中国科学技术大学化学工程与技术学科考博研究内容聚焦于化工过程强化、能源材料合成、绿色催化技术及人工智能与化工交叉领域。考生需系统掌握《物理化学》(傅献彩第五版)中热力学与动力学核心章节,重点理解化学平衡、相平衡及反应速率理论,并结合《化工热力学》(李静海第三版)掌握真实流体热力学性质计算与化工过程节能设计方法。在化工原理方面,《化工原理》(天津大学编第五版)需深入研读传热、传质与流体流动章节,特别关注气液传质单元操作中的传质因子关联式推导,以及反应器设计与放大中的工程放大准则。
前沿领域研究需重点突破《高等反应工程》(陈建峰第三版)中多相催化反应机理、分子筛材料设计及反应器强化技术,同时结合《能源化学》(姜雪松著)掌握电催化水分解、生物质转化等新能源技术路线。针对学科交叉方向,建议精读《人工智能驱动化工过程创新》(张铝等编)中机器学习在反应优化、故障诊断中的应用案例,并关注《Nature Energy》《Advanced Materials》等期刊中智能反应器、数字孪生等最新研究进展。
跨学科融合研究需构建"化学-材料-信息"三位一体知识体系,重点参考《纳米催化材料》(洪朝生著)与《化工大数据分析》(王伟等编),掌握原位表征技术(如 operando XRD、FTIR)与高通量计算(DFT、分子动力学)的协同应用。实验技能方面,需熟练操作核磁共振(400MHz以上)、气质联用仪(GC-MS)及微反应器系统,并掌握COMSOL Multiphysics多物理场模拟方法。
备考策略应遵循"基础理论-前沿突破-创新设计"三阶段递进:第一阶段完成《物理化学》与《化工原理》知识图谱构建,第二阶段通过《中国科大化工学科前沿讲座实录》追踪导师团队在微流控芯片、钙钛矿太阳能电池封装等领域的突破,第三阶段在《化工学报》等期刊完成3-5篇高质量文献综述,重点设计基于机器学习的多目标反应器优化方案。建议每周研读2篇《AIChE Journal》论文,建立"反应机理-过程优化-智能控制"的完整研究逻辑链。
参考书目清单:
1. 《物理化学》(傅献彩第五版)
2. 《化工热力学》(李静海第三版)
3. 《高等反应工程》(陈建峰第三版)
4. 《能源化学》(姜雪松著)
5. 《化工原理》(天津大学编第五版)
6. 《纳米催化材料》(洪朝生著)
7. 《人工智能驱动化工过程创新》(张铝等编)
8. 《化工大数据分析》(王伟等编)
9. 《Nature Energy》2020-2023年催化专题
10. 《Advanced Materials》2022-2023年智能化工专辑
考生需特别注意中科大化学工程系在《中国科学:化学》发表的原创性成果,重点掌握基于机器学习的反应器智能调控、光催化CO2转化中的活性位点动态调控等特色研究方向。建议通过Kaggle平台获取化工过程数据集,完成从数据清洗到模型部署的全流程实践,并在博士申请书中体现跨学科研究设计能力。