陕西科技大学材料科学与工程学院的什么专业好?

陕西科技大学材料科学与工程学院的什么专业好?,第1张

陕西材料科学与工程学院好专业:

材料化学专业

材料物理专业

无机非金属材料工程专业(国家级特色专业)

材料化学专业

本专业培养掌握化学和材料科学相关的基本理论、技术和方法,得到应用研究的基本训练,具有相当的外语水平和计算机 *** 作使用能力,能在材料结构与分析、材料合成与制备、新材料开发研制、材料性能改进等领域从事科研、教学和技术工作的高级专门人才。本专业具有硕士、博士学位授予权。分为两个专业方向:功能薄膜涂层材料,纳米材料科学与技术。

主要课程:无机化学、有机化学、分析化学、结构化学、物理化学、无机材料物理化学、现代仪器分析原理及技术、材料化学、高分子材料导论、新型陶瓷导论、添加剂概论、无机合成与制备工艺概论、水热合成原理及技术、功能薄膜及涂层材料、溶胶-凝胶原理及技术、纳米材料等。

材料物理专业

本专业培养掌握物理(电学、磁学)和材料科学相关的基本理论、技术和方法,得到基础理论和应用研究的基本训练,具有相当的外语水平和计算机 *** 作使用能力,能在电子材料开发研制、电子元器件制备、无机非金属功能材料开发及应用研究等领域从事科研、教学和技术工作的高级研究型人才。电子材料是电子信息工业的基石,本专业重点为现代高技术产业培养电介质材料、半导体材料、敏感材料、磁性材料、光电材料以及相关元器件的研究和制备的专业人才。本专业具有硕士、博士学位授予权。专业方向:电介质材料、半导体材料、磁性材料、光电材料及相关元器件。

主要课程:普通物理、无机与分析化学、物理化学、有机化学、材料科学基础、固体物理及量子力学、电介质物理、半导体物理、微电子与光电子学基础、磁学基础及磁性材料、电子材料工艺、电子材料测试技术、微观分析与表面分析技术以及相应的实验等。

无机非金属材料工程专业(国家级特色专业)

本专业为国家教育部确定的国家级“特色专业”,陕西省政府确定的省级“名牌专业”,具有硕士、博士学位授予权。培养具备无机非金属材料工业的新产品开发工艺设计、工艺研究、工艺管理、质量检验等方面能力的高级工程技术人才,学生毕业后可在与无机非金属材料学科有关的厂矿企业(陶瓷、玻璃、耐火材料、水泥、玻璃纤维、新型建材等)、研究设计单位从事设计、研究、生产制造、技术开发和管理工作。本专业分为陶瓷材料和玻璃材料两个专业方向。

主要课程:无机材料物理化学、结晶矿物岩石学、无机材料热工基础、材料分析测试技术、陶瓷工艺学、玻璃工艺学、特种陶瓷、特种玻璃、建筑卫生陶瓷工艺学、耐火材料工艺学、水泥工艺学、热工窑炉及设计、材料机械装备、玻璃陶瓷装饰技术、材料工厂设计概论等。

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第一作者及通讯作者:李伟(陕西 科技 大学(西安))

共同通讯作者:王传义(陕西 科技 大学(西安))

通讯单位:陕西 科技 大学

论文DOI:10.1016/j.apcatb.2021.121000

研究亮点

1. 通过简单可控的方法将单原子Pd成功修饰在了CdS NPs表面。

2. 单原子Pd与CdS NPs表面的S原子形成强配位作用,通过协同金属-半导体配位相互作用促进了光诱导载流子自体相向表面的迁移,抑制了CdS光腐蚀现象,提高了光诱导电子利用效率。

3. 单原子Pd修饰CdS NPs后降低了催化水分解产氢能垒,显著增强了其全分解水产氢活性。

研究背景

随着双碳目标的提出,国家对氢能源的发展做出了重要指导,有效推进氢能源的发展。传统产氢手段能耗高,且伴随有二次污染。由于太阳光能来源广泛、使用方便、绿色可持续性等优点,将太阳能转变为方便使用的高附加值化学能无疑是新能源开发的有效途径,具有潜在应用价值。日光诱导全分解水产氢是一种开发氢能源的潜在技术,然而较低的效率阻碍了该项技术的大规模应用推广。因此,开发高效稳定的全分解水产氢催化剂具有理论与实际研究意义。

硫化镉(CdS)是一种低功函且具有优异可见光响应的过渡金属硫化物,在光催化和电催化领域有着广泛的应用。被用于光催化材料时,长时间光诱导容易导致其结构发生严重光腐蚀,极大地影响其光催化性能。如何在提高CdS基光催化剂催化活性的同时,有效抑制其光腐蚀影响,增强其结构稳定性,是需要研究者不断 探索 和解决的关键科学问题。

拟解决的关键问题

本课题通过一步简单诱导还原策略,将单原子Pd修饰在CdNPs表面,实现了协同的金属-半导体配位相互作用,抑制了载流子复合,提高了催化剂量子产率。更为重要的是,高度缓解了CdS光腐蚀影响,赋予其以长时间光电流稳定性,一定程度上解决了光腐蚀导致其催化剂结构不稳定的科学问题。

成果简介

针对CdS光催化剂在光诱导下光腐蚀严重影响其催化性能的科学问题, 陕西 科技 大学(西安)李伟副教授及王传义教授 等人通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面,制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同的半导体-金属配位相互作用,其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强,有效抑制了其光腐蚀,增强了催化剂结构稳定性。同时,CdS-Pd催化剂表面全分解水产氢过程能垒相较于纯CdS NPs明显降低,从而在模拟日光诱导下达到了纯CdS纳米催化剂110倍的全分解水产氢活性,且表现出良好的耐光性能。

要点1:CdS-Pd复合光催化剂合成

通过简单的一步诱导还原法将单原子Pd修饰在六方相CdSNPs表面,优化并制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。

图1.CdS-Pd复合光催化剂的合成示意图及结构表征。

要点2:CdS-Pd复合光催化剂结构、组成及形貌表征

通过XRD、Raman、XPS、XAFS和ac-STEM等表征研究发现:贵金属Pd是以单原子状态均匀分布在CdS 纳米催化剂表面,且单原子Pd与CdS 纳米催化剂表面的S原子形成了S-Pd配位作用,这有利于促进光诱导载流子的传导。

图2.CdS-Pd复合光催化剂的形貌、晶型及组成分析。

要点3:CdS-Pd复合催化剂模拟日光诱导产氢活性及稳定性

当反应体系pH = 10时,优化后的CdS-Pd纳米催化剂在模拟太阳光诱导下全分解水析氢速率为947.93 μmol·g -1 ·h -1 ,是纯CdS的110倍。如果进一步加入牺牲剂,其半分解水析氢速率可达到7335.83 μmol·g -1 ·h -1 。在λ = 420 nm的光波诱导下,其全分解水和半分解水的表观量子产率分别为4.47%和33.92%。即使在室外日光辐照下,也可以清晰地观察到大量气泡的产生。以上研究表明单原子Pd修饰后的纳米催化剂模拟日光诱导产氢活性显著提高。另外,通过评价该改性催化剂进行模拟日光诱导催化产氢的持久性及再生性,证明Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂具有稳定的光诱导催化活性和良好的结构稳定性。

图3.CdS-Pd复合光催化剂的催化产氢性能、持久性和重复使用性。

要点4:CdS-Pd复合光催化剂的协同作用增强光-电化学性能及机理分析

通过光-电化学各项表分析可知:Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂表现出良好的电子-空穴对分离特性,且由于协同的半导体(CdS)-金属(Pd)配位相互作用加快了载流子自体相向表面的迁移,有效抑制了CdS的光腐蚀,延长了光生载流子寿命,从而在长时间光诱导下呈现高密度且稳定的光电流信号。

图4. CdS-Pd复合光催化剂的光-电化学性能表征及机理分析。

要点5:CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及催化机制分析

通过DFT计算分析可知:CdS-Pd纳米催化剂表面全分解水产氢能垒相较于纯CdS NPs明显降低,且支撑了S-Pd配位键形成的可能性。最终证明氢气生成的主要活性位点为催化剂表面的S位点,而表面单原子Pd则促进了水分子的分解。综上所述,在模拟日光诱导下,CdS基体生成大量光诱导载流子,并快速迁移至表面。H 2 O分子首先在催化剂表面Pd位点处被分解为氢质子中间体和OH-离子,氢质子进一步在S位点处获得电子被还原成氢气,而OH - 离子则在CdS表面被光生空穴氧化为O 2 分子。由于该催化剂协同的金属-半导体作用机制,O 2 分子与部分光诱导电子作用被快速转化为超氧自由基(O 2 +e -O 2•- ),所以该催化剂更适合于在模拟日光诱导下催化水分解产氢应用。

图5. CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及全分解水机制

小结与展望

综上所述,针对纯CdS半导体光诱导过程中光腐蚀影响导致其结构稳定性较差的科学问题,本研究通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面,制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同配位作用,其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强,光诱导电子-空穴对复合抑制效果明显。同时,单原子Pd修饰后的纳米催化剂明显降低了全分解水产氢过程的能垒,从而在模拟日光诱导下达到纯CdS纳米催化剂近110倍的全分解水产氢活性,并表现出优良的催化活性与结构稳定性。本研究对于通过简单有效的制备方法合成稳定且高效的全分解水产氢CdS基光催化剂具有理论与实际研究意义。

参考文献

W. Li, X. Chu, F. Wang, Y. Dang, X. Liu, T. Ma, J. Li, C. Wang, Pd single-atom decorated CdS nanocatalyst for highly efficient overall watersplitting under simulated solar light. Appl. Catal. B-Environ . 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.121000.

作者介绍

李伟 ,陕西 科技 大学 化学与化工学院,副教授。从事光催化剂结构设计及合成、光催化污水处理、太阳能光伏氢能源生产相关研究。目前已发表国际SCI论文30余篇,总被引频次1000余次。部分研究被《Appl. Catal. B-Environ.》、《J. Mater. Chem. A》、《Environ. Sci.-Nano》、《ACS Sustainable Chem.Eng.》、《Chem. Eng. J.》、《ChemCatChem》、《Electrochim. Acta》等期刊报导。

王传义 ,陕西 科技 大学特聘教授。德国洪堡学者、英国皇家化学会会士、国家外专局高端外国专家创新团队负责人、德国洪堡基金会联合研究小组中方负责人、陕西 科技 大学特聘教授、武汉大学兼职教授、博士生导师。应邀担任中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、中国感光学会光催化专业委员会委员及中国环境科学学会特聘理事、国家 科技 奖励和国家重点研发计划项目会评专家及国家基金委等机构项目评审专家。从事光催化技术在环境与能源领域的应用研究。

声明

1.陕西科技大学是一所什么样的学校

陕西科技大学成立于1958年创建于首都北京,是新中国第一所轻工高等院校,时名北京轻工业学院。

1970年搬迁至陕西咸阳,改名西北轻工业学院。1978年被国务院确定为全国88所重点院校之一。

2002年经教育部批准,更名为陕西科学大学。2006年学校主体东迁西安,新校区位于风景秀丽的灞河之滨,未央湖畔。

陕西科技大学是我国西部地区唯一一所以轻工为特色的多科性大学。入选教育部“卓越工程师教育培养计划”试点高校,是“中西部高校基础能力建设工程”建设高校,是“十二五”期间陕西省重点建设的高水平大学,也是陕西省人民 *** 与中国轻工业联合会、中国轻工集团公司共同建设的重点高校。

2.陕西科技大学

光信息科学与技术是现代光学与信息科学相结合的交叉学科,与计算机技术、电子科学与技术、物理学、现代测试技术相互渗透紧密联系。本专业培养具有坚实的基础知识和很强工作适应能力的高素质科技人才既可在科研、高校、产业部门从事光信息科学与技术领域的研究、教学、工程开发和管理工作,也可胜任相关领域,如计算机应用、电子技术、应用光学等方面的工作。

主要课程有:信号与系统分析、数字电路及系统设计、高级语言程序设计、大学物理、理论物理、数学物理方法、数值分析、计算机与光互联、物理光学与应用光学、光信息处理、光电检测技术、成像光学、数字图像处理,微机原理与系统设计、电路分析基础、固体物理、半导体物理、

本专业学生将:

1、掌握光信息科学与技术领域的基本理论、试验和应用技术;

2、具有较强的科研、工程开发和创新能力;

3、具有计算机应用和软硬件开发能力;

4、了解本专业领域的科技前沿和发展动态。

门类:电气信息类

专业名称:电子信息工程

业务培养目标:本专业培养具备电子技术和信息系统的基础知识,能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。

业务培养要求:本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电厂设备信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。

毕业生应获得以下几个方面的知识和能力:

1.较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,适应电子和信息工程方面广泛的工作范围;

2.掌握电子电路的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的基本能力;

3.掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;

4.了解信息产业的基本方针、政策和法规,了解企业管理的基本知识;

5.了解电子设备和信息系统的理论前沿,具有研究、开发新系统、新技术的初步能力;

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

主干学科:电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术。

主要课程:电路理论系列课程、计算机技术系列课程、信息理论与编码、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、自动控制原理、感测技术等。

专业背景与市场预测

该专业是前沿学科,现代社会的各个领域及人们日常生活等都与电子信息技术有着紧密的联系。全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多.,随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多。为促进市场经济的发展,培养一大批具有大专层次学历,能综合运用所学知识和技能,适应现代电子技术发展的要求,从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型技术人才和管理人才是社会发展和经济建设的客观需要,市场对该类人才的需求越来越大。为此电子信息工程专业的人才有着广泛的就业前景。

培养目标

注重培养电子信息技术基础知识与能力;具有电子产品的装配、调试及设计的基本能力,具有一般电子设备的安装、调试、维护与应用能力;具有对办公自动化设备的安装、调试、维修和维护管理能力;具有对通信设备、家用电子产品电路图的阅读分析及安装、调试、维护能力;具有对机电设备进行智能控制的设计和组织能力;具有阅读英语资料和计算机应用能力。

培养要求

本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践(包括生产实习和室内实验)的基本训练,具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。

主要课程

高等数学、英语、电路分析、电子技术基础、C语言、VB程序设计、电子CAD、高频电子技术、电视技术、电子测量技术、通信技术、自动检测技术、网络与办公自动化技术、多媒体技术、单片机技术、电子系统设计工艺、电子设计自动化(EDA)技术、数字信号处理(DSP)技术等课程。 Mr1986 2008-06-24 14:51 检举

3.陕西科技馆有什么东西

陕西科技馆科包含陶艺工作室、印染工作室、通用技能工作室、3D打印工作室、数学科普乐园、创意组合工作室、科学实验室七大科学实验室。常设科普展厅位于陕西科技馆大楼的一至四层,总面积1400平方米。其中一层展厅面积为180平方米,主要展示内容有航空、航天、机械等;

二层展厅面积为440平方米,主要展示内容为电磁学;三、四层展厅面积均为390平方米,主要展示内容有力学、光学、声学、数学、人体科学、材料学、多媒体技术展示等。共有展品80余件,其中80%的展品可供观众直接动手参与,使观众在娱乐中了解科学知识、掌握科学方法和科学规律。

扩展资料

展厅分布:

1、科技发展史展厅,通过视频短片及展板的形式,使观众了解世界科技发展史上的三次工业革命,对人类社会进步起到的巨大推动作用;

2、综合展区,三层展厅是集力学、光学、数学为一体的综合展区;

3、电磁展厅,二层展厅主要介绍的是电磁方面的知识。共分为电磁原理、电磁应用、节能环保知识、高压放电演示四个部分;

4、多媒体电子展区,四层展厅是多媒体电子展区。当科学知识和新兴的电子技术相结合后,创造出了很多趣味无穷的展品。


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