专业学位研究生“政产学研用”一体化培养体系建构

通过文献梳理分析专业学位研究生培养研究态势,认为中国专业学位研究生的教育质量与国家创新体系建设和产业发展需求仍然存在较大差距,学术型人才培养的印记依然存在,以“政产学研用‘一体化’培养专业学位研究生”为主题的理念创新和实践探索亟待重点强化。从“组织决策、规章制度、教学管理、资源保障、成果产出”五个维度,对“一体化”体系建构进行了阐释。     

活化和氮掺杂炭层包覆碳纳米管载铂催化剂电催化性能研究

利用化学浸渍还原法,以原始和混酸活化碳纳米管,及聚苯胺改性制备的氮掺杂炭层包覆碳纳米管为载体,制备上述碳纳米管负载铂催化剂,研究比较它们作为质子交换膜燃料电池催化剂的电催化性能。透射电镜观察表明,以混酸活化碳纳米管为载体一定程度改善了铂粒子在碳管上的沉积形态和分散性,沉积的铂粒子大小约5~8nm,但铂粒子仍存在较明显的团聚现象;而因聚苯胺改性碳纳米管外层为均匀氮掺杂炭层,铂粒子能均匀分散沉积于氮掺杂层表面,其平均粒径约为2~4nm。电化学分析表明,混酸活化和氮掺杂炭层包覆碳纳米管都能够改善负载催化剂的电催化活性,尤其氮掺杂炭层包覆碳纳米管负载铂催化剂不仅具有最高氧还原活性,其负载催化剂同时展现了良好的循环稳定性。     

基于水溶性煤沥青的MnO@C复合材料的制备及储锂性能研究

目的 制备出具有高容量、良好的倍率性能和循环稳定性的MnO@C复合电极材料。方法 使用水溶性煤沥青及KMnO4为原料,通过水热法制备出Mn3O4@C前驱体。然后经过高温碳热还原制备MnO@C复合电极材料。通过SEM、XPS、XRD和Raman等分析技术对MnO@C复合材料的形貌、表面、结构等进行表征,并使用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗等电化学分析技术对其电化学性能进行了评价。结果 TEM和SEM结果表明,制备的水溶性煤沥青表面丰富的含氧官能团与MnSO4溶液中的Mn²⁺之间有较强的相互作用,提供成核位点,进而促进了后续MnO@C材料中纳米颗粒的形成和均匀生长。这些纳米粒子的形成又起到了提升MnO@C电化学性能的作用。XRD、Raman和XPS结果表明,Mn3O4@C前驱体经过高温碳热还原反应生成MnO@C后,在MnO表面和包覆的碳材料之间生成了大量的Mn—O—C键。电化学结果表明,MnO@C电极在0.1 A/g电流密度下循环100圈后具有606.47 mAh/g较高的储锂容量,即使是在0.5 A/g大电流密度下循环400圈后仍具有293.83 mAh/g的储锂容量。同时,电化学测试也表明,MnO@C复合材料具有非常好的倍率性能。结论 使用鞍钢产的煤沥青根据混酸法制备了水溶性煤沥青。通过使用水溶性煤沥青和KMnO4成功地制备了Mn3O4@C前驱体。以Mn3O4@C前驱为原料,通过高温碳热还原法制备了MnO@C 复合材料。在MnO表面包覆碳层不仅提供活性位点而且起到限制在充放电过程中MnO体积膨胀的作用。特别值得注意的是,Mn—O—C键构筑了MnO和碳层之间的快速导电通道,提升了电极反应动力学。     

用于锂离子电容器的多孔炭黑材料北大核心

锂离子电容器(LICs)是基于二次离子电池和超级电容器研究基础上提出的新型储能器件。目前,LICs负极存在电化学动力学行为缓慢的难题,这与正极快速动力学特性并不匹配,极大地限制了LICs的倍率和循环性能,研发兼具低成本、倍率/循环性能好的炭负极材料已成为研究热点。本研究采用导电性好、价格低廉的工业化产品炭黑(CB)为前驱体,采用KOH活化法制备了多孔炭黑(CB-KOH),其具有极佳的倍率性能和循环性,在2.0 A/g与5.0 A/g电流密度下分别具有274.5 mAh/g和194.9 m Ah/g的储锂容量,2.0 A/g电流密度下循环1000圈后,其容量保持率为96.4%,每圈衰减率仅为0.0036%。非原位XRD结果表明,CB-KOH在充放电过程中的膨胀率明显低于CB,这有利于保持其结构稳定性,提升循环性能。采用生物质茄子活性炭(AC)为正极材料,CB-KOH为负极材料,组装的锂离子电容器CB-KOH//AC功率密度在2579.3 W/kg和5340.6 W/kg时,其能量密度仍然分别能达到75.4 Wh/kg和70.7 Wh/kg,兼具高能量密度和高功率密度,具备实用化前景。     

基于并行工程理念的研究生“双创”教育模式建构

梳理了研究生“双创”教育模式研究态势，强调加快中国研究生教育从规模化发展向高质量提升对于提高创新人才的创新力和竞争力，支撑并引领创新型国家建设具有重大战略意义。在厘清“并行工程”基本理念及其在教育教学领域应用现状的基础上，建构了“定位、标准、方案、培养、评价”并行的研究生“双创”教育模式。这种并行不能只是各向度之间的并行，而应是各向度、各指向间的全方位交错并行，相互修正、相互促进，有效提升研究生“双创”能力培养效果。     

教育生态化理念下转型发展高校教学质量监控原则及实施策略

在现代高等教育科学理念引领下，厘清教学质量监控现存问题及成因，遵循高等教育共通监控原则，建立健全教学质量监控体系。运用统一性与差别化兼顾监控标准，根据控制循环理论建构SAFR闭环，催生教师自我修正意识和能力，基于大数据进行“回放式”归因评价反馈等策略，有效提升教学质量监控的效度和信度。