【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202504003
面向“双碳”目标下能源开发与碳减排的协同需求,针对物理化学课程传统相图知识教学“重理论、轻应用”的问题,本文基于“可燃冰开采与CO2封存”这一国家重大战略课题,构建“理论知识-技术应用-课程思政”三位一体教学框架:通过解析CO2和CH4水合物相平衡曲线与CO2气液相平衡曲线,阐明CO2置换法开采可燃冰及CO2封存技术的热力学、动力学机制,横向对比可燃冰开采与应用技术现状,紧跟科学研究发展前沿,引导学生挖掘“碳封存技术的地缘政治意义”等思政议题。通过对接相图理论与国家战略需求,探索物理化学理论教学与课程思政深度融合的教学实践创新,强化学生对多相平衡原理的工程应用认知,培养学生在能源绿色转型中的创新思维与责任担当,为“新工科”背景下化工专业课程改革提供参考路径。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100290
异质结构设计是协同提升电磁波吸收材料性能的关键方法。然而,制备兼具高吸收强度与宽带响应的共价/金属有机框架(COFs/MOFs)衍生的复合材料,仍面临着重大挑战。本研究通过溶剂热法和高温碳化法成功制备了Fe3C/NC/TiO2复合材料。异质结构形成的内建电场实现了多重损耗机制的协同作用。样品的吸收性能随成分的变化呈现先升后降的趋势,在2.57 mm匹配厚度下取得-55.79 dB的最小反射损耗值,有效吸收带宽达5.44 GHz (10.40-15.84 GHz)。优异的性能源于界面极化、磁损耗与介电损耗等多重机制的协同效应,共同提升了阻抗匹配与损耗能力。密度泛函理论表明,这两种材料本质上都是导电的。在形成异质结构后,电荷密度差分析揭示了电荷转移,表明它们之间的内建电场促进了电子传输。本研究提出了以MOFs/COFs衍生物为核心的合成策略,为设计具有强吸收和宽频带特性的高性能电磁波吸收材料提供了新思路。
