课程大纲

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材料与化工现代研究方法

课程编码:280216085602P2001 英文名称:Modern Research Methods of Materials and Chemical Engineering 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业核心课 主讲教师:张玲霞等

教学目的要求
本课程讲授不同的现代测试与研究方法的基本原理测试方法、主要用途、适用范围及数据处理等知识内容。涉及的物质研究测试的范围主要有物质的结构、形貌、组成和相变等。
与此相应的物质测试研究方法的知识体系有:用于物质表面化学组成分析的电子能谱和电子探针等;用于物质结构及相变分析的X射线衍射及电子衍射等;用于物质的形貌与形态观察研究的透射及扫描电镜、扫描隧道显微镜等;用于物质热现象分析的DTA、DSC、TG和DMTA等;以及用于物质的化学组成及物质分子结构测试的红外吸收光谱、核磁共振波谱、激光拉曼光谱、紫外-可见光谱等。
通过本课程的学习,使得材料与化工类工程专业研究生应了解不同种类的物质分析方法的基本原理,掌握材料与化工类需要的各种表征方法及相应的制样、测试技术,并能够综合各种研究手段,针对不同材料、产物和分析目标,设计合理的实验测试方案,进行完整合理的表征和分析等方面的能力。

预修课程
物理化学、有机化学、方向基础课程

大纲内容
第一章 绪论
第1节 绪论 2学时 张玲霞
第二章 形貌与形态观察
第1节 了解组织形貌分析的发展历程 2学时 王冉冉
第2节 光学显微分析 4学时 王冉冉
第3节 扫描电子显微镜 4学时 王冉冉
第三章 物质结构分析
第1节 物相分析的意义及含义 2学时 王冉冉
第2节 电磁波及物质波的衍射理论 3学时 王冉冉
第3节 X射线衍射物相分析 3学时 王冉冉
第4节 电子衍射及显微分析 4学时 张玲霞
第四章 成分和价键分析
第1节 减数分裂 2学时 张玲霞
第2节 成分和价键分析的基本原理 2学时 张玲霞
第3节 射线光谱分析 3学时 张玲霞
第4节 X射线光电子能谱分析 3学时 张玲霞
第5节 俄歇电子能谱 2学时 张玲霞
第五章 物质的化学组成及分子结构测试
第1节 分子结构分析的基本原理 3学时 侯小琪
第2节 分子光谱和核磁共振波谱技术 3学时 侯小琪
第六章 物质的热现象分析
第1节 物质的热现象分析 3学时 侯小琪
第七章 综合案例分析
第1节 综合案例分析 3学时 张玲霞
第八章 考试
第1节 考试 2学时 侯小琪

参考书

课程教师信息
张玲霞,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员,博士生导师。主要研究方向是多孔与低维纳米材料及其能源与环境催化应用。主要研究内容:多孔与低维纳米材料合成、二氧化碳催化转化、VOCs催化氧化、太阳能燃料催化等。
王冉冉,现任中国科学院上海硅酸盐研究所前沿部中心副主任,博士生导师,国家自然科学基金优秀青年基金获得者。长期从事低维导电材料的制备及其在柔性、可穿戴电子方面的应用研究,提出超长金属纳米线合成方法,高灵敏、多模态感知新机理,研制了高灵敏、宽响应、高线性柔性应变传感纤维并实现连续化制备极其智能应用。在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.等杂志发表论文70余篇,引用5000余次,H因子34,研究成果被Science网站、Materials Views、国家自然科学基金委网站、中国科学报等媒体报道,获授权发明专利22项,主持国家自然科学基金、国防科技创新特区项目、中科院仪器研制、中科院国际合作、上海市自然科学基金等省部级及以上项目14项,入选中国科协青年人才托举工程,中科院青年创新促进会优秀会员,上海市青年科技启明星。任硅酸盐学会、中国材料研究学会青年委员,仪器仪表学会功能材料分会理事。任《分析化学》、《无机材料学报》、Chinese Chemical Letters、Nano-Micro Letters青年编委。
侯小琪,国科大杭州高等研究院副研究员,入选国家“博新人才支持计划”。目前致力于量子点材料合成、单分子光谱学及相关应用研究工作。承担多项国家与省部级项目,在Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., J. Chem. Phys.等期刊发表多篇学术论文。