课程大纲

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非晶微纳米材料的制备,表征及特性

课程编码:070300M07007H 英文名称:Amorphous Nanomaterials: Preparation, Characterization and Applications 课时:20 学分:1.00 课程属性:高级强化课 主讲教师:郭林

教学目的要求
非晶微纳米材料是非晶态物质中十分重要的成员,并已成为先进材料研究领域的一个崭新分支。非晶微纳材料相关研究既是对传统凝聚态物理科学的有力补充,也因其独特的物理化学性质,在力学、光学、电化学等应用领域大放异彩。作为刚刚起步的研究领域,非晶微纳米材料在基础研究与实际应用中都有重要价值。本课程的目的是通过课堂教学、课堂讨论使学生了解、掌握非晶微纳米材料的基本概念、分类及其特点;系统的了解非晶纳米材料的制备技术和前沿进展;知晓非晶微纳米材料在不同领域的应用现状、研究进展和前景,培养学生在交叉学科和创新能力等方面的综合能力。本课程要求学生通过本课程的学习,对非晶态纳米材料有一个全面的了解,掌握非晶微纳米材料的基础知识,并了解制备原理、表征手段、应用和存在的科学和技术瓶颈,以便在未来更好地开展交叉创新研究。

预修课程
本课程为高级强化课,需要在课前掌握一定的化学、材料学基础知识。建议学生完成化学基础课程学习,例如无机化学、物理化学、分析化学等,掌握基础理论知识;同时完成纳米材料相关课程学习,了解纳米材料的基础知识及其制备、表征手段。

大纲内容
第一章 非晶微纳米材料基础知识 4学时
第1节 非晶材料简介
第2节 非晶材料发展历史
第3节 非晶微纳米材料生长机理
第二章 非晶微纳米材料的表征 4学时
第1节 非晶微纳米材料的原子结构和电子态研究
第2节 非晶态纳米材料的缺陷表征
第三章 非晶微纳米材料的可控制备 4学时
第1节 零维非晶微纳米材料的可控制备
第2节 一维非晶微纳米材料的可控制备
第3节 二维非晶微纳米材料的可控制备
第4节 三维非晶微纳米材料的可控制备
第5节 非晶包复、掺杂的微纳米材料可控制备
第四章 非晶微纳米材料在电化学中的应用 4学时
第1节 电催化中的应用
第2节 电池中的应用
第3节 超级电容器中的应用
第五章 非晶微纳米材料在光学、力学中的应用 4学时
第1节 光催化、拉曼增强中的应用
第2节 力学中的应用

教材信息
1、 Amorphous Nanomaterials 郭林 2021年5月 Wiley

参考书
1、 纳米材料和纳米结构 张立德 2001年5月 科学出版社

课程教师信息
郭林:北京航空航天大学博士生导师,教育部长江学者奖励计划特聘教授;国家杰出青年基金、国务院政府特殊津贴、宝钢优秀教师奖获得者、北京市优秀教师;2001年北京航空航天大学首批校长直聘教授,现为教育部仿生智能界面科学与技术教育部重点实验室副主任。研究方向集中在非晶/晶体纳米材料的可控合成、仿生可控组装技术、纳米材料生物应用技术等。先后承担国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点基金、国家“863”项目、国家“973”课题、国家重点研发计划等多项课题。在Science, Nature, Nat. Mater., Nat. Catal., PNAS, Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun., Adv. Mater., 等国际刊物发表SCI收录论文330余篇,2013年获得国家自然科学二等奖。