高比能锂离子电池层状富锂正极材料改性策略研究进展

层状富锂材料具有超过250 mAh∙g⁻¹的高可逆比容量,被认为是下一代高比能锂离子电池最具商业化前景的正极材料之一。然而,层状富锂材料在实际应用之前仍需解决诸多挑战,如高电压氧释放、层状到岩盐相的结构变化、过渡金属离子迁移等结构劣化,并由此带来了较低的初始库伦效率、电压/容量的衰减以及循环寿命的不足。针对以上问题,进行层状富锂材料改性无疑是一种行之有效的方法。本综述全面介绍了层状富锂材料的结构、组分以及电化学性能,在此基础上对材料改性策略进行了系统阐述,详细介绍了体相掺杂、表面包覆、缺陷设计、离子交换和微结构调控等一系列改性策略的现状以及发展趋势,最终提出了高容量和长循环层状富锂材料和高比能锂离子电池的设计思路。     

CO2超临界状态解析与课程思政设计

以CO₂超临界状态及制冷应用为例,展示如何以解析关键概念/技术背后的物理化学原理为纽带,在课堂教学中有机融入思政案例(如北京冬奥会制冰造雪)和开展课程思政“翻转课堂”教学;籍此使学生体会到物理化学原理在解决国家重大需求中发挥的关键作用,在强化学科自信的同时,增强学生学以致用、服务国家、绿色发展的意识和开拓创新的精神。CO₂超临界状态及应用是“物理化学”单组分相图中的知识难点和应用热点,在教材中常以知识拓展的形式出现,不仅与专业知识结合不紧密,学生对此也缺乏深刻理解。有鉴于此,我们以“讲透”CO₂超临界状态和制冷技术背后的物理化学原理为抓手,依据知识间内在关联,环环相扣、水到渠成地开展课程思政教学。为了提升思政教学效果,还综合采用了任务驱动的自主学习、翻转课堂及课后拓展相结合的多元思政教学手段,引导学生自主发掘思政素材,实现自我思政教育,从而达到了价值塑造、知识传授和能力培养三位一体的教学效果。     

基于问题导向的药物分析实验多维教学设计探索

以药物分析实验课程为例,建立基于问题导向的多维教学设计,探究实验课程三体融合的教学模式。具体在教学大纲的基础上,从生活实际、实验宽度和深度方向多角度引出问题,以课堂实践为载体进行分析解惑。实践结果显示,问题式导学的多维教学设计较传统教学增加了实验的趣味性和系统性,在激发学生学习动机、培养学生实践能力和创新能力、对学生进行价值塑造等方面起着积极作用。     

面向无机材料专业的案例式分析化学教学探索与实践

化学分析在建筑材料试验检测中发挥着重要的作用,因此学好分析化学对无机非金属材料工程专业的学生来讲十分必要。本文探索了面向无机非金属材料工程专业的案例式分析化学教学模式,将化学分析在建筑材料试验检测中的应用案例融入课程中,促进专业基础课程和专业的有效衔接;通过采取对比法和联想法等多种教学设计,引导学生积极参与到课程中来,加深学生对理论知识的理解,增强学生对分析化学在本专业中实用性和必要性的认识,做到因材施教和因需施教。     

大学化学习题课的困境与有效教学策略

结合大学化学的教学现状,针对学生的需求,深入思考在教学过程中设置习题课的重要性和相关问题。从教师素质、班级规模、教学方法、习题构建与讲解以及考试等不同角度提出有效提高习题课效率的策略。进一步探讨线上线下混合式习题课教学模式的可行性,并提供可参考的教学案例,以期促进大学化学专业课程的教与学。     

基于真实情境的高中化学作业设计——化学中常用的实验方法

依据课程标准,围绕核心素养,通过实例阐述了“双新”背景下基于真实情境的高中化学作业的设计。从生活-生产、学术研究、化学实验、化学史实、教材和跨学科等6个方面挖掘真实情境,精心组织问题,进行作业设计,突出作业对落实核心素养的功能价值。     

“教、学、评”一体化的高中化学单元教学模型构建

基于发展性教育评价理论和SOLO分类评价理论提出“教、学、评”一体化的单元教学模型,分析教学设计流程,并以逆向教学设计形式开展教学设计。最后总结经验,提出教学建议：第一,设计教学时,要关注“教和学的可见性”,做到“心中有教学,眼中有学生”;第二,开展教学时,要让学生积极主动地参与到教学评价中;第三,注重开发和利用科学有效的评价工具。     

基于计算机辅助药物设计的VEGFR2和PD-L1双靶点抑制剂的筛选

肝细胞癌(HCC)是世界上最具侵袭性的实体恶性肿瘤之一,尽管近几十年来在肝切除术、射频消融和肝移植等方面取得了显著进展,但HCC患者的愈后仍不乐观,主要原因是HCC的高复发率和转移率以及该疾病对化疗和靶向治疗的耐受性。VEGFR2和PD-L1抑制剂联合应用能对小鼠体内的HCC肿瘤进行显著抑制并延长其寿命,因此开发VEGFR2与PD-L1双靶点抑制剂对HCC的治疗具有十分重要的意义。本文基于计算机辅助药物设计(CADD),经过以分子对接为基础的虚拟筛选、MM-GBSA和ADMET评价以及QSAR模型预测,得到了一系列VEGFR2和PD-L1的双靶点活性化合物,有望为后续抑制剂的开发提供思路和方向。     

金属氧化物中氧空位缺陷的催化作用机制

金属氧化物由于其良好的活性、选择性和稳定性,在实验和工业催化领域已被广泛研究,用于一些重要的反应过程如CO₂还原、水煤气转化、氮还原反应、析氧反应等。现已证明,很多金属氧化物的缺陷是发生催化反应的活性位点,其中氧空位缺陷的作用最具代表性。氧空位缺陷作为一种重要的点缺陷可以影响材料的局域几何结构和电子结构,从而影响其催化活性,因此具有非常重要的研究意义。本文从金属氧化物中氧空位缺陷的形成机制出发,介绍其分类及调控策略,重点综述了氧空位缺陷在热催化、电催化和光催化反应中的作用特点及催化反应机制,最后对具有非金属空位缺陷催化剂的潜在应用及未来挑战进行了总结与展望。     

新型手性硫醚-亚磷酰胺配体的设计与应用

根据模块组合法原理,设计并合成了一种具有亚磷酰胺结构的硫醚配体,该配体具有原料便宜易得、合成步骤简单、易于修饰和结构稳定等特点。以配体/钯络合物催化的丙二酸二甲酯与1,3-二苯基烯丙基醋酸酯的烯丙基化反应作为模板反应,探究了溶剂、碱对其立体控制的影响。随后探究了中心手性与轴手性的匹配/错配现象以及硫醚片段的空间位阻、电性对反应立体控制的作用。在最佳条件下,产物的对映选择性能够达到-76% ee。