高质量、多层次化学实验教学中心的教学团队建设
刘扬, 于莹, 王溢磊, 陈超
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405069
实验教学是培养化学人才的重要途径,实验中心是化学实验教学的主要承担单位,是化学实验育人的重要平台,中心的教学质量和建设水平对所培养学生的科学素养和能力有决定性影响。在新一轮高校教学改革和建设世界一流大学过程中,化学实验中心也遇到全新挑战,主要来自大类招生、大类培养的院系多样化需求和强基计划背景下多个院系要求实现本博贯通的高层次人才培养需求。在此背景下,实验教学必须要依托一个高质量、多层次的实验教学平台,为此清华化学实验中心成立了基础化学实验教学团队,坚持教学相长、以研促教的原则,积极邀请科研水平高、学术能力强、热爱教学工作的教研和研究系列教师加入实验课团队,参与授课、组织研讨提高教学水平,应对多层次的培养需要,取得了良好的建设效果。
关键词: 化学实验中心, 教学团队, 大类招生, 强基计划
化学“101计划”——化学生物学教材设计与建设
刘扬, 陈鹏, 刘磊
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407085
化学生物学是化学“101计划”所布局建设的12门核心课程之一。作为一门研究生命进程当中化学本质与分子基础的前沿交叉学科,化学生物学涉及领域范畴广,知识跨度大;而伴随着化学生物学前沿的不断发展,如何建立系统的课程体系并兼顾不同专业学生的学习需求,为教材的设计建设提出了更高要求。为此,教材编者们通过调研比较不同化学生物学教材内容及课程设计,梳理总结化学生物学教材模块及知识点;从化学生物学的分子基础、核心技术及前沿应用三个方面,建立从理论到应用、从基础到前沿的化学生物学教学框架;在知识融合、内容深度、实践导向等方面展示创新特色。以交叉学科的发展和国家战略需求为出发点,力求呈现一本化学与生命科学、医学交叉融合的新型化学生物学教材,为学生带来兼具挑战性和启发性的学习体验。
关键词: 化学“101计划”, 化学生物学, 教材设计与建设
羟基物种在过渡金属表面碱性析氢反应中的作用
段睿智, 王小梅, 周潘旺, 刘扬, 李灿
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100111
理解过渡金属催化剂上碱性析氢反应(HER)的活性决定因素对于利用可再生能源进行水电解至关重要。然而,这一问题仍然存在重大挑战。尽管已有研究提出羟基吸附会影响碱性HER性能,但其具体的作用机制和定量关系仍不明确。在此,我们利用密度泛函理论(DFT)计算系统地研究了十种过渡金属表面上的碱性HER过程,揭示了羟基吸附在路径选择和调控反应能垒中的关键作用。然而,仅凭羟基吸附能无法完全解释某些催化剂(尤其是Pt)的异常活性。为了解决这一问题,我们引入了一个多参数耦合描述符(ECS),该描述符整合了电子占据情况(E)、羟基吸附构型(C)和催化剂表面晶体学特征(S),从而实现对碱性氢析出催化活性的定性评估。该描述符成功解释了过渡金属催化剂表面的活性趋势,并与包括单原子合金(SAA)催化剂在内的超过10种实验数据对比中表现出良好的关联性,表明其普适性和应用于更广泛的催化体系的潜力。我们的研究突破传统单参数描述符的局限性,构建了一种基于羟基关键物种的碱性氢析出反应活性描述符,并为推动高性能碱性HER催化剂的开发提供了基础框架。
关键词: 碱性水分解, 羟基物种, 电催化, 过渡金属催化剂, 构效关系

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