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关键词： 材料化学   核心竞争力   一流专业   人才培养  

摘要： 材料化学专业是融合化学、物理和工程学的交叉学科,致力于设计、合成与应用新型功能材料。文章以辽宁石油化工大学为例,重点打造以石油化工新材料合成与制造为特色的课程体系,通过创新课程内容、强化实验训练和融入思想政治教育,培养具有实践能力、创新思维和社会责任感的高素质应用型人才,提升核心竞争力,服务区域经济、石化行业发展以及国家战略需求。

关键词： chemistry experiments   materials science   artificial intelligence ai   mechanized systems designed   humanoid robotics   experimental researchaddressing   materials science chemistry   repetitive tasks  

摘要： The integration of humanoid robotics into materials science and chemistry represents a transformative evolution in experimental research,addressing persistent challenges such as reproducibility,scalability,and adaptability in increasingly complex *** the past decades,laboratory automation has transitioned from early mechanized systems[1-4]designed for repetitive tasks to highly specialized platforms integrating artificial intelligence(AI)[5-7]for experimental *** these advancements,current technologies often fall short in cognitive and physical versatility,limiting their ability to manage dynamic,multidisciplinary experimental *** limitation is further underscored by the significant budget cuts and closures of chemistry departments in the United Kingdom and the United States,a trend that reduces traditional research capacities while simultaneously increasing reliance on automation to sustain innovation[3,8].

关键词： 材料综合实验   Pt/C 催化剂   电催化   教学改革  

摘要： 在以科技创新为新质生产力蓄势赋能的新要求下,中山大学“材料综合实验”课程持续深化教学改革,将学科发展前沿成果融入实验教学,培养具备创新能力和实践能力的高素质人才。本文以“碳载Pt基催化剂的制备及其电催化性能研究”的实验项目为例,介绍将材料领域的前沿研究成果融入实验教学的实施过程。实验内容涉及催化剂的制备原理与方法、结构表征及性能评价,以及将所制备的催化剂应用于锌—空气燃料电池器件中,实验报告以科技论文的形式呈现。通过“理论-实验-测试-应用”一体式全链条的综合实验教学设计,强化学生的实验技能,培养其分析问题、解决问题能力的同时拓宽其学科视野,并激发他们的科研热情与兴趣。

关键词： 磺酰氟   有机合成   材料化学   药物化学  

摘要： “点击化学”的概念既具有潜在的变革性,又具有诱人的简单性。自从2014年Sharpless将“点击反应”,扩展到涉及磺酰氟化物的反应,即六价硫氟(VI)交换反应(SuFEx)。基于高价有机硫的特殊反应活性–稳定性平衡(Stability-Reactivity),六价硫氟(VI)交换反应(SuFEx)是下一代点击反应的一个很有前途的领域。在各种硫(VI)卤化物中,磺酰氟化物是SuFEx点击反应中最受欢迎的连接枢纽,因其独特的性质和广泛的应用,近年来受到越来越多的研究关注。磺酰氟化物由于其平衡的潜在反应性和稳定性以及与生物系统的相容性,已成为有机合成、药物发现和材料化学领域的重要合成中间体和基石。本文详细阐述磺酰氟化合物在有机合成中的应用,并简要介绍其在材料科学和医药学领域的应用。The concept of “click chemistry” is both potentially transformative and temptingly simple. Since 2014, Sharpless has extended the “click reaction” to the reaction involving sulfonyl fluorides, namely the hexavalent sulfur fluorine (VI) exchange reaction (SuFEx). Based on the special reactivity-stability balance (Stability-Reactivity) of high-valent organic sulfur, the hexavalent sulfur-fluorine (VI) exchange reaction (SuFEx) is a promising field for the next-generation click reaction. Among various sulfur (VI) halides, sulfonyl fluorides are the most popular connection hubs in SuFEx click reactions. Due to their unique properties and wide applications, sulfonyl fluorides have attracted more and more attention in recent years. Sulfonyl fluorides have become important synthetic intermediates and cornerstones in the fields of organic synthesis, drug discovery and materials science due to their balanced potential reactivity and stability and compatibility with biological systems. In this paper, the application of sulfonyl fluoride compounds in organic synthesis is described in detail, and its application in materials science and medicine is briefly introduced.

关键词： 活体材料   智能生物医用材料   材料化学   疾病诊疗   可遗传功能设计  

摘要： 随着微生物科学、合成生物学和材料化学的快速发展,微生物活体智能医用材料作为一种新型可持续智能材料,已成为生物医学领域的研究热点。本文基于第391期双清论坛“面向未来的智能材料物质科学”会议内容,对我国在微生物活体智能生物医用材料的设计、集成及应用研究方面的国家重大需求进行了总结。本文回顾了基于合成生物学与材料化学的微生物活体智能材料的设计策略,探讨了单细胞与多细胞协同设计方法,并总结了当前面临的主要挑战。最后,提出了该领域未来5~10年内亟需解决的科学问题和核心技术,并展望了微生物活体智能材料在精准医疗和智能药物递送等领域的发展方向。

关键词： 智能形变高分子   软体机器   刺激响应   自主性   适应性  

摘要： 智能形变高分子材料是实现软体机器感知—驱动—传动—结构一体化设计的核心材料,对提高软体机器的适应性、自主性和作业能力至关重要。然而,目前智能形变高分子材料的感知和驱动性能以及智能化程度无法满足软体机器自主行为控制的需求。通过智能形变高分子材料的创新化学设计突破感知驱动能力弱和自主性匮乏的瓶颈问题是决定软体机器未来兴盛的关键。我国在智能形变高分子材料化学领域的研究已有长足进步,但欠缺以重大领域应用需求为导向的组织性和整体协同性。因此,仍需加大投入力度,有组织性地深入研究软体机器的组成核心,以推动未来软体机器技术的持续创新与发展。

关键词： 天然染料   溶胶-凝胶法   太阳能电池   材料化学   探究性实验  

摘要： 本文设计了一个本科材料化学专业的探究性实验——染料敏化太阳能电池的制备。实验内容包括天然染料的提取,溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2))胶体,染料敏化太阳能电池的制备等。本实验测定了天然染料的紫外-可见吸收光谱,并通过X射线衍射仪(XRD)确定TiO_(2)的晶型,通过扫描电子显微镜(SEM)观察纳米薄膜的表面形貌。本实验结合了基础实验和大型仪器的操作,提高了学生的实验操作技能和专业素质,同时了解清洁能源相关研究进展,激发学生科研的兴趣,培养学生团队合作精神和科研研究能力。

关键词： 交叉学科   新工科   材料化学   教改  

摘要： 为适应国家"双一流"建设对复合型创新人才培养的需求,文章以材料学科的改革为例,提出建设新工科框架下的多学科课程教学创新平台,探索组建教学团队,重塑教学内容,并建立与之相匹配的教学模式和培养过程,完善教学评价机制,从而构建材料工程学与理学、医学等专业交叉学科拔尖人才培养新模式.

关键词： 接触角测量仪   材料化学   教学实践   教学思考  

摘要： 随着教育技术的发展，接触角测量仪已广泛应用于课堂教学中，除理论教学外，还可通过实践操作和案例分析，引导学生掌握材料表面特性。研究接触角测量仪在教学中的应用，对于改进教学策略、激发学生的创新思维，以及培养具备实践能力和科研素养的高素质人才具有重要意义。

关键词： 一流学科   课程思政   混合式教学   大型仪器   设计型实验  

摘要： 基于一流学科建设对人才培养的要求,开展“材料化学成分分析”课程建设。采用“线上+线下”和“理论+实验”结合的方式,将大型仪器引入实验教学,构建“课堂学习-线上自学-小组设计-开展实验”的教学体系和多元化评价方法,强调学生的主体地位,并开展课程思政建设,培养学生专业素养、科研思维、创新与实践能力。