草酸电还原制取乙醛酸的研究

研究了由草酸电解还原制备乙醛酸时，温度、草酸纯度、电解时间、电极状态和电解产物对电流效率和产率的影响。实验发现，除温度和原料纯度是重要的影响因素外，电极表面的有机物吸附和电解产物－乙醛酸的浓度具有更大的影响。     

硫化钴装饰BiVO4光阳极提升其光电化学水分解性能

太阳能驱动的光电化学(PEC)水分解可以有效地将太阳能转化为化学能,作为解决环境排放和能源危机最具前景的途径之一,已经引起了科学界的广泛关注.PEC水分解系统由两个半反应组成:在光阳极上的析氧反应(OER)和光阴极上的析氢反应(HER).PEC系统的太阳能转化效率主要由光阳极/电解质界面的OER过程所决定,这是一个非常复杂且涉及质子偶联的多步四电子转移过程.钒酸铋(BiVO₄)是应用于PEC水分解的典型且具有实际应用前景的光阳极材料之一.然而,由于不良的表面电荷转移、电荷在光阳极/电解质结面处的表面复合以及缓慢的OER动力学等因素,导致BiVO₄的PEC性能受到严重限制.本文开发了一种新颖有效的解决方案,以低成本、高电导率和具有快速电荷转移能力的硫化钴装饰来提升BiVO₄光阳极的PEC活性,X射线多晶衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征,研究结果表明CoS成功装饰于BiVO₄表面.采用紫外-可见吸收光谱(UV-VisDRS)研究了BiVO₄和复合光阳极CoS/BiVO₄的光学性质,结果表明,与纯的BiVO₄相比,CoS/BiVO₄光阳极在可见光范围内光吸收能力有所增强.将制备的BiVO₄和CoS/BiVO₄光阳极应用于PEC分解水实验中,结果表明,相对于1.23 V可逆氢电极,在光照下,CoS/BiVO₄光阳极的光电流密度显著提升,可高达3.2 m Acm^-2,是纯BiVO₄的2.5倍以上.与纯BiVO₄相比,CoS/BiVO₄光阳极的起始氧化电位显示出负向偏移0.2 V,表明析氧过电势得到有效减小.入射光子转换效率(IPCE)测试结果表明,CoS/BiVO₄光阳极的入射光子转换效率在500 nm之前的可见光范围内得到明显提升,其中,CoS/BiVO₄的IPCE值在380 nm处达到最大.此外,由于CoS的装饰作用,CoS/BiVO₄光阳极的电荷注入效率和电荷分离效率均得到较大的提升,分别达到75.8%(相较于纯BiVO₄光阳极的36.7%)和79.8%(相较于纯BiVO₄光阳极的66.8%).电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,通过CoS的装饰,CoS/BiVO₄光阳极的界面电荷转移电阻得到有效降低,证明其界面电荷转移动力学得到有效提升.光致发光光谱测试结果表明,CoS的装饰显著提高了BiVO₄的光生电子-空穴对的分离效率,进一步证明BiVO₄表面的CoS装饰在其PEC分解水中起着非常积极的作用.本文为通过表面修饰设计应用于PEC水分解的有效的光阳极提供了新思路.     

教研员专业发展:现状、需求与建议*——广东省中学化学教研员专业发展调研

为充分了解教研员专业发展的现状与需求,探寻教研员专业发展与教研工作的有效策略,以广东省123名中学化学教研员为基础样本展开问卷调查,对14名化学教研员和一线教师展开访谈,对其基本信息、专业情意与状态、专业能力与发展及区域教研活动的组织情况进行关联分析,找寻其中的变化规律,了解问题与需求,为教研员的发展和教研工作的优质开展建言献策。     

钯纳米粒子在电极表面的制备及其对氧的催化还原

纳米微粒的体积效应使其成为表面纳米工程及功能化纳米结构材料制备的理想研究对象 [1～ 3] .纳米粒子具有独特的电子、催化及光学特性[4 ] ,近年来关于纳米粒子的制备及其在材料科学领域中的应用受到研究者的极大关注 .而贵金属纳米粒子由于其在催化领域中的广泛应用而成为最重要的研究对象之一[5,6 ] .电催化氧还原是一直为化学家瞩目的研究领域[7～ 9] .研究主要目的之一是寻找合适的氧电极反应催化剂 ,并使之能够应用于燃料电池中 .其中催化氧电极材料研究得最多的是贵金属 Pt[10 ,11] .贵金属 Pd对氧催化还原的研究工作很少 .我们首次…     

基于化学学科核心素养的解决问题关键能力测评框架的构建与应用

基于《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中化学学科核心素养水平和学业水平考试的命题建议,本研究以知识(Knowledge)输出水平和情境(Situation)加工水平相融合的视角分析描述学生在解决实际问题(Question)过程中所表现的关键能力(Ability),构建了“KS-Q-A”能力测评框架,并以该测评框架对2023年深圳市高三年级化学学科第一次调研考试的试题进行分析,测评诊断学生的能力水平,也进一步佐证了测评框架的合理性和科学性。     

磷钒钼黄光度法测定硅酸盐中五氧化二磷的不确定度评定

根据JJF1059-1999对磷钒钼黄光度法测定硅酸盐中五氧化二磷的不确定度作了评定,对影响测定结果的各不确定度来源进行了分析,对测量结果的不确定度进行了评定和表述。     

四铁取代的夹心型钨砷酸盐的合成及玻碳电极表面多层膜组装与电催化性质研究

碳电极表面的修饰在电化学和材料科学中很重要 .最近 ,通过层与层电子间的相互作用来自组装修饰玻碳电极已引起人们的关注 [1] .运用这种方法可将一些功能团修饰到电极表面 ,赋予电极一些新的功能 [2 ] .过渡金属取代的多金属氧酸盐不仅在配位环境 ,而且在催化活性方面都类似于金属卟啉和其它大环配体金属配合物 [3] .将其修饰到玻碳电极表面已有文献报道 [4 ] .由于修饰电极的厚度可控、成分可调及具有良好的电催化活性 ,在生物传感器和电子器件等方面具有潜在的应用前景 .取代型夹心型多金属氧酸盐具有大摩尔质量和高电荷密度 ,表现出优秀…     

学科核心素养视域下高中化学教材的新变化及教学启示*——以“化学与可持续发展”为例

基于学科核心素养视角对新、旧人教版教材的“化学与可持续发展”主题进行比较分析,厘清教材内容的变化并充分挖掘教材修订对学生学科核心素养的培育价值,抽提素养发展功能,分析教学价值取向,为有效开展新课标理念下的化学教学提供参考。     

乙醇与钠反应的实验探究与改进*

针对钠与乙醇反应的实验进行探究与改进。探索出反应试剂的最佳用量,可在较长时间内观察到氢气燃烧时的淡蓝色火焰;通过实验条件模拟、利用酒精检测仪检测,探究乙醇蒸气燃烧的条件,得出采用最佳试剂用量进行实验时乙醇蒸气对氢气的燃烧并未产生影响。实验改进后,在普通可见光下,也可明显地观察到氢气燃烧时的淡蓝色火焰。     

促进学生“科学探究与创新意识”素养的发展*——以“氢氧化亚铁的制备”为例

以“氢氧化亚铁的制备”教学设计为例,通过开展专题课,引导学生深入探究氢氧化亚铁制备实验的设计与改进,重点关注学生“科学探究与创新意识”素养水平的发展,并基于具体的测评数据进行反馈评价。