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STEM教育对学生批判性思维培养效果的影响——国内外31项实证研究的元分析

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化学教育(中英文) 2025年第1期 57-65页

作者：胡欣阳毕华林山东师范大学化学化工与材料科学学院

培养批判性思维被认为是STEM教育的重要目标，当前研究中关于STEM教育对批判性思维的影响效果存在争议。运用元分析方法对国内外31项实验或准实验研究进行了系统分析，发现STEM教育对批判性思维具有中等偏上的正向显著影响。学段、学科... 详细信息

培养批判性思维被认为是STEM教育的重要目标，当前研究中关于STEM教育对批判性思维的影响效果存在争议。运用元分析方法对国内外31项实验或准实验研究进行了系统分析，发现STEM教育对批判性思维具有中等偏上的正向显著影响。学段、学科、样本量、地区、实验周期、测试工具、干预类型等变量在STEM教育影响批判性思维时均具有调节作用，但地区差异对于STEM教育下学生批判性思维的影响并不显著。结合研究结果，对STEM教育中批判性思维的培养和研究提出了建议。

关键词： STEM教育批判性思维元分析

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活性碳催化膜活化过硫酸盐氧化水中氨氮

中国环境科学 2025年

作者：蒋函灵吴晨曦周艾娟龚小波王晶文刘咏四川师范大学化学与材料科学学院四川省高校特种废水处理重点试验室

通过真空抽滤的方法，以聚偏氟乙烯（PVDF）膜为基底，制得负载活性碳（AC）与MgO的催化膜（AC-MgO@PVDF），搭建了一个用于活化过硫酸盐（PS）的膜体系（AC-MgO@PVDF/PS），用于氧化水中的氨氮(NH4+-N).采用SEM、Raman和XPS等对催化膜... 详细信息

通过真空抽滤的方法，以聚偏氟乙烯（PVDF）膜为基底，制得负载活性碳（AC）与MgO的催化膜（AC-MgO@PVDF），搭建了一个用于活化过硫酸盐（PS）的膜体系（AC-MgO@PVDF/PS），用于氧化水中的氨氮(NH4+-N).采用SEM、Raman和XPS等对催化膜的结构和元素组成进行了表征，探讨了NH4+-N在AC-MgO@PVDF/PS中的氧化效能和机制.结果表明，在流速1mL/min、PS投加量8g/L和AC负载量4.8mg/cm2的条件下运行25min后，对浓度为30mg N/L的NH4+-N的去除率和氧化产物的氮气(N2)选择性分别达到100%和91.7%.该体系具有较宽的初始pH适用范围（3-12），基本不受水体中常见阴离子和天然有机物的影响.体系连续运行240min仍能达到60%以上的NH4+-N去除率.猝灭实验、EPR测定及电化学测试结果表明，水中NH4+-N主要通过非自由基途径被氧化去除，其中直接电子转移途径是其氧化为N2的主要机制.研究结果可为废水中NH4+-N去除提供一种新的方法，也为高级氧化技术去除水中NH4+-N提供一种新的思路.

关键词：废水处理高级氧化催化膜氨氮氮气选择性

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激光诱导自旋阀结构的超快自旋动力学研究

物理学报 2025年

作者：芦闻天姚春伟严志袁喆山西师范大学化学与材料科学学院磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室材料科学研究院复旦大学纳米电子器件与量子计算研究所理论物理与信息科学交叉中心

超快退磁的发现提供了一种使用超短激光产生超快自旋流的新手段，从而可能更快地操纵材料磁性。然而，这一过程仍未被理解，尤其是超快自旋流在层间转移中的影响因素尚不明晰。本文利用超扩散自旋输运模型对Ni/Ru/Fe自旋阀结构体系的超... 详细信息

超快退磁的发现提供了一种使用超短激光产生超快自旋流的新手段，从而可能更快地操纵材料磁性。然而，这一过程仍未被理解，尤其是超快自旋流在层间转移中的影响因素尚不明晰。本文利用超扩散自旋输运模型对Ni/Ru/Fe自旋阀结构体系的超快自旋输运机制进行了深入研究，尤其关注层间自旋转移效率对铁磁层超快磁动力学的影响。本研究计算出铁磁层在不同磁化排列下的退磁差异，并通过调节间隔层厚度，揭示出超快自旋输运在磁动力学中的关键作用。此外，还确定了热电子自旋流在间隔层中的自旋衰减长度。通过控制激光的薄膜吸收，进一步发现了能够引起铁磁层瞬态磁化增强的条件。这些结果对于理解热电子自旋流的输运机制具有重要意义，为未来控制超快自旋流提供了理论基础。

关键词：自旋电子学超快磁动力学自旋极化输运

绿色电化学合成技术制备含氟化合物开放实验设计

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新疆师范大学学报（自然科学版） 2025年第2期44卷 20-26,49页

作者：王培龙高慧王飞刘根王永祥淮北师范大学化学与材料科学学院安徽淮北235000

为进一步培养化学专业本科生的实践能力和创新性思维,本研究设计绿色电化学合成技术制备含氟化合物开放实验,创新绿色合成含氟化合物的方法,增设查询文献的环节,筛选最优反应条件,最终通过更加环保的方法合成含氟化合物。该开放实验合... 详细信息

为进一步培养化学专业本科生的实践能力和创新性思维,本研究设计绿色电化学合成技术制备含氟化合物开放实验,创新绿色合成含氟化合物的方法,增设查询文献的环节,筛选最优反应条件,最终通过更加环保的方法合成含氟化合物。该开放实验合理利用实验室资源,提升学生的实验创新探究能力和独立分析解决问题的能力,将科技前沿知识融入本科实验教学,为学生今后独立开展绿色有机合成科学研究打下基础。该类开放性实验创新了实验教学方法,完善了教学体系,对提升高校有机化学实验教学效果具有显著效果。

关键词：绿色合成含氟化合物开放实验

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尼亚那属二萜天然产物的全合成研究进展

有机化学 2025年

作者：孟龙乔金宝赵玉明陕西师范大学化学化工学院教育部应用表面与胶体化学重点实验室

尼亚那属天然产物是从中/南美洲大枫子科灌木中分离得到的二萜类天然产物，是一类具有五环笼状结构、多个连续立体中心、高度氧化态的二萜天然产物。生物学研究发现，其成员ryanodine对心肌钙离子通道(PyR)具有专一的亲和调节作用，是... 详细信息

尼亚那属天然产物是从中/南美洲大枫子科灌木中分离得到的二萜类天然产物，是一类具有五环笼状结构、多个连续立体中心、高度氧化态的二萜天然产物。生物学研究发现，其成员ryanodine对心肌钙离子通道(PyR)具有专一的亲和调节作用，是迄今发现的少数几个具有此功能的有机小分子化合物之一，对心血管疾病的治疗具有潜在药用价值。然而，复杂的化学结构使得对这类天然产物的合成充满了极大挑战，本文综述了目前有机合成化学家对该类天然产物的全合成研究进展。

关键词：尼亚那属二萜天然产物全合成

复合相分离法制备梯度孔聚4-甲基-1-戊烯中空纤维膜

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膜科学与技术 2025年

作者：田野李沐霏林亚凯唐元晖汪林王晓琳赵志杰卢瑞瑶汤明胡声威冯可张筱帆清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院安徽师范大学化学与材料科学学院中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司

本文在聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)/肉豆蔻酸（MA）体系的基础上，添加水溶性无毒非溶剂-PolarClean，使得PMP/MA/PolarClean 体系发生复合相分离（Hybridinducedphaseseparation，HIPS），成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的... 详细信息

本文在聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)/肉豆蔻酸（MA）体系的基础上，添加水溶性无毒非溶剂-PolarClean，使得PMP/MA/PolarClean 体系发生复合相分离（Hybridinducedphaseseparation，HIPS），成功获得了表面致密、内部具有双连续梯度孔结构的PMP中空纤维膜；系统地探究了MA/PolarClean配比，以及PMP浓度对中空纤维膜的形貌、强度、泡点、透气量等性能的影响。结果表明，当MA/PolarClean质量比例为5:1，且PMP浓度为40wt%时，PMP中空纤维膜的综合性能与商品膜相仿，展现了良好的应用潜力。

关键词：聚(4-甲基-1-戊烯) 中空纤维膜 PolarClean HIPS法梯度孔结构

微波法快速、原位合成NiFe LDH纳米片阵列用于高效电催化水氧化

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科学通报 2025年第2期 193-204页

作者：王沙沙陆徐云常亚楠李晓萱刘影包建春南京师范大学化学与材料科学学院

氧气析出反应（oxygen evolution reaction, OER）复杂的动力学和高能量势垒严重制约了电解水生产氢能的效率.基于此,本工作报道了一种简单、高效的微波合成策略,可以在碳布表面快速、原位生长层状双金属氢氧化物阵列（layered double h... 详细信息

氧气析出反应（oxygen evolution reaction, OER）复杂的动力学和高能量势垒严重制约了电解水生产氢能的效率.基于此,本工作报道了一种简单、高效的微波合成策略,可以在碳布表面快速、原位生长层状双金属氢氧化物阵列（layered double hydroxide/carbon cloth, LDH/CC）,用以提升OER性能.研究发现,溶剂类型对LDHs的原位生长起着至关重要的作用.相比于纯水、乙二醇水溶液和季戊四醇水溶液溶剂,丙三醇水溶液具有适宜的极性,可以有效调控金属离子的表面能和反应过程中金属离子的成核/迁移,进而促进LDHs在碳布表面的原位、均匀生长.与传统的水热法和电沉积法相比,微波法合成的NiFe LDH/CC具有氧缺陷含量高、电化学活性位点丰富、界面电荷转移电阻低和内在活性高等优点.以OER为探针反应,探究并比较了以不同溶剂及合成方法制得的NiFe LDH/CC的电催化性能.测试表明,以丙三醇水溶液为溶剂、采用微波法合成的NiFe LDH/CC性能最好,在100 mA cm-2的过电位（overpotential, η）仅为257 mV(η100), 400 mA cm-2的过电位仅为331 mV(η400),持续测试100 h后性能仍保持95%,显著优于以乙二醇水溶液（287和386 mV）、季戊四醇水溶液（309和406 mV）为溶剂的对比样,以及水热法（279和434 mV）、电沉积法（293和380 mV）合成NiFe LDH/CC的电催化性能.进一步,这些性能优于近些年报道的很多过渡金属化合物.这种微波合成策略不仅适用于NiFe LDH,还可以原位合成NiMn LDH、CoFe LDH、NiCo LDH,为高活性LDH的原位、快速合成提供了一种新方法.

关键词：电催化氧气析出反应微波法 NiFe层状双金属氢氧化物

基于HS-SPME-GC-MS比较分析不同原料对葱香油风味品质的影响

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食品工业科技 2025年第2期46卷 250-257页

作者：张萌王鹏耿敬章詹萍田洪磊陕西师范大学食品工程与营养科学学院陕西理工大学生物科学与工程学院

为探究葱品种对炸制葱香油香气组成的影响，选用三种市售葱为原料，花生油为载体油脂，葱碎于130℃炸制3 min获得葱香油样本（大葱炸制油Fried Dacong Oil,DFO；红葱炸制油Fried Hongcong Oil,HFO及香葱炸制油Fried Xiaocong Oil,XFO）... 详细信息

为探究葱品种对炸制葱香油香气组成的影响，选用三种市售葱为原料，花生油为载体油脂，葱碎于130℃炸制3 min获得葱香油样本（大葱炸制油Fried Dacong Oil,DFO；红葱炸制油Fried Hongcong Oil,HFO及香葱炸制油Fried Xiaocong Oil,XFO），采用定量描述性感官分析（Quantitative descriptive sensory analysis,QDA）和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪（Headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）对比分析不同样本间挥发性物质组成差异，并结合多元统计分析筛选造成3个葱香油之间感官属性强度产生差异的关键物质。感官评价结果表明相同工艺参数下所制备的葱香油，XFO表现出较强的葱香味和脂香味，浓郁度高，油腻和辛辣感较弱；GC-MS共分离鉴定出66种物质，利用正交偏最小二乘分析（Orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA）筛选出18种导致3种葱香油呈香特征产生差异的关键物质。相对香气活性值（Relative odor activity value,ROAV）分析结果表明，2-乙基-6-甲基吡嗪、丙醛、2,6-二乙基吡嗪、苯甲醛、愈创木酚、苯甲醇、5-甲基呋喃醛、2-乙酰基吡嗪、2-正戊基呋喃、3-乙基-2,5-二甲基-吡嗪、（E）-2-辛烯醛、2-吡咯甲醛、N-甲基-2-吡咯甲醛及2,3,5-三甲基吡嗪是引起葱香油样品风味品质差异的物质。与其他两种葱香油相比，XFO得到小组成员喜爱，符合对葱香油香气轮廓预期。本研究利用HS-SPME-GC-MS筛选出与葱香油相关的差异物质，可为我国后期高品质葱香调味油标准化加工奠定理论基础。

关键词：葱白挥发性物质炸制差异成分

来源：博看期刊

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锂型低共熔溶剂的电化学稳定性

应用科技 2025年

作者：陈钰赵国健田雨润牟天成廊坊师范学院化学与材料科学学院中国人民大学化学与生命资源学院

为了提升锂离子电池和超级电容器性能，探索含锂型低共熔溶剂（deep eutectic solvents， DESs）与常规溶剂体系的电化学稳定性，本文通过三电极循环伏安法，研究了溶剂类型、浓度和截止电流密度对含锂型DESs硝酸锂:N–甲基乙酰胺体系... 详细信息

为了提升锂离子电池和超级电容器性能，探索含锂型低共熔溶剂（deep eutectic solvents， DESs）与常规溶剂体系的电化学稳定性，本文通过三电极循环伏安法，研究了溶剂类型、浓度和截止电流密度对含锂型DESs硝酸锂:N–甲基乙酰胺体系的影响。特别是在含锂型DESs硝酸锂:N–甲基乙酰胺+水和+乙酸乙酯体系中，截止电流密度±1～±5 mA/cm2时，电化学窗口数值分别改变1.177和1.980 V vs Ag/AgCl；浓度在0%～90%区间变化时，电化学窗口数值分别改变2.893和2.001 V vs Ag/AgCl。结果表明，溶剂浓度对阴极极限电位、阳极极限电位和电化学窗口的影响显著高于截止电流密度的影响。此外，溶剂浓度、截止电流密度和溶剂类型均对本文研究的3个体系的电化学稳定性产生了显著影响。本文分析可为锂离子电池和超级电容器的设计提供重要的参考依据。

关键词：低共熔溶剂电解分解锂离子电池电化学窗口超级电容器电解质极限电位