicinal tropane alkaloids in yeast”发表在《Nature》上。参考文献:Nature 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2650-9-- 48 km --天哪,污染物竟然比我们走的还远全氟辛酸(PFOA)和六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)在Parkersburg(地点名)的含氟聚合物生产设施中用作含氟聚合物制造助剂。但是数据显示释放到环境中的这类化合物对动物和人类的健康具有潜在威胁。为了追踪该地点历史释放的PFOA和HFPO-DA等化合物在周围环境中的分布和浓度,美国俄亥俄州立大学Linda K. Weavers团队沿着俄亥俄河取了94个表面水体样本和13个固体样本。通过实验测定发现,在以工厂为中点半径8千米处,PFOA的浓度超过1000 ng/L,在6.4千米处HFPO-DA可达最大浓度,超过100 ng/L。在工厂28千米以外,PFOA和HFPO-DA的浓度还可分别达到143 ng/L和42 ng/L。该研究为我们揭示了工业生产对环境的影响。该工作与题为“Evidence of Air Dispersion: HFPODA and PFOA in Ohio and West Virginia Surface Water and Soil near a Fluoropolymer Proction Facility”发表在Environ. Sci. Technol. 上。参考文献:Environ. Sci. Technol. 2020, DOI: 10.1021/acs.est.9b07384-- 4 nm --Science:为了研究免疫微环境,我们合成了一个间谍通过阐明局部生物分子网络或微环境可以理解许多疾病病理。 为此,酶促邻近标记平台被广泛应用于在亚细胞结构中映射更广泛的空间关系。然而,长期以来,寻求能够以更高的精度映射微环境的技术仍然是一个难点。美国普林斯顿大学Jacob B. Geri等人描述了一个微环境映射平台,该平台利用光催化卡宾生成来选择性地识别细胞膜上的蛋白质-蛋白质相互作用。通过使用光催化剂-抗体偶联物在空间上定位卡宾生成,证明了抗体结合靶标及其微环境蛋白邻居的选择性标记。 这项技术确定了活淋巴细胞中程序性死亡配体微环境的组成蛋白,并在免疫突触连接处选择性标记。该工作以题为“Microenvironment mapping via Dexter energy transfer on immune cells”发表在《Science》上。参考文献:Science 2020, DOI: 10.1126/science.aay4106-- 13% --Angew: 一统计吓一跳,原来以前的物理学理论这么粗糙!鲍林规则已经使用了数十年,以合理化离子化合物的晶体结构。 尽管它们很重要,但到目前为止,还没有对这五个经验规则的性能进行过统计评估。比利时天主教鲁汶大学凝聚态物质和纳米科学研究所的Geoffroy Hautier课题组针对大约5000种已知氧化物的大型数据集严格地自动测试了所有五种鲍林规则。分别讨论每个鲍林规则,并从化学和结构方面着重强调它们的局限性和适用范围。通过统计研究得出的结论是,只有13%的氧化物同时满足最后四个规则,表明其预测能力比预期的低得多。该工作以题为“The Limited Predictive Power of the Pauling Rules”发表在Angew. Chem., Int. Ed. 上。参考文献:Angew. Chem., Int. Ed. 2020, DOI: 10.1002/anie.202000829--10000 --板砖储能美国路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)Julio M. D'Arcy教授课题组将导电高分子聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)与普通红砖结合,研发出了一种可存储电能的超级电容器电极。制备时,将红砖置于盐酸和EDOT单体气氛中。盐酸溶解红砖中三氧化二铁(使红砖显红色的主要物质)生成Fe3+。这些Fe3+会氧化EDOT并诱导其聚合生成PEDOT。控制反应时长可调控PEDOT在红砖中的生长量和生长深度。生长PEDOT后,砖的颜色由红变黑。这一成果有望作为静态电能存储单元并与房屋整合。例如,一面墙的某块区域可作为充电模块,直接为接入其中的手机、电脑等电子品供电。该工作以题为“Energy storing bricks for stationary PEDOT supercapacitors”发表在《Nature Communication》上。(详细报道:导电高分子让板砖登上《自然》子刊)参考文献:Nat. Commun. 2020, DOI: 10.1038/s41467-020-17708-1-- 320 --Nature: 没想到酰胺有三百多种合成方法,全在这张表里了胺与羧酸的偶联形成酰胺键是用于药物发现的最流行的化学反应。除了传统的羧酸和胺基的缩合反应,还有许多其他方法可以将这两个通用功能组连接在一起。美国密西根大学的Wenbo Liu和Tim Cernak研究团队通过计算显示出胺和酸可以通过数百种假设的但合理的转化进行偶联,并且通过实验证明了十几种此类反应的应用。该课题组开发了一种基于字符串的表示法,并使用枚举组合方法生成了可以想象的胺-酸偶联转化图,可以使用化学信息技术绘制图表。他们发现,产品的关键物理化学参数(例如分配系数和极性表面积)会根据所选择的转化而有很大不同。此处开发的胺-酸偶联系统的数据挖掘应该能够进行反应发现,并通过开发在映射空间内发现的酯化反应来证明这一点。在胺-酸偶联体系中也可以发现具有不同性质的复杂分子。为后续药物,蛋白质等的合成方法的设计提供了指导。该工作以题为“A map of the amine–carboxylic acid coupling system”发表在《Nature》上。参考文献:Nature 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2142-y经过C&EN的整理,我们发现2020年最酷的化学研究覆盖了有机合成,材料化学,物理化学,环境科学以及化学信息学。这些领域的工作充分体现了化学作为中心科学的特点,深度的学科融合和交叉,不仅促进了化学科学本身的发展,而且也促进了其他学科的发展,同时孕育了新的学科的诞生。在2021年,我们希望看到更多领域的交叉融合,也期待更多突破性的进展。内容来源:高分子科学前沿,C&EN颜宁4位男科学家:如何平衡事业和家庭?如果发生核战争,躲在海洋暗处的它们将为战争画上句号论文选题的困惑:我到底应该写什么?特别声明:本文发布仅仅出于传播信息需要,并不代表本公共号观点;如其他媒体、网站或个人从本公众号转载使用,请向原作者申请,并自负版权等法律责任。

格斗场

「新城初级中学」我校举行化学科市级课题开题报告仪式:科研在路上,奋发更图强!

龙川校园ID:lcxy1002019年10月11日下午,我校市级课题《初中化学教学中提升学生信息素养的策略研究》开题报告会在学校会议室隆重举行。出席此次开题报告会的专家分别有:县教育局教研室杨旋主任和周群彬副主任、龙川一中高级教师骆良茂老师。新城初级中学邓德贵校长、叶锦文副校长、魏延焕主任及课题组全体成员岀席了报告会。135▲叶锦文副校长主持开题报告会135▲杨旋主任宣读立项通知书135▲课题主持人曾锦锋老师对开题报告进行了详细解读135▲骆良茂老师就课题研究的核心概念、策略和方法、研究分工及阶段成果提岀了宝贵的意见和建议。135▲周群彬副主任对课题组成员提出了殷切希望:实验教师应在教学中重视贯彻实践,探索提升学生信息素养的策略,注重成果的提炼,做岀真正的有效的课题研究。135▲邓德贵校长作表态性发言:一、对我校化学科市级课题顺利开题表示祝贺。二、对课题组成员提出了具体的要求:一个希望两个确保。希望做好课题的研究工作,同时要提高自身的教学素养。两个确保:1.课题要多出成果,高质量完成;2.学校对课题的研究会提供各方面有力的保障。通过这次报告会,全体课题组成员备受鼓舞,一致认为:将群策群力,紧绕课题研究的方向和目标,脚踏实地在研究过程中做岀成效,依时顺利结题。

天之所助

四川省名师名校长工作室专项课题“普通高中化学课程教学有效性的研究”在自贡开题论证

封面新闻记者 刘恪生4月上旬,“普通高中化学课程教学有效性的研究”省级课题开题论证会,在自贡衡川实验学校举行。会上,自贡六中教师张泽仪为四川省张泽仪名师鼎新工作室各市州名师工作坊授牌。论证会上,张泽仪对“普通高中化学课程教学有效性的研究”课题做了开题报告,就本课题的研究背景、课题界定、研究综述与创新点、研究意义、研究依据、研究目标及内容、研究对象和方法、研究过程及保障等10个方面做了相关阐述。几位专家对本课题做了精彩点评,并提出要完善提高课堂教育有效性的方法、完善提高教学能力及有效行为的方法、丰富综述内容、完善研究目标、打造一些典型课例供借鉴。四川省教育科学研究院高中化学教研员马红艳对此次会议作了总结并点评了开题报告,提出本课题需要学习新课标,研究新教材的教学教法,让课题建立在新课标的基础上进行开展。此外,还应当分析教学实际,着力点在于提高教育教学的有效性和课堂有效性,让课堂教学研究及设计能行之有效。最终宣布可以开始本课题的研究,并颁发了开题通知书。

三极

试教 初中化学 课题一 逐字稿

第一单元 走进化学世界 课题1 物质的变化和性质各位评委老师大家上午好,我是今天化学组的xx号考生,我试讲的题目是物质的变化和性质。下面开始我的试讲。上课,同学们好,请坐!同学们,上节课咱们通过一系列的图片,对化学有了一个初步的感性认识,知道化学必将使世界变得更加绚丽多彩。那今天这节课老师就带领着大家走进化学世界,开始以更为理性的方式去认识化学这门学科。接下来我们一起进入课题一的学习,了解物质的变化和性质。(板书:物质的变化和性质)提到变化二字,大家都不会觉得陌生,因为我们每天都生活在一个变化的世界。那我们怎样以化学的思维看待物质的变化呢。带着这样一个问题,我们先来看一下四个实验,在实验的过程中请同学们注意观察物质变化时发生的现象,并判断相应物质变化前后有无新物质的生成。好,我们先来看一下第一个实验,老师现在用酒精灯加热试管中的水,水沸腾后把一块洁净的玻璃片移近试管口。同学们刚刚观察到这液态的水发生了什么呀的变化呀,好左边这位女生你来描述一下,好,请坐,这位女生描述的非常详细。刚刚这位女生说,她观察到液态的水沸腾了,产生了水蒸汽,遇到了冷的玻璃瓶又凝结成了液态水。反应前是液态的水,反应后依然是液态的水,那这变化前后有新的物质产生么?大家都异口同声的回答没有。好,接下来我们一起来看第二个实验,现在老师手里拿着一个研钵,里边蓝色的块状的固体叫做硫酸铜晶体,这蓝色的硫酸铜晶体俗称胆矾或者蓝矾,这个同学们了解一下就可以了,好现在老师用研杵把这研钵里边的胆矾研碎,同学们观察到什么样的现象呀,好,这位同学你来描述一下,好,请坐。这位同学说他观察到蓝色块状的固体粉末被研磨成了粉末状的。同学们这一变化有新的物质产生么?到现在老师听到了两种声音,说没有的同学认为,不管它是块状还是粉末状,都不能改变它是硫酸铜的事实所以实验二依然是没有新的物质产生。说有新物质生成的同学观察到这块状的和粉末状的胆矾颜色好像有点点不一样,所以他们认为有新物质产生了。好,我们对这一变化是否有新物质生成暂时持保留态度,咱先来看第三个实验。现在老师准备了两支试管,分别放入少量研碎前后的胆矾,并加入少量水,振荡,好,现在我们已经得到了两支澄清的硫酸铜溶液,同学们来看一下,这两支硫酸铜溶液有区别么,没有。这是不是也侧面反应了,这胆矾研碎前后依然是同一种物质,并没有新的物质生成呀。所以我们不能仅仅依据物质的某些性质变化就判断产生是新物质,就比如刚刚这胆矾的粗细带来的颜色变化。接下来老师分别向这两支试管中滴加氢氧化钠溶液,同学们观察到什么呀的现象呀。好左边这位女生你来描述一下,哦,刚刚这位女生说她观察到生成了蓝色沉淀,并且溶液逐渐变浅,最后变为无色了。这蓝色沉淀是什么呢,没错,细心的同学已经发现了,课本上已经给出了答案,这变化后的物质是蓝色的氢氧化铜沉淀,也就意味着产生了新的物质,有新物质的生成。好,现在我们一起来最后一个实验。等会老师会在盛有少量石灰石的试管中加入适量的稀盐酸。请同学们仔细观察并记录试管和和烧杯中的变化,好老师开始了,有没有哪位同学能和大家分享一下你所观察到的实验现象呀,好,这位同学举手最快,你来,刚刚这位同学说,他观察到颗粒状石灰石表面有气泡产生,而且石灰石逐渐变小,这澄清的石灰水也变浑浊了。好,这位同学措辞非常的准确,请坐!这变化前是石灰石,变化后的物质产生了二氧化碳气体,说明有没有新物质生成呀,嗯,有。好实验一和实验二中,没有新的物质产生,实验三实验四有新物质的产生。在化学上,我们严格的区分了这两种现象。我们把实验一实验二这些没有生成其他物质的变化叫做物理变化。而实验二、实验三这种,生成了其他物质的变化呢,叫做化学变化。好,接下来请同学们来看一下PPT上的这几个变化,同学们来判断一下,这些变化哪些是物理变化,哪些是化学变化呢?(板书 物理变化:没有生成其他物质的变化 化学变化:生成其他物质的变化)好,同学们都看完了么?好,那这PPT上的变化,有哪些是化学变化,哪些是物理变化呢?好,老师看挺多同学举手了,好,你来。刚刚这位同学说铁钉生锈,木材燃烧,西瓜汁变质的是化学变化,汽油挥发、铁水铸锅、蜡烛受热熔化,西瓜榨汁是物理变化。好,请坐!其他同学有不同答案么?没有,没有说明大家对这部分的内容掌握的还不错,都对了哈。咱们今天这节课上到这里呢也快接近尾声了,今天咱们这节课主要通过四个实验清楚了什么是物理变化什么是化学变化,并做了相应的习题进行巩固提高。在课后,老师给大家留这样一个作业,请同学们阅读课本物质的变化和性质第二部分的内容,并总结一下,什么是物理性质什么是化学性质。好,下课!以上就是我今天试讲的全部内容,感谢各位考官的聆听,请问我可以擦黑板了么,再次感谢各位考官,谢谢!板书:物质的变化和性质物理变化:没有生成其他物质的变化化学变化:生成其他物质的变化本质:是否生成新的物质

而本无气

化学系曹化强教授课题组在黑磷烯纳米带研究方面取得重要进展

清华新闻网8月14日电 8月6日,清华大学化学系曹化强教授课题组及其合作者在《自然·通讯》(Nature Communications)在线发表了题为“将块体黑磷以‘拉开拉链’方式制备成锯齿取向黑磷烯纳米带”(Unzipping of black phosphorus to form zigzag-phosphorene nanobelts)的研究论文。研究团队利用电化学手段控制氧分子浓度,制备出沿锯齿型(zigzag)取向的纳米带;同时,通过调节电流密度可实现黑磷烯纳米片、纳米带和量子点的可控制备;通过理论计算揭示了氧分子对黑磷烯实现定向切割的机理;利用所制备的黑磷烯纳米带构建场效应晶体管器件并对其载流子输运特性进行了深入研究。黑磷烯二维纳米结构,包括单原子层黑磷烯和少层黑磷烯(受启发于黑磷在空气环境中可被氧化分解,团队设计了一种通过电化学方法,通过改变电流密度有效调节离子插层速率和黑磷烯周边的氧分子浓度,从而可控制备黑磷烯纳米结构的维度和尺寸,获得一系列黑磷烯纳米结构,包括纳米片、纳米带和量子点(图1)。结构表征证明了所制备的黑磷烯纳米带具有很好的结晶性和柔韧性。图1 锯齿取向黑磷烯纳米带(z-PNB)的结构表征图2 电化学解离黑磷晶体形成锯齿取向黑磷烯纳米带(z-PNB)的机理该电化学解离机制认为制备过程分为两步,即离子插层和氧驱动解离过程(图2)。在电化学过程中,BF4-离子沿黑磷a轴方向(即[100]方向,沿zigzag方向)插入黑磷晶体层间,同时,氧分子被化学吸附、解离在黑磷表面上形成悬键氧,通过悬键氧与水分子形成氢键及P-O-P水解,导致P-P键断开,沿着zigzag方向以“拉开拉链”的方式持续进行,被解离成纳米带。理论计算分析、比较了各种氧分子在黑磷烯上的吸附和解离路径(图3)。结果表明,形成间隙氧对是解离黑磷晶体P-P键并最终形成zigzag取向黑磷烯纳米带的关键步骤。图3 氧驱动解离块体黑磷反应机理的理论计算研究团队采用铜网掩膜法设计制备了基于黑磷烯纳米带的场效应晶体管器件并探究了其载流子输运特性,可实现器件p-n型之间的转化,为黑磷烯纳米带在主动式矩阵显示技术、射频器件及互补型金属氧化物半导体器件技术中的应用提供了关键材料和开辟新的研究方向。图4 黑磷烯纳米带(z-PNB)的电子性能清华大学化学系教授曹化强、清华大学微纳电子系副研究员谢丹和英国剑桥大学材料科学与冶金系教授Anthony K. Cheetham为本文共同通讯作者,化学系博士生刘志方、微纳电子系博士生孙翊淋为共同第一作者。南开大学材料科学与工程学院、稀土与无机功能材料研究中心李伟教授,中国科学院高能物理研究所王嘉鸥副研究员参与了该项研究。本工作获得了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17622-6来源:清华新闻网

皇天

厦门大学夏海平教授课题组在碳龙化学研究方面取得新进展!

厦门大化学化工学院夏海平教授课题组碳龙化学研究取得新进展,利用金属卡拜与炔烃的新反应,成功地合成了一类金属d轨道参与π共轭的全新共轭体系并在有机太阳能电池领域得到应用,相关成果以“Addition of alkynes and osmium carbynes towards functionalized dπ–pπ conjugated systems” 为题在线发表于《自然通讯》。碳-碳三键和碳-金属三键是两类高度不饱和的化学键。该工作发现了这两类三键之间的全新反应模式。该反应条件温和(常温、常压、空气氛下、溶剂不用处理直接使用)、专一(没有副反应)、高效(近100%转化率)、底物范围宽。利用该反应能把金属和有机π共轭体系有效结合,得到一类金属d轨道参与π共轭的全新大π共轭体系。产物吸收光谱宽、强(可吸收紫外、大部分可见光,摩尔吸光系数达到4×104级),具有广泛应用前景。以其作为有机太阳能电池电子传输层,表现出优异的性能。无论是非富勒烯(PM6:Y6、PTB7-Th:IEICO-4F)体系还是富勒烯体系(PTB7-Th:PC71BM),都能使有机太阳能电池性能得到10 %左右的有效提升。该方法将成为构筑“金属d轨道参与π共轭的大π共轭材料”的通用合成方法。在光电能源新材料开发方面前景较好。此外,许多含明星分子(如卟啉,四苯乙烯,六苯并蔻等)的炔烃,都能利用该反应与碳龙配合物嫁接,从而赋予这些明星分子新性能新应用。值得一提的是,这是碳龙配合物在继聚集诱导发光、光声成像、肿瘤光热治疗、氧气活化等应用之后,首次在光电能源材料方面得到应用。该工作是在夏海平教授和南方科技大学何凤副教授共同指导下完成的。化学化工学院2016级iChEM博士生陈仕焰和南科大博士生刘龙珠为论文的共同第一作者。该工作充分体现了多学科协同创新研究优势:相关化合物合成、表征由陈仕焰、高翔、彭丽霞、张颖等完成;光电测试由刘龙珠完成;理论计算由陈仕焰、华煜晖完成。化学化工学院杨柳林副教授、谭元植教授等对研究工作给予了大力支持。研究工作得到了国家自然科学基金(U1705254、21931002、21975115),广东省催化化学重点实验室(No. 2020B121201002),国家重点研发计划(2017YFA0204902),及深圳诺贝尔奖科学家实验室(C17783101)等项目资助。 来源:厦门大学 厦门大学研究生教育

其可得乎

通川区梓桐学校召开“初中化学实验教学研究”课题开题论证会

4月19日上午,通川区梓桐学校召开了《基于科学素养的(农村)初中化学实验教学研究》开题论证会。达州市电教技装中心周渠明副主任、李敏老师、何晓娅主任与通川区技装所杜浩东所长、党支部书记张丽华书记一行到场指导,梓桐学校课题组全体成员、教务主任及全体教研组长参加。本次会议由周渠明主持。会议开始,李敏老师宣读市电教技装中心关于该校《基于科学素养的(农村)初中化学实验教学研究》课题立项通知书,宣告了该校此项课题研究正式开启。随后,课题组负责人李在华校长陈述《基于科学素养的(农村)初中化学实验教学研究》课题的开题报告。报告从课题研究的背景、意义、目标、内容、方法、进度、经费保障以及预期成果等方面进行阐述。市区两级电教技装部门的五位专家听取了李校长的开题报告后,充分肯定了课题组成员的科研工作能力,指出该课题有研究价值,且计划全面、重点突出,预期成果多样化。同时也提出了意见和建议。李敏指导了课题题目的进一步改进,使得题目对内容以及研究的方向得到更准确的描述。何晓娅任指出,此次研究应该更加细化和明确研究的目标和内容,应将“科学素养”的四个方面的不足进行调查分析,提出问题,针对问题进行解决。杜浩东指出了部分内容的删减以及需要更加丰富的内容。要求课题组成员一定要严格过程管理,按研究步骤与时间节点完成阶段任务,按课题要求做好过程材料的收集整理。张丽华对开题报告的具体内容进行了一些调整,使整个研究过程思路更清晰。经过课题组专家的指导点拨,课题组成员对课题核心概念及研究的方向有了更明确的认识,对课题研究的重点环节和思路有了更明确的把握。最后,李在华校长对五位专家的精心指导表示感谢,他代表课题组成员作了表态发言,并表示梓桐学校将以此次课题研究为契机,有效提升教师的科学素养,为梓桐学校教学质量的再上台阶铸就更专业的教师队伍。【来源:达州网】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn