“挑战杯”竞赛作为培养大学生创新能力的重要平台,已成为高校校园文化建设的重要内容。7月17日至18日,第十六届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛正式举行,华师化院屡创佳绩、捷报频传,共获特等奖一项、一等奖一项、二等奖两项。历经了无数次打磨准备,参加了多次关于PPT和展板制作的培训,有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚,苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴,参赛选手多日来的辛勤付出终于得到回报。
不同形貌Zn-Mn复合氧化物的制备及电化学性能研究 (特等奖)
喜欢锂没道理,这是一支由盘盈滢、陈跃颖、王丽梅、欧虹、杨清云、谢琼仪、刘家玮七位学子组成的优秀团队,以盘盈滢同学作为项目负责人,由林晓明、罗一帆、张舒瑜三位老师作为指导老师,共同从事不同形貌Zn-Mn复合氧化物的制备及电化学性能的研究。在研究过程中,团队成员齐心协力、攻坚克难,将开发不同的Zn/Mn-MOFs从而衍生出尖晶石ZnMn2O4与ZnMnO3不同形貌的Zn-Mn复合金属氧化物,并研究与比较其电化学性能,以降低电极的制造成本。同时,通过总结MOFs及其衍生物等导电材料的合成规律,掌握反应条件对配合物空间结构和功能的调控作用,研究新化合物的结构、探究网络形成的规律所在。而这种创造新的合成策略对下一代环保LIBs中能量储存有较大的潜在价值。
基于石英晶体微天平的核酸检测装置(一等奖)
佛气冲天,这是一支由吴楚红、吴锶敏、梁泳彤、李舒晴、黄佳仪、苏文霞、钟子婷七位学子组成的优秀团队,以吴楚红同学作为项目负责人,由章伟光、范军两位老师作为指导老师,共同研究基于石英晶体微天平的核酸检测装置。microRNAs(miRNAs)是一类非编码的小核糖核酸,是一种新的疾病诊断标志物,而石英晶体微天平(QCM)是一种高灵敏的质量传感器,由于miRNAs浓度极低,需要发展用于QCM检测的信号增强策略。团队成员设计了一款具有方波形微流控通道的QCM检测池,并应用在本研究中,相较于市面上其他QCM检测池产品,其具有结构合理、操作方便、可实现快速检测的优点。基于团队自主设计的QCM检测池,已提出两种有效的信号增强策略。这两种方法具有很好的重复性和准确性,对miRNA识别具有特异性,实现了对miR-221和let-7a的检测,检测限分别为6.9fM和247aM。由于QCM检测具有实时性强、无标记、操作简单、用时较短的优点,本发明制作具有很大的应用价值和推广前景,可发展应用于新冠核酸检测和太空核酸检测。
基于金属有机框架的高性能锂硫电池关键材料的研究(二等奖)
化出未来,这是一支由黄锶、阮志钦、伍政民、李冕璋、宋心、何巧彤、李泽晖、陈丽珊、戴明华九位学子组成的优秀团队,以黄锶同学作为项目负责人,由洪旭佳、蔡跃鹏两位老师作为指导老师,共同进行基于金属有机框架的高性能锂硫电池关键材料的研究。相比于传统锂离子电池,锂硫电池具有更高的比容量和能量密度,因而被视为下一代高能电池体系之一,然而,锂硫电池的实际应用一直有很多局限。所以团队成员利用MOFs为前驱体,针对锂硫电池中多硫化锂的穿梭效应,通过对MOFs中金属离子的种类的调控,研发出系列对多硫化锂具有高效吸附、催化的金属碳化物复合材料。同时,针对锂金属负极的枝晶问题,利用静电纺丝方法,在纺丝布上原位生长金属有机框架材料,通过碳化制得具有多级结构的三维集流体,为锂的沉积和剥离提供稳定场所,能有效抑制锂枝晶的形成。总之,该团队的系列工作将为研发出具有高比容量、高循环稳定性的锂硫电池体系提供理论支持和技术指导。
高比能高安全快充型锂离子电池用电解液(二等奖)
电解液研究队,这是一支由张钰萍、邹汉琴、邝雯禧、陈依琳、彭泽航、黄梓筠、龙欣、蓝宛榕八位学子组成的优秀团队,以张钰萍同学作为项目负责人,由郑奇峰老师作为指导老师,共同研究出高比能高安全快充型锂离子电池电解液。为了促进锂离子电池在电动车等大型设备中的规模化应用,亟需提高其能量密度、安全性和快充性,而电解液对电池的耐高压、稳定性、快充及安全性能影响巨大。基于此,团队成员通过采用乙腈作为电解液溶剂分子,添加非溶剂化作用的稀释剂,研发出一种耐高压、高离子电导率、高安全、宽液程的局部高浓度电解液。该研究成果有望改变电池续航短、充电慢、低温性能差的困境,极大地促进高比能高安全可快充锂离子电池在电动车等大型电子设备中的普及应用。
“挑战杯”既为学生提供一个自我展示的舞台,也为所有高校提供了一个交流学习的平台。积极参与“挑战杯”活动,能够使学生将在课堂上学到的理论知识运用到实际操作中,在比赛中锻炼自己各方面的能力,极大地促进了学生综合素质的提高以及科学精神的培养。积极响应国家号召,推动学生课外科技活动的发展,有利于培养创新人才,营造更浓郁的学术创新氛围。
(喜欢锂没道理队)
(佛气冲天队部分成员)
(化出未来队)
(电解液研究队部分成员)
通讯员︰曾华柔
审稿人︰张舒瑜 李海伦
通讯单位︰共青团华南师范大学化学学院委员会
2021年7月22日