大学化学 >> 2026, Vol. 41 >> Issue (5): 319-329.doi: 10.12461/PKU.DXHX202510077
所属专题: 第5届全国大学生化学实验创新设计大赛
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冷芳雨, 张健, 张羽雯, 姜玉春, 常晓红, 魏杰
Fangyu Leng, Jian Zhang, Yuwen Zhang, Yuchun Jiang, Xiaohong Chang, Jie Wei
摘要: 碱性锌锰电池与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料的广泛使用产生了大量可回收废弃物。基于绿色化学的“资源循环利用”理念,本工作通过回收废旧锌锰电池负极材料(Zn/ZnO)高效催化糖解PET塑料,实现“以废治废”目标,设计出面向化学和近化学专业本科生的综合型教学实验。学生通过拆解电池,可直观认知锌锰电池结构,深化对化学电源工作原理的理解;通过PET糖解过程,学习高分子聚合反应的逆过程;结合有机化学实验中测定熔点的基础操作快速鉴定产物种类,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等表征技术解析单体结构,有助于深入理解聚合反应机理。本实验总计8学时,融合无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及分析化学的核心知识与实验技能。其操作简便、原料成本低廉、反应转化率高(PET转化率100%,对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)产率76.5%)。在系统锻炼学生综合实验能力的同时,深入贯彻绿色化学教育理念。