资源、经验与制度:新世纪以来高校工程实践教学改革隐忧及其破解

工程实践教学改革既是高校推进工程实践教育高质量发展的关键行动,也是探索工程教育转型的必然路径。新世纪以来,高校工程实践教学改革作为工程教育领域开展的类型活动,依赖由资源、经验与制度建构的逻辑基础,取得了较突出的发展成效,但也生成了诸多改革隐忧。在工程教育持续探索深化的过程中,工程实践教学改革不仅触及高校工程教育在资源配置、经验整合及制度惯性等方面的核心矛盾,还揭开了改革发展的深层困境。为进一步深化新工科建设,消解工程实践教学改革隐忧,从协调改革的本体价值与工具价值的中间路径出发,整体性重构工程实践教学的资源、经验与制度体系,进而破解改革障碍、激发改革活力,实现以治理现代化来全面提升高校工程实践教学质量。

3D直书写打印在储能器件中的应用

3D直书写打印是一种较为理想的电极制造技术,可方便地制造结构复杂、孔隙均匀的储能器件,其在电解质传输、离子渗透等方面具有传统块状材料难以比拟的优势。首先介绍了电化学储能器件的框架结构,然后根据墨水直写技术对于储能器件性能提升的影响重点综述了基于氧化石墨烯、碳纳米管等碳材料、MXene层状材料以及聚合物凝胶墨水种类对于锂电池、镍铁电池、锌-空气电池等电极的制造与改性,并对近期不同材料改性的3D打印的储能器件性能进行了总结,最后对于该技术在应用中的发展前景及挑战提出了展望。

负载型Pt/C催化剂的制备条件对Pt晶粒尺寸的影响

The effects of impregnation and reduction conditions on the particle size of Pt and structure of Pt/C catalyst were investigated by TEM, XRD and rotating thin-layer electrode techniques. The results showed that reductants affected the particle size and crystal face of platinum in the catalyst and Pt/C catalyst prepared from BP-2000 and by using HCHO as reductant showed a good electrocatalytic activity.

金属电沉积过程中的分形研究

概要地介绍了分形的概念，分形的模型，以及分形与电化学结合在一起，所构成凝聚体电化学生长的实验内容。

碳的热处理对PEMFC氧电极性能的影响

研究了碳的热处理对 PEMFC氧电极性能的影响 ,并采用 TEM、XRD方法测定了催化剂中铂颗粒的粒径及碳材料的晶相结构 .结果表明 :碳热处理后 ,显著提高了电极的性能 ,其原因可归结于铂的颗粒效应及碳材料的催化导电效应 .

合金电沉积的发展

介绍了近几年合金电沉积的工艺研究、结晶结构的研究及电沉积合金理论的发展现状。

PEMFC用Pt/C电催化剂的制备

详细介绍了PEMFC铂基电催化剂五种制备方法 (浸渍法、离子交换法、Bo¨nnemann法、插层化合物合成法及胶体法 )的原理、制备过程以及反应条件对催化剂中Pt颗粒粒径和催化性能的影响。指出浸渍法和离子交换法制备过程简单 ,工艺条件易于控制 ;而Bo¨nnemann法及插层化合物合成法反应条件较为苛刻 ,制备过程复杂 ,适合于小规模的实验室研究。

二氧化铅电极的晶体结构对放电容量的影响

采用铅镉合金镀层经处理制备活性二氧化铅电极 ,利用TEM、XRD、XPS等方法研究了二氧化铅电极表层晶体结构 ,证实了无定形相的存在 ,实验结果表明 ,铅镉合金中铅含量越低 ,所形成的活性二氧化铅结晶度越大 ,电极的放电容量也越高 .

Ni-WC复合电极的结晶结构及其电化学性能的研究

本文在优选的工艺条件下制备了Ｎｉ－ＷＣ复合电极。其ＳＥＭ观察和ＸＲＤ测试结果表明：复合电极中的Ｎｉ是以比Ｎｉ电极的Ｎｉ更微小的晶粒存在。复合电沉积过程中，导电性的ＷＣ微粒的存在，对基质金属Ｎｉ的电沉积方式产生了影响，使基质金属Ｎｉ几乎无择优取向性。采用循环伏安法对其电化学性能进行研究，实验结果表明：Ｎｉ－ＷＣ复合电极在碱性水溶液析氢反应中与Ｈ质子之间的吸附作用及吸附量高于Ｎｉ电极，对硝基苯的电还原反应具有比Ｎｉ电极更良好的催化活性。

铁电陶瓷薄膜的制备与结构表征

本文综述了近年来铁电陶瓷薄膜的化学制备方法 ,及薄膜材料在结构表征方面的最新研究进展。

翻转课堂在高校专业基础课教学中的必要性和应用策略——以理论电化学课程为例

翻转课堂的教学模式是新兴的教学模式之一.而高校中的专业基础课教学模式和教学结构的变革探索,是目前高等教育中较为关注的课题.本文以天津大学应用化学（工）的专业基础课一理论电化学为例,分析了翻转课堂教学模式在高校专业基础课教学中的必要性,提出了实施翻转课堂教学的策略,以期为信息化时代的高等教育的教学模式变革提供思路和参考.

研究生课程《电极过程动力学》混合教学模式的探索与实践

本文从e-learning平台与问题导向等多种教学模式相结合的视角出发,以应用化学学科的专业课程——《电极过程动力学》为例,对教学模式、e-learning平台构建及考核评价进行探索与实践,尝试提出提高应用化学学科研究生创新能力的方法与策略,为研究生课程的建设和改革提供新的思路。

镉离子对铅阳极电化学行为的影响

应用循环伏安方法研究了铅电极在不同镉离子浓度含量的硫酸溶液中的阳极氧化行为 ,采用SEM、XRD方法观测了铅阳极阳极氧化形成的硫酸铅晶粒大小及二氧化铅的结晶结构。结果表明 :溶液中的镉离子对铅转化为硫酸铅有较大影响 。

电沉积金基镀层的性能

在镀金溶液中添加了锑、钴、铟3种离子，研究了电流密度、离子配比量对其沉积层的硬度及耐磨性的影响，讨论了各种离子对沉积层性能的作用机理．

聚合物燃料电池的研史与开发

首先从电化学反应工程的角度对比分析了燃料电池与原电池、蓄电池在反应器结构、工作方式、特性指标等方面的不同特征和在化学电源中的地位，继而评述了聚合物燃料电池（PEMF）在国外的研究和开发近况，包括各种样机的研制，降低电堆材料（电催化剂、离子交换外双极板）成本和实现批量化生产所进行的研究工作，在评论了国内近年来PEMFC研究情况后对我国PIUFC的研究和开发提出了建议。

电沉积铅－镉合金镀层的工艺研究

研究了在氨基磺酸盐镀液中实现Ｐｂ、Ｃｄ共沉积的电解条件，获得了含Ｃｄ量为３０％～８０％（ｗｔ）的Ｐｂ－Ｃｄ合金，讨论了Ｐｂ２＋浓度、阴极电流密度、温度、阴极移动等因素对合金成分的影响。通过所测试的阴极极化曲线表明，添加剂ＯＪ对Ｐｂ沉积的极化影响较大，至使Ｐｂ析出电位负移，达到Ｃｄ与其共沉积的目的。

阀控式铅酸电池的研究现状与展望

综述了近年来阀控式铅酸(VRLA)电池在板栅构筑、新型添加剂、隔板的形状、PbO2的结构、脉冲充放电制度及数学模拟等方面的研究进展,并对新型VRLA电池的研究及可行性进行了分析与展望。

层状纳米MnO_2的液相合成及其电容性能

室温、KMnO4与MnSO4不同摩尔比条件下液相反应合成了一系列层状结构的δ-MnO2纳米材料，通过XRD、循环伏安以及恒流充放电等测试技术对所得材料的结构和电容特性进行了研究。结果表明，所合成的MnO2为无定型结构的水合含钾二氧化锰（KxMnO2·nH2O），粒径较小，比表面积较大。当n（KMnO4）：n（MnSO4）=4：1时，所得MnO2材料电容性能最佳。将其在0．5mol／L Na2SO4水溶液中，-0．2～1．0V（vs．SCE）电位范围内，以94mA／g恒电流充放电时，比容量达290．03F／g；当恒定电流为1880mA／g时，放电比容量为195．49F／g。用375mA/g的恒定电流进行充放电循环时，测得其首次放电比容量达227．84F／g，100次循环后比容量仍为200．12F／g．约为起始比容量的88％．

锂-二氧化锰电池的正极导电剂

在锂-二氧化锰电池中,选择五种导电剂材料进行粉末电阻率的测试,结果表明乙炔黑和炭黑(SP)的电阻率相近,在所选择的材料中较大;KS15和膨胀石墨的电阻率相近,在320μΩ·m左右;而气相生长碳纤维(VGCF)是所有材料中电阻率最小的,仅为0.6μΩ·m。以乙炔黑为主导电剂,采用石墨类导电剂(KS15)与之混合的放电容量大。以气相生长碳纤维和SP混合作为导电剂的电极,在0.2mA/cm2条件下的放电性能略高于采用乙炔黑+膨胀石墨作为混合导电剂的电极,其中放电电压平台高60mV左右,放电时间增加了9.12h。而在5mA/cm2条件下放电性能则明显提高,放电电压平台比采用乙炔黑+膨胀石墨作为混合导电剂的电极提高了100mV左右,而且放电时间延长约52%。

聚合物电解质膜燃料电池电催化剂的进展

评述了近年来聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)电催化剂的进展,其中包括核/壳结构、中空结构等结构及形状可控的Pt基催化剂、非贵金属催化剂及石墨烯、有序介孔碳等新型载体,并对发展前景进行了展望。