该文以北京航空航天大学本科生为研究对象，充分激活科研项目、科研团队与科研平台的育人潜力，以制备高性能热电材料为题对学生开展科研创新训练。训练实践表明，通过对热电材料组分设计、合成与制备、结构表征、理论计算与性能测试等多方面内容进行探索与实践，点亮了学生的科学创新思维，拓展了基本科学探索能力，培养了协作能力、团队精神和科研创新能力。

依托纵向科研项目,以超高性能混凝土基本力学性能实验研究为载体,对学生创新能力培养模式进行了探索与实践。通过配制超高性能混凝土,使学生掌握超高性能混凝土的制备流程;通过立方体受压、劈裂实验和棱柱体轴心受压实验研究,使学生熟悉并掌握了基本力学性能的测试方法,对超高性能混凝土的高抗压、高抗拉的优异力学性能和广阔发展应用前景有了明晰的认识。通过该实验实践项目,提高了学生独立进行科研的能力,充分挖掘了学生科研潜力,培养了学生综合创新能力。

分别采用浸渍法和沉淀-水热法制备了CuO/CeO_2复合催化剂.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDX)、N2吸附-脱附测试(BET)等手段对样品进行了表征.沉淀-水热法制备的CuO/CeO_2复合材料具有更好的结晶性,而浸渍法制备的复合材料上CuO主要以无定形态存在.两种复合材料中CuO颗粒的尺寸较复合前明显减小且分散均匀.沉淀-水热法制备的复合材料颗粒间结合紧密,形成连通的孔结构,而浸渍法制备的复合物孔径分布较窄.测定了不同的反应温度下复合材料催化丙烯还原NO的

【目的】探究聚乙烯醇/锂铝水滑石（PVA/LDH）分散液对巴沙木加工剩余物理化性能的影响，为构建高性能木质复合材料提供理论依据，实现木材加工剩余物的高值化利用。【方法】受天然贝壳“砖-泥”有序结构启发，以巴沙木加工剩余物（木粉）为主要原料，经脱木素和氧化改性过程，获得2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）功能化改性木粉（T-WP），向其中加入不同比例PVA/LDH分散液，通过真空抽滤自组装过程将无机纳米片水滑石插层，构建天然有机聚合物与无机纳米片复合的高性能新型木质层状复合材料，基于FTIR、XPS、Zeta电位、力学性能等测试与分析，探究各组分间相互作用及机械性能协同增强机制。【结果】 1）木粉粒径100目时，纯T-WP薄膜的力学拉伸强度和韧性最大，分别为（225.25±0.82）MPa 和（5.18±0.36）MJ·m~(-3)。2）PVA/LDH纳米片体系在T-WP上成功插层，并与T-WP分子链上的含氧官能团形成氢键、静电相互作用以及共价交联作用。3）对不同PVA/LDH添加量的T-WP-PVA/LDH复合材料进行力学性能分析，研究表明PVA/LDH添加量为20 wt%时，T-WP-PVA/LDH复合材料的拉伸强度和杨氏模量达最大，分别为（287.29±4.91）MPa和（14.21±2.60）GPa，是纯T-WP的1.28和2.40倍。4）在相对湿度90%、温度25 ℃条件下放置16 h，T-WP-PVA/LDH复合材料的吸湿率为45.43%，力学拉伸强度为105.40 MPa；在湿润土壤中，T-WP-PVA/LDH木质复合材料表现较好的可生物降解特性。【结论】T-WP-PVA/LDH仿生层状复合材料中，T-WP分子链上的活性含氧基团与PVA/LDH体系形成氢键、静电相互作用以及Al—O—C共价交联作用，构建协同增强体系，赋予T-WP-PVA/LDH木质复合材料优异的力学性能。木质层状复合材料优异的特性使其在包装、地膜、一次性餐盒等领域具有广泛应用前景，有望替代部分聚乙烯、聚丙烯等石油基产品。

大学生创新训练是国家实施教育质量工程的重要内容之一。针对目前大学生创新训练计划项目实施过程中存在的问题以及材料专业背景,结合在指导大学生创新训练项目过程中的探索与实践,通过积极申请经费、调动学生积极性与参与性以及合理的任务分工等措施,提高了项目实施的效果,使学生的理论知识、实践技能以及团队协作能力均有了较大提高。

价格低廉、防火和保温性能优异的保温材料在建筑节能减排领域中具有非常重要的应用价值。该文制备了以偏高岭土为基料的地聚合物EPS保温材料,为了研究其热物理性能和对房间的保温性能,实验测试了地聚合物EPS保温材料和普通的EPS保温材料的热物性参数,并对外敷两种保温材料外墙房间的传热过程进行数值模拟,研究其保温效果。实验测试结果表明:相较于普通EPS保温材料,地聚合物EPS保温材料在25～65℃温度范围内,其平均导热系数减少0.003 43 W/(m·K),平均比热容增加4 J/(kg·K),平均热扩散率增加0.143 mm~2/s。数值计算结果表明:外敷地聚合物EPS保温材料的外墙系统房间内温度均匀性、温度稳定性和保温性能均优于外敷普通EPS保温材料的外墙系统房间。

锂离子电池的能量密度高,无记忆效应,循环稳定性好,对环境无污染,且安全系数较高,故在众多的储能装置中出类拔萃,得到广泛关注。但随着科学技术的进步,各类电子设备、电动仪器、军事装备等对电极材料的要求越来越苛刻,只有开发出高容量、高稳定性的大功率锂离子电池才能满足社会发展的需要。负极材料至关重要,硅作为能量密度高的新型负极材料,成为研究者关注的焦点。但硅在电池循环过程中体积会发生严重的膨胀,导致电池容量锐减,阻碍了硅负极的商业化,但炭材料的存在可以弥补这一缺陷,炭材料嵌锂电位较低,在电池充放电循环过程中容量不

竹木电热复合材料是以竹质材料为面材,木质材料为基材,碳纤维纸为发热层,通过胶黏剂热压制备的一种新型功能性材料。碳纤维纸作为发热材料时,电热转换效率可高达97%,辐射出的远红外线对人体有一定保健作用,可制备地热地板、发热墙板等产品,具有清洁节能、成本低且易安装、升温快速、采暖舒适性能好等特点。实际应用过程中,竹木电热复合材料在电热环境下易发生变色、翘曲变形、强度降低等现象,这对竹木电热复合地板的稳定性和安全性提出了更高的要求。因此,研究长期通电过程中竹木电热复合材料的电热性能和物理力学性能,掌握其老化规律,

设计了可用于半导体式气体传感器的CeO_2/ZnO复合材料，并对材料的气敏性能做了研究实验。首先将预先制备的CeO_2纳米粒子包裹于ZIF-8立方体，再进一步煅烧制备CeO_2/ZnO复合材料。然后运用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的物相组成与形貌进行表征，并对不同气体的气敏性质进行研究。该实验能够使学生了解金属氧化物的制备工艺以及气体检测原理和测试方法，培养安全责任意识，锻炼分析解决问题能力。

硼簇光电材料的开发逐渐成为信息显示领域的研究热点，该实验将此方面的最新科研成果引入了大学化学综合实验。实验通过咔唑-碳硼烷结构的光电材料制备、结构表征与性能研究，能够使学生掌握基本的无水无氧操作，理解Sonogashira与杂化的狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder）等偶联反应原理，熟悉核磁共振、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等现代表征技术，理解聚集诱导发光现象的本质，拓展理论知识视野，提升综合思维能力与实践操作能力，激发实验科学兴趣。

酚醛泡沫最初应用于航空、航天、隔热舱板等领域。随着生产工艺的成熟、泡沫性能的日益提高以及人们对阻燃材料的日益青睐,酚醛泡沫材料的应用领域逐渐扩大。近年来,我国建筑技术发展迅速,到2020年全国建筑面积将达到600亿平方米,酚醛泡沫轻质、保温、阻燃等优点正满足建筑市场的需求。但是酚醛泡沫自身存在的缺点如力学性能差、酸性固化剂使用量大及原料苯酚、甲醛毒性大等在一定程度上限制了泡沫材料的应用。为解决这些问题,本论文通过引入柔性聚氨酯预聚体来改善酚醛泡沫的力学性能,并研究了增韧机理;制备了间苯二酚改性的酚醛树脂及

与木材、竹材等实体天然材料相比,木塑复合材料(WPC)的耐候性能相对优异,但在温度和湿度较高的地区,WPC的老化现象也非常严重。WPC耐候性能的优劣对其广泛应用起着重要作用。竹塑复合材料(BPC)以竹材碎料为增强相或填料,是WPC的重要组成部分。本文以BPC为研究对象,系统研究抗氧化剂的组合、配比及含量对BPC抗热氧老化及其他物理力学性能的影响;采用喷雾施加技术将稳定的TiO_2溶胶负载到竹粉或者聚丙烯(PP)表面,重点研究施加工艺和纳米TiO_2添加量对BPC氙灯加速老化和自然老化性能的影响。作为对比试

【目的】探讨竹叶和高密度聚乙烯(HDPE)制备竹叶基复合材料的可行性,以提高竹叶的附加值,实现竹叶废弃物的综合利用。【方法】以经乙醇提取后的毛竹Phyllostachys edulis叶为原料,HDPE为增强基体,添加适量助剂,采用热压成型与注塑成型2种工艺制备竹叶/HDPE复合材料。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)进行结构与性能的表征,探究不同成型工艺下不同竹叶质量分数对复合材料的性能影响。【结果】热分析结果表明:2种工艺制备的竹叶/HDPE复合材料热稳定性均随着竹叶质量分数的增加而提高。力学性能结果表明:随竹叶质量分数增加,注塑成型竹叶/HDPE复合材料拉伸强度逐渐降低,抗拉模量逐渐增大;弯曲强度先增大后减小,当竹叶质量分数为40%时,热压成型和注塑成型复合材料弯曲强度均达到最大,分别为28.72和30.20 MPa。随竹叶质量分数增加,2种工艺制备的复合材料弯曲模量逐渐增大,最大值分别为1 564.92和1 696.15 MPa;冲击强度逐渐减小。【结论】相比而言,热压成型竹叶/HDPE复合材料热力学性能更加稳定,是具有一定应用前景的、环境友好的新型材料。图7表2参22

设计了超级电容器储能电极活性物质的制备及电极储能性能研究的综合性实验,实验设计了材料制备-电极制备-储能应用的完整电极生产应用流程,并涵盖了多个化工单元操作,强化学生对纳米材料结构与性能间构效关系的认识,实现对理论知识和实验数据的综合性理解分析。通过实验,学生的科研意识、实验动手及团队合作能力得到有效提高。

利用溶胶－凝胶原理，以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料，３－缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（ＫＨ－５６０）为偶联剂，在酸性条件下发生缩合反应制备新型基质材料，通过红外光谱（ＦＴ－ＩＲ），固体核磁共振波谱（ＣＰ／ＭＡＳ１３Ｃ ＮＭＲ）和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）对基质载体进行结构表征。通过交联－包埋固定化法制备新型纤维素固载酶，分析研究了固载酶及游离酶酶解不同微观尺度纤维素基质的酶学性能。结果表明：固载酶进行酶促反应的最优Ｐ Ｈ ４．０，最优温度为６０℃，表明固载酶的热稳定性优于游离酶；测得固载酶的米氏常数与游离酶无显著差异；固定化纤维素酶的重复使用性和储存稳定性较游离酶均有较大改善。有关研究可为制备性能．．．