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关键词： 材料化学   课程   教学改革  

摘要： 材料化学课程是材料类专业的一门重要基础课程。通过对该门课程教学现状的分析,指出了目前材料化学课程教学中存在的主要问题。同时针对不同的问题,从教材建设、教学模式以及过程考核的改进等方面进行了教学改革与实践,取得了较好的教学效果。

关键词： 材料化学工程   社会发展   节能减排   发展前景  

摘要： 材料化学工程学科在我国占据着重要的地位,材料化学工程与我国的环境保护以及社会进步等领域均具有积极作用,在节约能源和国防事业、家居日化等多个行业当中均具有实际的作用.提高材料化工工程的应用水平,对材料化工的进一步发展和运用前进进行分析,有助于带动材料化学工程的健康发展,也能够为相关的科研工作提供参考.

关键词： 地方应用型高校   材料化学   人才培养体系   构建   效果  

摘要： 论述了应用型地方高校材料化学专业构建稳定的人才培养体系的必要性和紧迫性。结合教学实践重点阐述了在课程体系设置、课堂教学、实验教学、校外实践等教学环节的改革,以及师资素质培养和转型、专业差异化发展、与地方经济融合等方面的有益探索。通过数据展现了在新的培养体系中取得的积极效果。最终通过政策引导,以产教融合为主线,构建稳定的适合地方应用型高校办学实际的专业人才培养体系。

关键词： 单壁碳纳米管   材料化学   纳米科技   共轭聚合物   手性指数   手性碳纳米管   合成化学   封面文章  

摘要： 中国科学技术大学杜平武教授课题组通过精确分子设计,在世界上合成了首例单一手性指数单壁碳纳米管的长共轭链段。该成果以封面文章的形式发表于《美国化学会志》杂志。碳纳米管可被认为是仅包含sp^2键合原子的全碳基管状共轭聚合物,然而直径特定的碳纳米管片段长共轭聚合物尚无研究报道。具有单一直径和手性的纯碳纳米管材料,在纳米科技和电子学领域有着重要的应用潜力,但合成这样的碳纳米管是合成化学和材料化学领域的一个重要挑战。催化剂表面介导生长的方法在制备碳纳米管方面表现出巨大的潜力,然而纳米管纯度始终是一个难以克服的问题。

关键词： 扫描电子显微镜   高校   本科教学  

摘要： 阐述了扫描电子显微镜在本科教学实践的重要性和必要性,分析了原有大型仪器在本科教学中的现状和不足,通过扫描电镜在本科教学实践中的改革,激发了本科生的强烈的兴趣,加深了学生对扫描电镜的认识,提高了学生的创新意识和创新能力,也提高了扫描电镜的利用率和机时数。为学生以后考研或者就业提供了强有力的支撑,达到了用人单位对人才的要求。

关键词： 材料化学   化工原理   教学改革  

摘要： 化工原理是材料化学专业中最重要的课程之一,这门课程的教学效果直接关系到学生的专业水平,在教学体系中占据着十分重要的地位.如何更高质量地开展化工原理的教学工作,如何让学生能够更好地掌握化工原理的课程知识,应当是相关专业教师应当重点考虑的课题.本文就化工原理课程的教学改革进行了系统的论述,希望能够更好地提高化工原理课程的教学效果.

关键词： 锂离子电池   硅基负极材料   化学改性   电极设计   预锂化  

摘要： 随着便携式电子产品和电动汽车等新能源技术领域的蓬勃发展,对高能量密度锂离子电池的需求愈发迫切,寻求一种高容量和高安全性的新型负极材料来替代石墨类碳负极已成为迫在眉睫的紧要课题。硅基负极材料因其脱嵌锂比容量(4200 m Ah·g-1)约是传统石墨的脱嵌锂比容量(理论容量372 m Ah·g-1)的11倍,已成为最有潜力替代传统石墨的新一代锂离子电池负极材料。然而,由于硅基负极材料存在的巨大体积膨胀、电导性较低以及首次库伦效率偏低等问题,严重限制了该材料的工业化推广应用。针对这些问题,本文一方面采用原位生成氧化镁（MgO）缓冲相,表面碳包覆和负极预锂化等策略进行材料化学改性以便提升循环稳定性、电导性及首次库伦效率等综合性能;另一方面,通过电极设计探究粘结剂选配和增加活性材料负载量的厚膜电极片对电化学性能的影响,旨在开发性能优异的硅基负极以满足新一代锂离子电池对高能量密度和循环寿命的要求。本文主要以微米级的氧化亚硅（SiO）、镁粉（Mg）、石墨（G）和沥青为主要原材料,首先利用工业化和绿色环保的原位高能球磨方法（HEBM）研究不同高能球磨工艺对Mg和SiO反应程度的影响,发现在500 rpm+1h（细化SiO）+5h（混磨SiO和Mg）的球磨条件下,通过原位固态化学反应Mg+SiO→Si+MgO制备了高容量活性材料（Si）和缓冲相（MgO）双相结构Si-MgO（简称:SM）负极复合材料。为改善该负极复合材料的电导率,在材料中加入石墨（G）球磨1h,得到多相Si-MgO-G（简称:SMG）负极复合材料。为进一步缓解硅基负极复合材料体积膨胀并增强其导电性,采用低成本沥青高温煅烧制备碳包覆核壳结构（Si-MgO-G）@C（简称:SMG@C）负极复合材料。此外,通过对负极复合材料的电极设计,探究了粘结剂的选配和厚膜电极片成型技术对循环稳定性和面积比容量的影响。结合物相分析、微观结构和电化学性能等表征手段,将所取得的研究成果陈述如下:（1）负极复合材料:首先利用HEBM法对SiO进行1h的细化球磨,然后加入Mg分别继续球磨3h、5h和7h,研究不同球磨工艺对Mg和SiO反应程度的影响。研究结果表明:通过对不同球磨工艺进行分析得知,高能球磨（1+3）h后,Mg和SiO反应程度较差,但随着球磨时间增长（1+5）h和（1+7）h后,反应进行的较为充分,都能得到高转化Si-MgO反应产物。相比之下球磨颗粒的团聚程度有所不同,其中（1+5）h的球磨粉体团聚较轻而被确定为较佳工艺参数。较佳工艺制备的SM粉体与石墨（G）继续球磨混合1h,制得SMG负极复合材料,其充放电循环性能较Si O有较大的提升。在电流密度为100 m A·g-1下,SiO的可逆充电容量（脱锂容量）和可逆放电容量（嵌锂容量）衰减较快,而SMG负极复合材料循环第20圈时,充电容量保持率为71.5%,较Si O提升了33.5%,甚至长循环177圈后,充电容量/放电容量保持率分别为54.8%和52.8%。此外,经不同电流密度倍率循环后,重回小倍率100 m A·g-1时,由于不可逆容量损失导致SMG可逆充电容量和可逆放电容量分别恢复到初始循环时的49%和44%。（2）负极复合材料碳包覆:通过SMG粉体与沥青混合,高温碳化后制得碳包覆核壳结构SMG@C负极复合材料。微观结构分析表明:SMG@C负极复合材料主要是由Si、MgO、石墨组成内核,外壳是一层厚度为35nm的无定型碳层。通过对比分析SMG和SMG@C负极复合材料的循环性能和倍率性能,发现SMG@C负极复合材料则兼具较好的电化学循环稳定性和倍率性能双重优势。在电流密度为100 m A·g-1下,SMG@C负极复合材料循环性能较为平稳,第70圈的可逆充电容量和可逆放电容量分别为第10圈充电容量和放电容量的95.2%和94.9%,而未碳包覆的SMG负极复合材料容量都一直呈现衰减趋势,其可逆充电容量和可逆放电容量仅为第10圈容量的76.2%和74.9%。SMG@C负极复合材料在不同电流密度下进行倍率测试,表现出较优异的倍率性能:于200 m A·g-1电流密度下进行充放电循环440圈后,充电容量保持率为87.8%,显示出优异的长循环性能。在相同测试条件下,锂离子扩散系数与Wurburg系数成反比,即Wurburg系数越小锂离子扩散能力越高,通过拟合得出SiO、SMG和SMG@C三种材料的Warburg系数分别是7.25Ω·S-1/2、2.84Ω·S-1/2和1.56Ω·S-1/2,表明SMG@C复合材料中的锂离子扩散动力学性能最佳。（3）氧化镁（MgO）缓冲作用机理:通过对制备的硅基负极复合材料进行高分辨透射电镜分析得出,高能球磨固相反应生成的纳米Si相邻于MgO而共存于硅基负极复合材料中,它们之间有的形成一种特殊的耦合结构关系,在两相界面上

关键词： 材料化学   化工行业   发展  

摘要： 现阶段我国的科学技术和社会经济发展迅速,工业化进程加快,材料化学作为一种新兴的学科在化工行业得到广泛应用.材料化学的发展不仅可以提高我国的能源利用率,提升产品在市场中的占有比率,还能促进我国经济的快速发展.本文对材料化学的应用现状和发展前景进行了探讨,对材料化学的发展具有一定的参考意义,希望可以促进我国材料化学产业的进一步发展.

关键词： 淀粉   应用化学   材料科学   研究  

ISBN: (数字)9787030637123 ISBN: (纸本)9787030637123

摘要： 本书系统地阐述了淀粉化学基础，从分子结构和分子间相互作用的角度，分析了淀粉材料的聚集态结构及其性能;着重介绍了淀粉化学和物理改性的原理和方法、淀粉增塑、以及淀粉基复合材料，并对淀粉材料制备方法、结构和性能，及其制成品的工业应用进行了详细论述。

关键词： 案例教学   文献检索   教学模式   材料化学  

摘要： 随着科技的发展,信息在当今社会中扮演着愈来愈重要的角色.如何从浩如烟海的信息中精准快速找出我们所需要的信息对推动科技创新和社会发展至关重要.本文结合南昌航空大学材料化学专业的实际情况,将本专业的相关案例融入到文献检索课程教学中,调动学生的主观能动性并加深学生对本专业的认识,提高学生分析问题、解决问题和创新创业的能力.