无机化学研究前沿系列讲座

固体电解质材料的合成、性能及应用

马桂林教授

固体电解质是在一定温度下具有较高离子电导率的固体物质，是一类新型的功能材料，在能源、环保、催化、医疗、物质制备等领域中有着广泛的应用。

本课题组主要从事固体电解质材料的合成、结构、性能及应用研究。部分研究内容及成果如下：

1、新型固体电解质材料的合成、结构及性质研究。

（1）开拓性地合成了非化学计量组成的系列高温（600―1000 ℃）钙钛矿型质子导体：Ba x Ce0.8M y O3-α (M = Y3+, Er3+, Dy3+, Sm3+; x < 1, x = 1, x > 1; y = 0, 0.1, 0.2)，系统研究了这类材料特殊的缺陷结构及导电性能，为定向合成优良质子导体提供了可行方法。

（2）开拓性地合成了系列中温（100―600 ℃）离子导体：Sn1-x M x P2O7 (M = Ga3+, Sc3+; x:掺杂金属离子的摩尔分数)，深入研究了它们在中温下的质子、氧离子导电特性，为发展中温固体氧化物燃料电池提供了重要参考。

（3）镓酸镧基陶瓷长期被公认为是优良的纯氧离子导体、是最有希望的固体氧化物燃料电池的氧离子电解质材料之一，但未见到它们具有的质子导电性报道。本课题组首次报道了镓酸镧基陶瓷在氢气气氛中是优良的纯质子导体，在氢/空气燃料电池条件下是混合离子（质子+氧离子）导体，为这类材料的燃料电池应用开发提供了重要依据[1]。

2、固体电解质材料的应用研究。

（1）固体氧化物燃料电池。成功设计了一种简易、高效中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池制备方法[2]，该方法可广泛应用于相关燃料电池制备。（2）常压合成氨。（3）化学传感器。参考文献

1. Guilin Ma*, Feng Zhang, Jianli Zhu, Guangyao Meng. Chem. Mater. 2006, 18, 6006-6011.

2. Wenbao Wanga, Zhijie Yang, Hongtao Wang, Guilin Ma*，Weijian Gao, Zhufa Zhou*. J. Power Sources, 2011, 196, 3539-354

(完整版)无机化学发展简史

原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质，于是加以仿效，这就是古代化学工艺的开始。如至少在公元前6000年，中国原始人即知烧粘土制陶器，并逐渐发展为彩陶、白陶，釉陶和瓷器。公元前5000年左右，人类发现天然铜性质坚韧，用作器具不易破损。后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜，进而被还原为金属铜，经过反复观察和试验，终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术，公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜，这个反应成为后来生产铜的方法之一。化合物方面，在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠)是调味品，苦盐(氢化镁)的味苦。公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。公元七世纪，中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术，其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。由此可见，在化学科学建立前，人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。古代的炼丹术是化学科学的先驱，炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金，并炼制出长生不老之丹的方术。中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书，约在360年有葛洪著的《抱朴子》，这两本书记载了60多种无机物和它们的许多变化。约在公元8世纪，欧洲金丹术兴起，后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学，而中国的金丹术则未能进一步演进。金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。金丹家所追求的目的虽属荒诞，但所使用的操作方法和积累的感性知识，却成为化学科学的前驱。由于最初化学所研究的多为无机物，所以近代无机化学的建立就标志着近代化学的创始。建立近代化学贡献最大的化学家有三人，即英国的玻意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。玻意耳在化学方面进行过很多实验，如磷、氢的制备，金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物的区别，提出元素是一种不能分出其他物质的物质。这些新概念和新观点，把化学这门科学的研究引上了正确的路线，对建立近代化学作出了卓越的贡献。拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具，进行了硫、磷的燃烧，锡、汞等金属在空气中加热的定量实验，确立了物质的燃烧是氧化作用的正确概念，推翻了盛行百年之久的燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上，于1774年提出质量守恒定律，即在化学变化中，物质的质量不变。1789年，在他所著的《化学概要》中，提出第一个化学元素分类表和新的化学命名法，并运用正确的定量观点，叙述当时的化学知识，从而奠定了近代化学的基础。由于拉瓦锡的提倡，天平开始普遍应用于化合物组成和变化的研究。 1799年，法国化学家普鲁斯特归纳化合物组成测定的结果，提出定比定律，即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。结合质量守恒定律，1803年道尔顿提出原子学说，

21世纪的化学前沿

21世纪的化学前沿人们经常说：化学无所不在，所以化学的对象也几乎无所不包。传统上，根据研究对象和方法的不同一般把化学分为5个分支领域，即无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学。下面逐一介绍。 1无机化学无机化学是研究无机化合物的性质及反应的化学分支。无机化合物包括除碳链和碳环化合物之外的所有化合物，因此，无机化合物种类众多，内容丰富。人类自古以来就开始了制陶、炼铜、冶铁等与无机化学相关的活动，到18世纪末，由于冶金工业的发展，人们逐步掌握了无机矿物的冶炼、提取和合成技术，同时也发现了很多新元素。到19世纪中叶，已经有了统一的原子量数据，从而结束了原子量的混乱局面。虽然当时人们已经积累了63种元素及其化合物的化学及物理性质的丰富资料，但是这些资料仍然零散而缺乏系统。为此，德国学者D6bereiner,Meyer、法国学者deChancourrois以及英国学者Newlands,Odling等先后做了许多元素分类的研究工作。至1871年，俄国学者Mendeleev发表了“化学元素的周期性依赖关系”一文并公布了与现行周期表形式相似的Mendeleev周期表。元素周期律的发现奠定了现代无机化学的基础。元素的周期性质是人们在长期科学实践活动中通过大量的感性材料积累总结出来的自然规律，它把自然界的化学元素看做一个有内在联系的整体。正确的理论用于实践会显示出其科学预见性。按周期律预言过的15种未知元素，后来均陆续被发现；

按周期律修改的某些当时公认的原子量，后来也都得到证实，如In,La,Y,Er,Ce,Th等。至1961年，原子序数由1-103的元素全部被发现，它们填满了周期表的第一至第六周期的全部以及第七周期的前面16个位置。尔后，又依次发现了元素104(1969年),105(1970 年),106(1974年),107(1981年),108(1986年),109(1982年),110(1994年),111(2019年),112(2019年)和114(2019年)等。人类究竟还能发现多少新元素？据核物理理论的预测，175号元素可以稳定存在，当然这种预测是否正确还需要实验的验证。至今耕耘周期系来发现和合成新化合物仍是化学科学的传统工作。 20世纪以来，由于化学工业及其他相关产业的兴起，无机化学又有了更广阔的舞台。如航空航天、能源石化、信息科学以及生命科学等领域的出现和发展，推动了无机化学的革新步伐。在过去30年里，新兴的无机化学领域有无机材料化学、生物无机化学、有机金属化学、理论无机化学等等。这些新兴领域的出现，使传统的无机化学再次焕发出勃勃生机。 2有机化学有机化学是一门研究碳氢化合物及其衍生物的化学分支，也可以说有机化学就是有关碳的化学。在19世纪初期，碳元素的化学远比金属以及其他常见元素（如硫、磷和氮）的化学落后。1828年，德国化学家FeiderichWohler发现用无机化合物NH4Cl和AgOCN氰酸银）作用生成NH4OCN(氰酸钱），蒸发该溶液所得白色结晶是它的异构体CO(NH)2（尿素），后者是动物体内的有机物。人工合成尿素是有史

2020年上半年世界前沿科技发展态势：信息篇

2020年上半年世界前沿科技发展态势：信息篇全球网络安全形势恶化，信息技术设备漏洞接连暴露，疫情带来的网络攻击活动频发。一、全球人工智能（AI）领域竞争更加激烈各国继续从资金支持和政策倾斜等多方面采取行动，而伴随AI应用大范围展开，伦理准则监管和个人数据保护等问题愈加引发关注。美国发布2021财年预算请求，大幅增加AI研发预算，尤其是非国防AI研发，并希望在2022年将AI研发支出提升至20亿美元；加入G7“人工智能全球合作伙伴组织”，将中国云从科技、达闼科技等AI公司列入实体清单，意图打压中国AI 发展。欧盟拟出台新数据和人工智能战略，帮助欧洲公司与美国科技巨头竞争。韩国拟投资9.1亿美元用于类脑芯片开发，推动AI深度学习。AI技术应用层出不穷，美国国防部高级研究计划局（DARPA）测试AI辅助决策工具；罗格斯大学开发出新型AI模型，可通过图像估算物体表面触觉特性。俄罗斯利用机器学习算法帮助物理学家进行质子碎片筛选，以发现新型基本粒子。在AI 技术持续稳定发展的同时，各国提升对伦理准则与数据安全的关注。美国国防部正式采用人工智能伦理准则，指导军方合法使用AI系统；参议院推出《人工智能道德化使用法案》，限制联邦机构使用面部识别技术；IBM、微软和亚马逊公司先后停止向警方提供面部识别技术，防止该技术滥用，保护公民隐私数据。欧盟鼓励成员国在评估面部识别技术的影响后，再将其推广到公共场所。

二、全球网络安全形势恶化信息技术设备漏洞接连暴露，疫情带来的网络攻击活动频发。美国博通公司Wi-Fi芯片被曝存在漏洞，影响手机、电脑、路由器等全球10亿台设备；英特尔处理器芯片存在无法修改的安全漏洞，允许黑客绕过安全密码实施入侵。美国德州仪器和欧洲意法半导体等公司生产的蓝牙组件存在漏洞，影响几乎所有蓝牙设备。疫情期间，政府、企业和研究机构成为黑客重点攻击目标。美国、捷克等国公共卫生管理和医疗机构遭受严重网络攻击；谷歌公司日均检测出1800万份与冠状病毒有关的恶意钓鱼邮件。世界卫生组织、美国国立卫生研究院、盖茨基金会、武汉病毒研究所等机构账号及密码被泄露。越南、印度等国黑客组织对中国医疗和政府组织发动钓鱼网络攻击。各国采取立法、专项行动等措施应对网络安全问题，美国参议院委员会发布《2021财年国防政策法案》摘要，指导网络空间安全建设；参议院提出《经济连续性法案》和《国民警卫队网络互操作性法案》，加强网络防御。英国国家网络安全中心启动新冠病毒网络安全行动，并提供欺诈报告服务。三、全球5G商用规模持续扩大美国进一步强化对5G安全的关注度，谋求打压中国5G技术。美国运营商T-Mobile计划在6年内为美国99%的人口提供5G网络，并为90%的美国人口提供平均速率超过100Mbps的5G服务。日本软银公司推出日本首个商用5G服务。南非电信巨头沃达康推出5G商用服务，使南非成为非洲首个5G 网络商用的国家。美国认为5G技术进一步发展可能引发的安全问题影响深远，白宫发布《国家5G安全战略》，制定保障5G基础设施安全的框架，并

当代无机化学研究前沿与进展研究

化学前沿【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述：一、无机合成与制备化学研究进展无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面：（一）极端条件合成在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。（二）软化学合成与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。（三）缺陷与价态控制缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。（四）计算机辅助合成计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。

现代高分子材料发展前沿

高分子材料的发展前沿综述近年世界高分子科学在诸多领域取得重要进展,主要是控制聚合、超分子聚合物、聚合物纳米微结构、高通量筛选高分子合成技术、超支化高分子、光电活性高分子等方面。 1 高分子合成化学高分子合成化学研究从单体合成开始，研究高分子合成化学中最基本问题,探索新的催化剂体系、精确控制聚合方法、反应机理以及反应历程对产物聚集态的影响规律等，高分子合成化学基础研究具有双重作用，一是运用已有合成方法研究聚合物结构调控；二是设计新的合成方法，获得新颖聚合物。 20世纪90年代以来在高分子合成化学领域中，前沿领域是可控聚合反应,包括立构控制，相对分子质量分布控制，构筑控制、序列分布控制等。其中，活性自由基聚合和迭代合成化学研究最为活跃。活性自由基聚合取得了许多重要的成果，但还存在一些问题。活性自由基的发展前景，特别是工业应用前景以及未来研究工作趋势是令人关心的问题。对于活性自由基聚合反应机理的深入研究、在较低的温度下能快速进行聚合的研究是目前受到关注的研究方向。迭代合成化学是唯一可用来制备多肽、核酸、聚多糖等生物高分子和具有精确序列、单分散非生物活性高分子齐聚物的方法。树枝状超支化高分子的合成就是此合成策略的成功应用例证之一,是过去10年高分子合成中最具影响力的发展方向。树枝状超支化聚合物由于其独特球形分子形状,分子尺寸,支化图形和表面功能性赋予它不同于线型聚合物的化学和物理性质。高分子合成化学发展需注意以下几点： (1)与无机化学、配位化学、有机化学等的融合与渗透，吸取这些学科领域的研究成果开发新的引发/催化体系，这是合成化学的核心，是高分子合成化学与聚合方法原始创新发展的关键。对于传统的工业化单体，需要利用新型引发/催化体系和相应聚合方法，研究开发合成新的微观结构的聚合物新材料。 (2)与有机合成化学和高分子化学紧密结合，将有机合成化学的先进技术“嫁接”到高分子合成化学中，研发高分子合成的新方法，实现高分子合成的可设计化、定向化和控制化，这里包括通过非共价键的分子间作用力结合来“合成”超分子体系。 (3)在大分子工程方面,不仅要达到控制聚合物的分子量与分子量分布,而且要开发设计合成多种拓扑结构的聚合物链(如超支化聚合物、星型多臂嵌段共聚物、树枝状聚合物、浓密刷型聚合物等)的新合成技术。国家自然科学基金鼓励并支持从事高分子合成化学基础研究的课题，将注意各分支学科的平衡协调发展，对暂时冷门的研究方向,将予以持续资助。目前,我国在负离子聚合、正离子聚合和偶联聚合等方面的研究需要吸引中青年研究人员加入。同时在高分子合成化学领域近期应关注以下几个方向： (1)、新的聚合反应和新的聚合方法特别是酶催化聚合和微生物聚合等； (2)、功能性高分子合成； (3)、高分子链结构的设计和控制合成；新型超支化聚合物的合成；新型树形大分子的合成；树枝化聚合物的合成；聚合物分子刷的合成；新型多肽的化学合成等； (4)、借助分子间弱相互作用及特殊识别作用组装合成新型聚合物；

无机化学(学科代码070301)

无机化学（学科代码：070301）一、培养目标本学科培养德、智、体全面发展，具有坚实系统的无机化学理论基础，掌握现代化学实验技能，了解无机化学的国际前沿领域和发展动态，能在科学研究中作出创造性的成果，并能够适应我国经济、科技、教育发展需要，面向二十一世纪的从事无机化学研究和教育的高层次人才。二、研究方向 1.无机固体化学 2.纳米化学 3.仿生材料化学 4.络合物化学 5.生物无机化学 6.新超导材料的设计和制备 7.非线性光学材料8.分离提纯科学 9.化学键理论三、学制及学分 1、硕士生学制为2-3年，研究生在申请硕士学位前，必须取得总学分不低于35分。其中公共必修课（英语、政治）为7学分；院定基础课获得的学分不低于10分，院定基础课和专业基础课获得的总学分不低于16分。 2、博士阶段学制为3-4年，研究生在申请博士学位前，必须取得总学分不低于10分。其中公共必修课（英语、政治）为4学分；院定基础课（累计考核）为2学分；进展课至少2学分。 3、硕博连读生学制为5-6年，研究生在申请博士学位前，必须取得总学分不低于45分（包括硕士阶段）。其中公共必修课（英语、政治）为11学

分；院定基础课获得的学分不低于12分（包括累计考核2学分），院定基础课和专业基础课获得的总学分不低于16分；总学分中至少包含一门进展课2学分。四、课程设置 1、英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 2、专业课程分为院定基础课、专业基础课及专业选修课。基础课和专业课如下所列。院定基础课：累计考核（2）（博士生必修）纳米化学（３）CH16205团簇和团簇化学（2） CH25203分子光谱分析进展（3）CH25204近代电分析化学（3） CH25205分离科学与进展（3）CH35201高等有机化学（4） CH35202有机合成化学（4）CH34201有机结构分析（4） CH45208量子化学（4）CH44203反应动力学（4） CH44202分子光谱学（4）CH55201功能高分子（4） CH55202高分子凝聚态物理（4）CH55204聚合物研究方法（4） CH65205污染控制材料（2） CH65201膜科学与技术（3）CH65202环境生物技术原理（3） MS15203固体物理（4）MS15207固体材料结构（4） MS15201材料物理（4）MS25201热力学与相平衡（3） MS25202材料中的速率过程（3）MS25203材料合成化学（3）专业基础课：

【前沿科技】改变未来的十大前沿科技!!

【前沿科技】改变未来的十大前沿科技！！大家都在说在科技日新月异的今天，任何我们觉得不可能的事物，都有可能变成现实。但如何使思想落地呢？落地的感觉是简单、轻松的，最好的状态。大家也都在说就像一百年前，当时的人们无法想象到如今繁荣的互联网一样。但怎样才能很落地地想到20年、30年、50年乃至100年后呢？如此，当属就幸福了，从容了，有信心了。目前可粗粗看到的，在智能制造的大趋势下，新的科技会让人们的生活方式彻底改头换面，大踏步迈向另一个新纪元。但现在，仍不断地涌现出新的令人兴奋的新科技层出不穷，它们似乎也正在改变着我们的世界，改善着我们的生活。但如何认识其总规律呢？ 1.人工智能，人制造的机器可能比人本身先开悟为什么人工智能是目前科技界的努力方向？事实之一，在这个正常社交越来越被忽略的年代，能够与人类互动，能解读人类情感的社交机器人变得受欢迎。据悉，今年6月软银公司开发的Pepper社交机器人上市时，1000台Pepper 在一分钟内就被抢购一空。事实之二，据国际专家小组报道，到2030年，专业化的人工智能应用将日益普遍和更加实用，有利于经济发展和生活质量提升。这是一个为期100年的人工智能影响研究项目产生的第一项研究成果。

现在也有人工智能被应用到我们生活的成功案例，例如最近谷歌的AlphaGo刷遍了社交网络，风头一时无两，也将大家对人工智能（Artificial Intelligence，缩写AI) 的讨论推上了风口浪尖。趋势是，自然语言处理和社会认知算法的共同提升，再加上前所未有的丰富数据，很快就会让智能数字助理服务一个人生活的方方面面，例如管理财务和健康状况，甚至帮他挑选要穿的衣服。这些都是在十年前不存在甚至很难想象到的职业。智能是人类的智能，它需要延伸，无限延伸，没有解决不了的问题，只有暂时提高不到一定程度的智能。机器可能会比人先开悟，也就是说人靠工具开悟也不算丢人类的脸。智能首先是哲学问题。 2.无人机和飞行汽车，物质延伸也是非常令人神往的插上翅膀从来就是人的梦想。无人机最初的出现是为了运用于军事技术，现如今却也广泛运用于消费和商业的各个领域。例如，无人机如今被应用于电力巡检、新闻报道、桥梁、自然灾害后的地形勘察，以及其他一些令人眼前一亮的应用，比如打击非法狩猎等。目前，Amazon 和谷歌正在研发可以用于日常家居的无人机。初创公司Zioline 的无人机可以运送医疗供给到陆运很难抵达的偏远乡村。此外，新的一轮初创公司正致力于研究出出会飞的汽车。The Terrafugia这部能飞的汽车日前进行了首次公开试飞，并在空中翱翔了20分钟后顺利着陆。虽然无人驾驶车目

2020年当代科学技术前沿知识-解药D

当代科学技术前沿知识一. 单项选择题(共20题，共40分) 1.目前高产的稻麦品种的光能利用效率仅为（）左右，远远没有达到理论值，挖掘和提高光能利用效率具有巨大的潜力。[2分] A0.1% B0.5% C1% D1.5% 2.下列不是中微子天文学重要进展的是（）。[2分] A首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子 B首次探测到来自银河系以外的高能中微子信号 C将捕捉到的高能中微子溯源到距地球约37.8亿光年的耀变体 D发现希格斯玻色子 3.目前，全球固体废物领域技术创新最为活跃的国家是以下哪个国家：（）。[2分] A美国 B德国 C日本 D中国 4.“十三五”期间，我国把控制能源消费总量作为重要任务，其中煤炭作为控制总

量的重点，煤炭的消费比重将降到（）以下，并将加快研究制定商品煤系列标准和煤炭清洁利用标准。[2分] A20% B40% C60% D80% 5.第一代基因编辑技术指的是（）。[2分] A巨型核酸酶 B锌指核酸酶 C转录激活因子样效应物核酸酶 DCRISPR/Cas 6.以下哪种非常规能源的生产技术尚处于研发阶段：（）。[2分] A油页岩 B煤层气 C页岩气 D天然气水合物 7.近十几年来，我国煤炭消费量呈逐年增长态势，但未来我国煤炭消费量上升的可能性比较小，预计到（）年消费量达到峰值。[2分] A2020

B2025 C2030 D2035 8.目前，以疫苗为主的生物治疗目前在全球迅速发展，下列不属于以疫苗为主的生物治疗的是（）。[2分] AT细胞激活与调节 B树突状细胞疫苗 C手术治疗 DT细胞过继转移 9.以（）为代表的物联网智能信息技术将在制造业智能化、网络化、服务化等转型升级方面发挥重要作用。[2分] A自动驾驶 B增强现实 C量子计算 D信息物理系统 10.近年来，一系列信息技术的发展及其在设施农业中的结合应用，颠覆了传统农业生产方式，发展出了智能高效的设施农业。以下哪项信息技术与设施农业的智能化发展无关：（）。[2分] A物联网

(整理)化学未来的发展趋势.

白春礼：对化学未来的发展趋势的阐述以及对于广大化学工作者的期望发布时间：2011-06-07 【字号：小中大】谈一下化学未来的发展，有四点趋势。化学将向更广度、更深层次的方向延伸；新工具的不断创造和应用促进化学创新发展；绿色化学将引起化学化工生产方式的变革；化学在解决战略性，全局性，前瞻性重大问题当中将继续发挥更大的作用。化学向更广更深的层次延伸体现在几个方面，对原子，分子的认识将更为深入，多层次分子研究更为系统，创造新分子，新材料的基础上更加注重功能性。超分子是一个分子结构与宏观性能的关键纽带，是产生更高级结构的基础。如何设计超分子结构和材料，对复杂生命体系的理解和模拟及调控都是前沿的课题。这是化学向更深层次，更复杂拓展的延伸。新工具的创造和应用会促进化学的发展，随着技术能力和仪器设备的不断进步，空前准确和灵敏的仪器不断被创造和应用，科学家不仅能在原子，分子甚至电子层次观察并研究微观世界的性质，而且能够对其物质结构和能量过程进行操控。1981年，人类实现了观察单个原子的愿望，实现了移动单个原子和单个分子，促进了化学的创新和发展。同步辐射及各种实验方法和技术的改进，使同步辐射光源在化学研究领域中发挥重要的作用，比如真空紫外辐射光可以在量的水平上观察化学共振态。原位气固反应X射线吸收精细结构谱实验新方法，各种应用促进了化学向更深层次的发展。绿色化学将促进化学化工生产方式的变革，绿色化学不仅是对现有过程的改进和新过程的研究，未来化学的研究将更加注重绿色产品设计的理念。绿色化学将注重经济，高效，制备与人类生活相关的物质，绿色化学不仅是创造可持续的化学产品，也需要变废为宝，将今天的废弃物变为明天有用的资源，将引起化学化工的变革。美国在1995年设立了总统绿色化学挑战奖，07年通过了绿色化学研究和发展法案。日本在上世纪90年代旨在防止全球气候变暖，在21世纪重建绿色地球的新阳光计划开始实施，主要内容为能源和环境技术研究开发。97年德国提出为环境而研究的计划。化学家开发了大量的化学合成反应，制备人类息息相关的物质，超过80%的化学生产需要催化剂，70%以上的化学化工过程使用溶剂。我们现在考虑如果从合成方法学来讲，原子经济学，计算化学，绿色化学结合，合成方法学的角度上进行绿色化学的研究。80%化学品的生产需要催化剂，如何通过发展新型的高效催化剂高稳定性，并且在制造的过程中对环境是无害，使用的过程可以回收再利用，使催化剂不污染环境这也是一个非常重要的方面。70%以上的化学化工过程要使用溶剂，我们要采用绿色的溶剂，二氧化碳做溶剂，离子液体，聚乙二醇等等使之更加清洁和可持续。绿色化学还需要变废为宝，把引起气候变暖的二氧化碳转化利用，通过开发新的技术进行转化应用。前不久我们曾经在宝钢与新西兰研究一个新的技术，利用钢厂的尾气对二氧化碳进行转化研究。秸秆，树木，藻类转化为燃料，重要化学品核材料，木质素，纤维素为原料的新化学反应，粘土等天然无毒原料在材料科学中的应用，不仅是创造新一代的可持续的化学产品，还要考虑如何变废为宝，这是下一步发展的重要方面。第四方面，化学在解决全局性，前瞻性，战略性的重大问题中会发挥重要的作用，社会的发展不断对化学发展提出新的需求，比如能源危机要求我们如何像光合作用那样高效的利用太阳能。前不久有仿造树叶的光合作用来高效利用太阳能。环境保护方面如何控制降解驱除污染，资源利用方面必须做到合理高效的利用资源，最大显著的利用资源，材料方面绿色化及智能化，可再生循环利用，社会安全方面防患于未然，比如易燃品，爆炸品的检查和防护，有很多的工作需要化学家发挥更大的作用。刚才讲了环境，能源，资源利用等方面，在材料化学方面，要设计铸造分子，生命科学方面不仅是研究生命起源，调控机制，疾病发生机制和药物的作用机制，在脑科学和认知科学方面，如何在生物分子的水平上认识结构，化学都有十分重要的作用。

当代无机化学研究前沿与进展

当代无机化学研究前沿与进展【摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。【关键词】:无机化学；研究前沿；研究进展当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述：一、无机合成与制备化学研究进展无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面：（一）极端条件合成在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。（二）软化学合成与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”, 正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。

无机化学读书笔记

无机化学读书笔记【篇一：无机化学学习心得】《普通化学》培训总结本人作为化学专业的一名普通老师，有幸参加了高等学校教师网络在线培训课程，同济大学吴庆生教授主讲的《普通化学》生动形象，他渊博的知识、严谨的态度、丰富的经验以及独特的教学艺术，给我留下深刻的印象，使我受益良多。本门课程的培训视频以在校的普通化学及其相关课程的授课老师为对象，主要介绍了普通化学的课程定位、课时安排、教学理念、难重点教学设计、主要的教学方法、示范教学、考核与评价、教学前沿等内容。通过主讲教师对其多年课程教学经验的分享，经过面对面交流，为我们指点迷津，提高了我们对本门课程教学能力。我作为一名老师队伍当中的新人，需要从学生的学习思维模式和立场迅速切换到老师的授课思维状态，经过本门课程的学习，使我有了一定的感悟。我初步明白，作为一名老师，要竭尽所能的将知识传授给学生，但用何种教学方式才能更好地激发学生的学习热情与潜能，这是我目前以至于以后都要不断思考、总结的问题。经过此次的培训，给我提供了一些思路，我打算从以下几方面着手：第一，丰富教学形式。以丰富多样的课堂教学模式，充分结合当代学生的性格特点，不拘泥于枯燥的理论教学，而要采用富有激情、生动形象、理论结合实际的教学方式，把理论化学与生活中的化学结合在一起，使学生能更好地运用到生活的方方面面，做到理论与实践完美结合。当然，除了课堂教学之外，还要适当增加实践教学，激发学生的学习热情。第二，充分利用多媒体教学与板书教学相结合的方式。对一些无机化学当中抽象的内容，要采用动画的方式，具象地展现在学生面前，以便于他们更好地理解。第三，教学要详略得当，对于重难点问题，要深入解析，以具体的教学案例深入分析问题，使学生更好地掌握所学内容和解决问题的方法，同时，要将所学内容完美结合，前后串起来，在学习新知识的同时，复习旧知识，而且便于更好地理解所学内容。以上就是我本次学习的心得体会，我非常感谢吴教授的精彩授课，同时非常荣幸有这次机会可以跟吴教授面对面交流学习，使我我受益匪浅，希望以后还有更多的交流、学习和提升的机会。

前沿科技改变未来的十大前沿科技

前沿科技】改变未来的十大前沿科技！！大家都在说在科技日新月异的今天，任何我们觉得不可能的事物，都有可能变成现实。但如何使思想落地呢？落地的感觉是简单、轻松的，最好的状态。大家也都在说就像一百年前，当时的人们无法想象到如今繁荣的互联网一样。但怎样才能很落地地想到20 年、30 年、50 年乃至100 年后呢？如此，当属就幸福了，从容了，有信心了。目前可粗粗看到的，在智能制造的大趋势下，新的科技会让人们的生活方式彻底改头换面，大踏步迈向另一个新纪元。但现在，仍不断地涌现出新的令人兴奋的新科技层出不穷，它们似乎也正在改变着我们的世界，改善着我们的生活。但如何认识其总规律呢？ 1.人工智能，人制造的机器可能比人本身先开悟为什么人工智能是目前科技界的努力方向？事实之一，在这个正常社交越来越被忽略的年代，能够与人类互动，能解读人类情感的社交机器人变得受欢迎。据悉，今年6 月软银公司开发的Pepper 社交机器人上市时，1000 台Pepper 在一分钟内就被抢购一空。事实之二，据国际专家小组报道，到2030 年，专业化的人工智能应用将日益普遍和更加实用，有利于经济发展和生活质量提升。这是一个为期100 年的人工智能影响研究项目产生的第一项研究成果。现在也有人工智能被应用到我们生活的成功案例，例如最近谷歌的AlphaGo 刷遍了社交网络，风头一时无两，也将大家对人工智能（Artificiallntelligence，缩写Al）的讨论推上了风口浪尖。趋势是，自然语言处理和社会认知算法的共同提升，再加上前所未有的丰富数据，很快就会让智能数字助理服务一个人生活的方方面面，例如管理财务和健康状况，甚至帮他挑选要穿的衣服。这些都是

物理化学-化学前沿与进展资料

砷钼酸盐化学研究进展与展望巩培军104753140807 物理化学摘要：多金属氧酸盐以其丰富多彩的结构及其自身的优良分子特性，包括极性、氧化还原电位、表面电荷分布、形态及酸性，使其在很多领域，尤其是材料、催化、药物等方面具有潜在应用前景，因而受到人们的广泛关注。本文选择目前报道尚少的砷钼杂多化合物为研究重点。 Abstract: Polyoxometalates (POMs), a fascinating class of metal–oxygen cluster compounds with a unique structural variety and interesting physicochemical properties, have been found to be extremely versatile inorganic building blocks in view of their potential applications in catalysis, medicine, and materials. In this paper, the main work has been focused on the rare reported arsenomolybdates. Keywords: polyoxometalates; physicochemical properties; applications 1 多酸概述多金属氧酸盐化学至今已有近二百年的历史，它是无机化学中的一个重要研究领域[1-3]。早期的多酸化学研究者认为无机含氧酸经缩合可形成缩合酸：同种类的含氧酸根离子缩合形成同多阴离子，其酸为同多酸；不同种类的含氧酸根离子缩合形成杂多酸阴离子，其酸为杂多酸[4]。现在文献中多用Polyoxometalates (多金属氧酸盐) 及Metal-oxygen clusters (金属氧簇)来代表多酸化合物。从结构上多酸是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的金属氧簇类化合物，它的基本的结构单元主要是八面体和四面体。多面体之间通过共角、共边或共面相互连接。根据多面体的连接方式不同，多金属氧酸盐可划分为不同的结构类型，如Keggin、Dawson、Silvertone、Anderson、Lindqvist 和Waugh 结构等，它们被称为多金属氧酸盐最常见的六种基本结构类型（图1）。（1）Keggin 结构，其阴离子通式可表示为[XM12O40]n– (X = P、Si、Ge、As、B、Al、Fe、Co、Cu 等；M = Mo、W、Nb 等)；（2）Wells—Dawson 结构，其阴离子通式可表示为[X2M18O60]n– (X = P、Si、Ge、As 等；M = Mo、W 等)；（3）Silverton 结构，其阴离子通式为[XM12O42]n– (X = Ce IV等；M = Mo VI 等)；（4）Anderson 结构，其阴离子通式为[XM6O24]n– (X = Al、Cr、Te、I 等；M = Mo 等)；（5）Lindqvist 结构，其阴离子的通式为[M6O19]n– (M = Nb V、Ta V、Mo VI、W VI等)；（6）Waugh 结构，其阴离子通式为[X2M5O23]n– (X = P V等；M = Mo VI等)。其结构又决定其特殊性质的，如强酸性、氧化性、催化活性、光致变色、电致变色、导电性、磁性等。多金属氧酸盐由于各种确定的结构和特异、优越的物理化学性质，使它们在催化[5]、材料科学[6]、化学及医药学[7]等方面具有重要的应用前景。多金属氧酸盐可根据组成不同分为同多(iso)和杂多(hetero)金属氧酸盐两大类。这种分类方法一直沿用早期化学家的观点:即由同种含氧酸盐缩合形成的称同多酸(盐)，由不同种含氧酸盐缩合形成的称为杂多酸(盐)。多酸化学经过近两个世纪的发展，已经成为无机化学的一个重要分支和研究领

未来世界科技创新十大趋势

未来世界科技创新十大趋势当前，全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，科技创新正加速推进，并深度融合、广泛渗透到人类社会的各个方面，成为重塑世界格局、创造人类未来的主导力量。我们只有认清趋势、前瞻擘划，才能顺势而为、抢抓机遇。从宏观视角和战略层面看，当今世界科技发展正呈现以下十大新趋势。（1）颠覆性技术层出不穷，将催生产业重大变革，成为社会生产力新飞跃的突破口。作为全球研发投入最集中的领域，信息网络、生物科技、清洁能源、新材料与先进制造等正孕育一批具有重大产业变革前景的颠覆性技术。量子计算机与量子通信、干细胞与再生医学、合成生物和“人造叶绿体”、纳米科技和量子点技术、石墨烯材料等，已展现出诱人的应用前景。先进制造正向结构功能一体化、材料器件一体化方向发展，极端制造技术向极大（如航母、极大规模集成电路等）和极小（如微纳芯片等）方向迅速推进。人机共融的智能制造模式、智能材料与3D打印结合形成的4D 打印技术，将推动工业品由大批量集中式生产向定制化分布式生产转变，引领“数码世界物质化”和“物质世界智能化”。这些颠覆性技术将不断创造新产品、新需求、新业态，为经济社会发展提供前所未有的驱动力，推动经济格局和产业形态深刻调整，成为创新驱动发展和国家竞争力的关键所

在。（2）科技更加以人为本，绿色、健康、智能成为引领科技创新的重点方向。未来科技将更加重视生态环境保护与修复，致力于研发低能耗、高效能的绿色技术与产品。以分子模块设计育种、加速光合作用、智能技术等研发应用为重点，绿色农业将创造农业生物新品种，提高农产品产量和品质，保障粮食和食品安全。基因测序、干细胞与再生医学、分子靶向治疗、远程医疗等技术大规模应用，医学模式将进入个性化精准诊治和低成本普惠医疗的新阶段。智能化成为继机械化、电气化、自动化之后的新“工业革命”，工业生产向更绿色、更轻便、更高效的方向发展。服务机器人、自动驾驶汽车、快递无人机、智能穿戴设备等的普及，将持续提升人类生活质量，提升人的解放程度。科技创新在满足人类不断增长的个性化多样化需求、增进人类福祉方面，将展现出超乎想象的神奇魅力。（3）“互联网”蓬勃发展，将全方位改变人类生产生活。新一代信息技术发展和无线传输、无线充电等技术实用化，为实现从人与人、人与物、物与物、人与服务互联向“互联网”发展提供丰富高效的工具与平台。随着大数据普及，人类活动将全面数据化，云计算为数据的大规模生产、分享和应用提供了基础。工业互联网、能源互联网、车联网、物联网、太空互联网等新网络形态不断涌现，智慧地球、智慧城市、智慧物流、智能生活等应用不断拓展，将形成无时不在、无处不在的信息网络环境，对人

《当代科学技术前沿知识》2020年公需科目考题与答案

一、单项选择题， 20 题，每题 2 分，合计 40 分 1、以下哪点不是我国水资源分布情况的特点: (A ) 。[2 分] A人均占有量高 B南方水多 C北方水少 D西部水少 2、从危害人体健康的角度来看，( B) 是形成严重危害人体健康的光化学烟雾的罪魁祸首。[2 分] A二氧化碳 B二氧化氮 C水蒸气 D氧气 3、第三代半导体材料在光电子器件、电力电子器件、固态光源、半导体激光器等领域有着广泛的应用，下列不属于第三代半导体材料的有(D )。[2 分] A 碳化硅 B氮化镓 C金刚石 D形状记忆合金

4、我国首次应用于北极科考的水下滑翔机是(C )。 [2 分] A“蛟龙”号 B“深海勇士”号 C“海翼”号 D“鹦鹉螺”号 5、驯化是把野生植物变成栽培作物的过程,经过驯化，栽培作物在丧失野生植物的不良特性的同事还具备了一系列优势。以下哪个特点不是野生植物经过驯化之后具备的优点: ( D)。[2 分] A种子易萌发 B籽粒或果实大 C人工种植条件下单位面积产量显菩提高 D肥料需求少 6、从区域总体情况来看,一些国家已经成为了全球大气污染控制产业的引领者。下列国家中哪个不是污染控制产业的引领国: ( A)。[2 分] A中国 B美国 C欧盟 D日本 7、下列属于我国自主研发的水下滑翔机的是(A )。[2 分]

A“海翼”号 B喷射滑翔者 C海上滑翔者 D海上探索者 8、在全球可持续发展进程中，(D ) 始终处于引领地位。 [2 分] A美国 B俄罗斯 C中国 D联合国 9、下列不属于脑科学研究的核心问题的是(C )。 [2 分] A知觉 B语言 D思维 10、( D)是世界水电装机第一大国。[2分] A美国 B日本 C德国 D中国