废水中存在的肼和尿素会对环境造成严重污染。利用电化学氧化技术处理含肼和尿素的废水，既可以有效处理废水，实现氮循环，又能将肼和尿素作为新型燃料，有助于新能源的发展。然而，目前实现肼氧化(HzOR)和尿素氧化(UOR)的电化学技术仍存在挑战。因此，开发低成本、高效且稳定性好的电催化剂是实现这一技术的先决条件。在本文中，我们采用水热-碱刻蚀-磷化的三步方法，制备了一种富含阳离子缺陷的双金属磷化物Ni₂P/CoP₃催化剂(简称Ni₂P/CoP₃-Zn^vac)，并将其应用于肼氧化和尿素氧化。该催化剂由贫磷的Ni₂P和富磷的CoP₃两种不同性质的磷化物组成。CoP₃中富集的磷含有大量的负电荷，有利于吸附带正电荷的中间物种；而Ni₂P中磷含量较少，金属含量高，具有良好的导电性，可以确保快速的反应动力学。通过物理表征和电化学测试，证实了Ni₂P/CoP₃的成功合成和其独特的电子结构。电子顺磁测试(EPR)证明了阳离子空位的存在，大量的阳离子空位缺陷有助于增加活性位点的数量，从而提升催化性能。因此，该催化剂在肼氧化和尿素氧化方面表现出色。仅需−47 mV (HzOR)和1.311 V(UOR)的电位即可产生10 mA∙cm⁻²的电流密度。Tafel斜率分别为54.3 mV∙dec⁻¹ (HzOR)和37.24 mV∙dec⁻¹ (UOR)。Ni₂P/CoP₃-Zn^vac在HzOR和UOR方面的性能远优于单独的Ni₂P和CoP₃，也优于未经碱刻蚀的镍钴磷化物。基于以上的测试结果，我们将Ni₂P/CoP₃-Zn^vac催化剂应用于直接肼燃料电池(DHzFC)和直接尿素-双氧水燃料电池(DUHPFC)的阳极，测试表明DHzFC和DUHPFC的最大功率密度分别为229.01和16.22 mW∙cm⁻²。更为重要的是，DHzFC和DUHPFC能够稳定工作24 h，性能几乎不衰退。此外，Ni₂P/CoP₃-Zn^vac材料还可应用于自制的锌-肼燃料电池，并展示出良好的实际应用潜力。综上所述，本研究通过一系列方法制备了Ni₂P/CoP₃-Zn^vac催化剂，该催化剂在肼氧化和尿素氧化方面具有优异性能。这项工作为设计高效且稳定性好的肼氧化和尿素氧化电催化剂提供了新的思路。

采用高温固相法在1 050℃下烧结，制备了LiCoO₂低浓度梯度改性样品，分别为LiF掺杂包覆（LCOLF、LCO@LF）和MgF₂掺杂包覆（LCOMF、LCO@MF）。通过光电子能谱、透射电子显微镜和电化学技术等表征方法，对比分析材料形貌及电化学性能。结果表明，体相掺杂复合电极中，LCOLF热重测试显示出最优热稳定性，LCOMF晶体中（003）和（104）晶面间距收缩；45℃下1C倍率循环70圈后，LCOLF和LCOMF比容量分别为141.45和166.98 mAh·g^-1，循环性能优于LiCoO₂。表面包覆复合电极中，LCO@LF和LCO@MF晶粒表面光洁且晶格氧键价都向更高结合能方向增强；LCO@MF构建了坚实且紧密的包覆层，循环70圈后，放电比容量和容量保持率分别为183 mAh·g^-1和91.26%（LCO@LF分别为154.38 mAh·g^-1和77.54%），循环性能显著优于体相掺杂。

与助催化剂形成异质结，通过调整活性位点的电子结构和电荷输运来提高Ni₂P的电催化活性是一种可行的方法。本文成功构建了一种高效的Cu₃P/Ni₂P异质结催化剂，其中Cu₃P本身仅作为助催化剂，通过调节Ni₂P的电子转移和表面重构来提高电催化活性。结果表明，在10 mA∙cm⁻²的电流密度下，Cu₃P/Ni₂P具有优异的析氧反应(OER)活性，过电位为213 mV。结合实验结果和理论计算可知，Cu₃P助催化剂可以有效调整Ni中心的电子结构，实现电荷重分布，降低反应能垒，从而显著提高OER催化活性。此外，Cu₃P助催化剂诱导的丰富的晶界和晶格畸变促进了表面重构，形成Ni₅O(OH)₉，为OER提供了有效的活性位点。本工作通过引入助催化剂构建了一种新型异质结电催化剂，为优化过渡金属磷化物的电催化性能提供了一条有效途径。

Bi₂Te₃钾离子电池负极存在结构不稳定性和电化学反应动力学缓慢问题。本研究在手风琴状MXene基底上生长棒状Bi₂Te₃，随后利用P掺杂制备了高性能P-Bi₂Te₃/MXene超结构。这种新型负极具有丰富的Te空位和良好的自适应特性，展现出优异的循环稳定性(在0.2 A·g⁻¹电流密度下200次循环后可逆容量为323.1 mAh·g⁻¹)和出色的倍率能力(20 A·g⁻¹时可逆容量为67.1 mAh·g⁻¹)。动力学分析和非原位表征表明，该超结构具有优异的赝电容特性、出色的K⁺离子扩散能力以及可逆的嵌入反应和转化反应机理。

Malignant tumours always threaten human health. For tumour diagnosis, positron emission tomography (PET) is the most sensitive and advanced imaging technique by radiotracers, such as radioactive ¹⁸F, ¹¹C, ⁶⁴Cu, ⁶⁸Ga, and ⁸⁹Zr. Among the radiotracers, the radioactive ¹⁸F-labelled chemical agent as PET probes plays a predominant role in monitoring, detecting, treating, and predicting tumours due to its perfect half-life. In this paper, the ¹⁸F-labelled chemical materials as PET probes are systematically summarized. First, we introduce various radionuclides of PET and elaborate on the mechanism of PET imaging. It highlights the ¹⁸F-labelled chemical agents used as PET probes, including [¹⁸F]-2-deoxy-2-[¹⁸F]fluoro-D-glucose ([¹⁸F]-FDG), ¹⁸F-labelled amino acids, ¹⁸F-labelled nucleic acids, ¹⁸F-labelled receptors, 18F-labelled reporter genes, and ¹⁸F-labelled hypoxia agents. In addition, some PET probes with metal as a supplementary element are introduced briefly. Meanwhile, the ¹⁸F-labelled nanoparticles for the PET probe and the multi-modality imaging probe are summarized in detail. The approach and strategies for the fabrication of ¹⁸F-labelled PET probes are also described briefly. The future development of the PET probe is also prospected. The development and application of ¹⁸F-labelled PET probes will expand our knowledge and shed light on the diagnosis and theranostics of tumours.

本研究采用溶剂热法制备了一种具有狭缝孔结构的铝基-卟啉金属有机骨架(Al-TCPP)材料，并研究了其对电子特种气体C₃F₈的吸附分离和回收性能。所合成的Al-TCPP具有狭长平板孔结构，其孔尺寸为0.6 nm×1.1 nm，略微大于C₃F₈的分子尺寸(0.57 nm×0.52 nm)。同时，Al-TCPP孔道内密布的C—H键与μ-OH基团可与C₃F₈的F原子形成多重氢键作用位点，进一步增强了对C₃F₈的亲和力。吸附实验结果表明，在298 K、100 kPa下Al-TCPP对C₃F₈的吸附量高达96.1 cm³·g^-1，而N₂吸附量仅为6.1 cm³·g^-1，其理想选择性高达244.8，超过了目前已报道的吸附剂材料。同时，C₃F₈在低压区的吸附热为50.6 kJ·mol^-1，远高于N₂的16.5 kJ·mol^-1。密度泛函理论(DFT)计算表明，Al-TCPP结构中相邻的卟啉单元上的多个H原子可以同时与C₃F₈的多个F原子形成氢键。穿透实验证实Al-TCPP可以实现C₃F₈/N₂混合物的有效分离，并且通过脱附可以回收获得高纯度的C₃F₈。

尿素电解对于发展可持续、清洁的能源转化技术，以应对全球能源短缺和环境问题的挑战具有重要意义。因此，设计有效的尿素氧化电催化剂，深入了解中心金属离子的电子环境，对实现高性能的尿素基能量转换技术具有重要意义。在本文中，我们成功合成了分层结构的Ni₂P纳米片@纳米棒，简称P-Ni₂P HNNs，作为能够提高尿素氧化反应效率的高效电催化剂。这一催化剂的设计采用了水解共沉淀-氧化工艺和磷取代法。X射线吸收精细结构谱分析表明，P-Ni₂P HNNs具有较高的尿素氧化电化学活性，其中Niⁿ⁺金属的电子结构能够增强Ni―O―O键的耦合，从而提高了尿素氧化反应的动力学性能。由于Niⁿ⁺金属活性中心以及结构的巧妙设计，P-Ni₂P HNNs表现出卓越的尿素氧化反应活性和稳定性。在10 mA∙cm⁻²时，其过电位低至132 mV，Tafel斜率为33.7 mV∙dec⁻¹，同时在10 mA∙cm⁻²时的稳定性可达6 h。此外，采用P-Ni₂P HNNs-2/NF作为阳极组装成尿素电解电池。该装置在10 mA∙cm⁻²时获得1.411 V的低电位，在1.595 V时可达100 mA∙cm⁻²的高电流密度。本研究提供了一种有效可行的方法，用于设计高效的镍基磷化催化剂，有望推动磷化物在各种能源相关应用方面的进一步研究。

针对当前物理化学教学中存在的诸多问题，本文以物理化学中“电解质溶液的电导”这一教学内容为例，提出了一种基于教学目标导向、以学生为中心的教学改革策略。通过拓展传统的“课前预习、课堂讲授、课后作业”模式，结合课程思政理念，引入双线P-BOPPPS-E教学模式，并采用过程性考核评价方案对教学效果进行系统性量化评估。该教学体系旨在激发学生的学习主动性，全面提升学生的“知识-能力-素质”三位一体的综合能力，为物理化学教学改革提供有效的理论支持和实践指导。

This paper delves into the theoretical mechanisms of the electronic structure and optical properties of aluminum-based semiconductors (AlX, X=N, P, As, Sb) and indium-based semiconductors (InX, X=N, P, As, Sb) as potential materials for optical devices. Band structure calculations reveal that, except for InSb, all other compounds are direct bandgap semiconductors, with AlN exhibiting a bandgap of 3.245 eV. The valence band maximum of these eight compounds primarily stems from the p-orbitals of Al/In and X. In contrast, the conduction band minimum is influenced by all orbitals, with a predominant contribution from the p-orbitals. The static dielectric constant increased with the expansion of the unit cell volume. Compared to AlX and InX with larger X atoms, AlN and InN showed broader absorption spectra in the near-ultraviolet region and higher photoelectric conductance. Regarding mechanical properties, AlN and InN displayed greater shear and bulk modulus than the other compounds. Moreover, among these eight crystal types, a higher modulus was associated with a lower light loss function value, indicating that AlN and InN have superior transmission efficiency and a wider spectral range in optoelectronic material applications.

以p-V图的绘制为例，在物理化学教学中展开项目式教学。设计(等温/绝热/多方)可逆过程p-V图和绝热可逆过程与绝热不可逆过程p-V图的绘制两个任务，指导学生从不同角度分析问题、解决问题。学生在团队合作中体会抓住事物本质解决问题的必要性；并且，学生的团队协作精神、思维深度和分析解决问题的能力也得到进一步提升。