近日,国际著名化学教育期刊Journal of Chemical Education报道了我校化学与分子工程学院马巍教授课题组在单颗粒水平电催化表征方面的最新教学研究成果,文章题为 “An Advanced Undergraduate Experiment for Identifying the Intrinsic Activity of Electrocatalyst at the Single Nanoparticle Level”。
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清楚解析催化剂结构与活性之间的构-效关系是理解催化反应内在本质的关键,单颗粒水平电催化表征成为了材料科学和化学研究的前沿课题。近期,马巍教授团队结合本科教学特点开发了一项针对本科生的研究型单颗粒电催化表征实验课程。该课程通过引导学生从纳米颗粒的合成与常规表征入手,逐步深入到单个纳米颗粒电催化活性的精准测量,从而使学生能够在单颗粒水平上理解电催化剂一一对应的构效关系。与传统的整体电催化测量方法相比,单颗粒电催化表征实验能够获取催化剂的本征活性,帮助本科生直观地认识到纳米颗粒之间的异质性,从而加深对电催化剂的结构-活性定量关系的理解。该实验课程操作简便,适合材料与化学专业的高年级本科生,通过跨学科的创新实验实践教学,激发了学生的科学兴趣和创新思维,为培养具备解决复杂问题能力的拔尖人才提供了有力支持。
这一教学研究成果展现了团队将前沿科研成果融入课堂教学的持续努力,体现了化学学院分析化学教研组“教学科研两手抓”的理念,为“科研融合型”化学实验课程建设与教学改革提供了借鉴,提升了化学创新实验教学水平,并为化学学科“双一流”建设提供了有力支持,获得了国际同行的高度认可。
我校化学与分子工程学院硕士生苏蕾是论文的第一作者,马巍教授为通讯作者。该工作得到了胡坪教授的大力支持和悉心指导。此外,该研究得到了国家自然科学基金项目、教育部化学“101计划”—化学测量学实验课程建设项目、教育部第三批虚拟教研室建设试点—“101计划”化学测量学实验课程虚拟教研室和上海市科学技术委员会的资金支持。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.4c00508