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关键词： 科技创新平台   工程实验室   新能源材料与器件   无机非金属   材料化学   能源转换   重点实验室   全日制本科生  

摘要： 新能源材料与器件专业于2011年获教育部批准并于2012年开始招收全日制本科生,2020年成为教育部第二批新工科建设专业,同年成为省级一流本科建设专业,2021年成为国家一流本科建设专业。拥有国家地方高校能源和环境材料化学学科创新引智基地、储能新材料湖北省工程实验室、无机非金属晶态与能源转换材料重点实验室(省级培育)以及太阳能高值利用与绿色转化湖北省工程研究中心等国家级和省部级科技创新平台。

关键词： 材料化学   实验教学   响应面分析   实验设计   数据分析  

摘要： 材料化学专业实验设计教学多选用回归分析法和正交表设计法,存在影响因素选择主观化、数据处理复杂化和实验操作冗杂化的缺点。针对这一问题,作者选用了一种高效的响应面分析法,通过案例介绍了响应面分析法进行实验设计的操作过程。响应面分析法在建立非线性关系模型、确定因素和响应值之间的函数关系、分析影响因素交互作用方面具有显著优势,是一种值得学习推广的实验设计方法。

关键词： 新工科   实验教学   介电电容器   钙钛矿结构   能量存储   固相法  

摘要： 新工科建设强调培养工程科技人才要注重综合性、实践性和创新性。同时,将绿色储能介电电容器视为实现清洁能源利用和促进绿色经济发展的重要手段。基于这一理念,以绿色无铅的(Bi,Na)TiO_(3)(BNT)介电陶瓷材料为核心,将介电电容器相关研究内容引入实验教学环节。实验教学内容包括学习介电电容器的工作原理和材料的组成设计、制备以及性能测试方法,同时分析微观结构和电滞回线,总结其对能量密度和能量存储效率的影响。通过实现介电材料基础与科学研究的有机连接,使学生对介电电容器的概念和原理有更深刻的理解,并获得关于清洁能源储存器件的实践经验,同时也有助于增强学生的绿色化学素养。

关键词： 材料化学   创新创业   教学方法   科研项目  

摘要： 在国家相关政策大力支持创新创业教育背景下,以河南城建学院材料化学专业开设的“材料化学”课程为研究对象,在学校特色和专业发展特色的基础上,结合课程特点,以创新创业教育为出发点,通过“材料化学”课程建设,揭示创新创业教育在教学过程中推行的可行性。建立了理论知识与实践环节深度融合的教学体系,同时将创新创业理念和科研项目融入课程环节,为创新创业型人才培养提供重要支撑。

关键词： 量子计算   量子化学模拟   电池特性分析   变分量子特征求解   量子相位估计  

摘要： 量子计算技术的迅速发展,为解决新能源领域中的实际问题带来了加速潜力,特别是在复杂电池材料的模拟与设计上。与此同时,随着可再生能源和电动交通等新兴产业的快速崛起,对高效、精准地计算新能源电池材料特性的需求愈发迫切,传统计算方法在此类高复杂度问题上存在求解精度不足、资源消耗量大等诸多困难。而量子计算以其独特的计算方式和潜力,为进一步解决相关问题提供了新颖的思路和解决方案。概述了量子化学模拟的基础计算原理,对用于电池材料化学特性模拟中常用的量子算法进行了总结,探讨了多款量子化学模拟使用的新型软件包工具,并结合各汽车企业的应用案例,阐述了量子化学模拟在电池领域的实际应用情况。本研究为电池材料模拟、基态能量计算和性能优化提供了新的思路和方法,有望助力新能源电池材料的优化发展。

关键词： 国家自然科学基金委   含能材料化学   学科布局   申请代码  

摘要： 国家自然科学基金委员会于2018年对学科布局进行了优化,设立了材料化学与能源化学学科(B05)一级代码,增设了“含能材料化学”二级申请代码.本文通过梳理“含能材料化学(B0510)”在2018~2023年间的申请和资助情况,论述含能材料化学的学科内涵,分析含能材料化学基础研究现状及存在的问题,并对该方向未来的发展和布局提出了思考和建议.

关键词： 不锈钢   化学成分分析   检测方法   比较研究  

摘要： 本文对不锈钢化学成分分析的不同检测方法进行对比研究,以确定最适用的检测手段。通过对比各种方法的精确度、灵敏度、经济费用、适用范围等几个方面进行综合比较,以得出最优的检测方案。该研究为不锈钢化学成分分析提供了一种比较全面的方法。研究表明,在不锈钢生产与质量控制上,由于精确度的不同、灵敏度的差异以及费用上的区别,运用不同的方法具有显著的优越性。

关键词： 高聚物粘结炸药(PBX)   含能材料   分析表征技术   自动化   智能化  

摘要： 分析表征技术是含能材料化学领域科研生产不可或缺的重要工具。含能材料分析表征技术主要包括色谱、质谱、波谱、光谱、热分析、显微、散射与衍射等,通过分析表征技术的定性/定量分析可获得含能材料的化学结构、组分含量、微观形貌等信息,进而为含能材料相关合成表征、质量控制、库存维护、公共安全、环境监测等场景提供重要的分析数据,极大推动了含能材料行业的发展。近年来,分析表征技术在传统分析的基础上,展现出了明显的多学科交叉融合特征,并逐步向自动化、智能化、原位在线、多尺度贯通、高时空分辨等方向发展。为了更加清晰、全面地掌握含能材料分析表征技术现状与趋势,研究系统综述了各主要分析手段的技术内涵、功能特点以及在含能材料领域的应用现状,并讨论了未来的发展趋势,为含能材料化学领域相关分析表征研究提供支撑。

关键词： 人工智能   材料化学   重要研究进展   挑战  

摘要： [目的/意义]人工智能驱动的科学研究范式发生变革，材料化学是其中的一个重要领域。[方法/过程]针对人工智能驱动的材料化学领域进行研究，调研主要国家在该领域的项目部署，结合WoS数据库中该领域的论文，利用DDA和ITGinsight等分析工具综合分析人工智能驱动的材料化学研究领域的主要国家、重要发文机构、重要研究进展和面临的挑战。[结果/结论]人工智能驱动的材料化学研究受到美国、欧洲、英国和日本等主要国家/地区的重视，是近年来快速发展的新兴领域。人工智能技术不仅加速了材料的结构化学研究，还推动了材料制备过程的热力学研究和动力学研究，人工智能技术正在为材料化学研究带来前所未有的创新活力，也在加快推进该领域深入发展，有助于解决该领域的复杂问题，尤其是在加快先进材料的发现方面具有重要作用。未来，人工智能驱动的材料化学研究仍有赖于人工智能与材料化学的深度融合。

关键词： 银纳米簇   荧光   光谱表征   实验教学  

摘要： 以聚甲基丙烯酸钠为稳定剂，通过加热或光照的方式还原银离子，在水溶液中制备具有荧光性质的银纳米簇，通过乙醇沉淀法获得银纳米簇粉体，并使用紫外-可见分光光度计及荧光光谱仪对其光学性质进行表征。本实验利用银纳米簇形成过程中的颜色变化，使纳米尺度上的反应过程“可视化”，帮助学生更加直观地理解反应过程和光谱数据。本实验立足材料化学基础知识，取材于科学研究前沿，在巩固基础知识的同时开阔了学生的视野，能够激发学生的科研热情，培养学生的实验技能和创新能力。