大学化学

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将诺贝尔奖合成策略融入本科实验教学——量子点材料的热注入制备与表面化学研究

孔新珂, 张浩阳, 卫凡, 胡孟熙, 邹毅豪, 朱俊杰, 王元元   

  1. 南京大学化学化工学院, 配位化学全国重点实验室, 江苏 南京 210023
  • 收稿日期:2026-01-05 录用日期:2026-01-26
  • 通讯作者: 王元元 E-mail:wangyy@nju.edu.cn Yuanyuan Wang
  • 基金资助:
    江苏省科技计划项目(BK20232041)

Integrating Nobel Prize-winning synthesis into undergraduate laboratory education: hot-injection synthesis and surface chemistry exploration of quantum dots

Xinke Kong, Haoyang Zhang, Fan Wei, Mengxi Hu, Yihao Zou, Jun-jie Zhu, Yuanyuan Wang   

  1. School of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Laboratory of Coordination Chemistry, Nanjing University, Nanjing 210023, Jiangsu Province, China
  • Received:2026-01-05 Accepted:2026-01-26
  • Contact: Yuanyuan Wang E-mail:wangyy@nju.edu.cn

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摘要： 当前本科化学教育正经历由知识传授向前沿引领与综合能力培养并重的转型，但传统实验课程仍以经典反应与分析方法为主，学生对现代化学研究模式及国际前沿成果的直接体验有限。针对这一需求，本文以2023年诺贝尔化学奖所涉及的量子点为载体，设计并实施了一项面向高年级本科生的综合实验课程。课程围绕半导体纳米晶-CdSe量子点-的制备展开，涵盖前驱体制备、热注入合成、分离纯化及后合成配体交换等关键步骤，引导学生从材料结构、反应过程与材料性质的关联性出发，理解量子限域效应、成核与生长机理以及表界面化学调控原理。教学采用“课堂研讨与实验实践”结合的混合式模式，使学生在掌握实验技能的同时，将无机化学、物理化学与材料化学中的核心概念与可观测的实验现象实现有机结合。基于实验表现评估与问卷回收数据，学生普遍认为该课程显著提升了其对前沿材料化学的理解、跨学科综合分析能力以及科研思维意识。本文所提出的教学方案为前沿科研成果的系统化教学转化提供了一种可行路径，可为相关课程的建设与优化提供参考。

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