无机化学作为化学学科的基础与核心,在东南大学博士研究生入学考试中始终占据重要地位。考生需系统掌握原子结构、晶体场理论、配位化学原理等基础理论,同时关注生物无机化学、能源材料化学等新兴领域的前沿进展。在复习过程中,建议以《无机化学》(武汉大学第五版)为蓝本,结合《Inorganic Chemistry》(Housecroft & Sharpe)拓展国际视野。
结构化学部分需重点突破晶体场理论(CFT)与配位场理论(LFT)的数学推导与实例分析,尤其是八面体场分裂能Δ值的计算及其对配合物磁性、光谱特性的影响。例如,对于d^4组态的Co(III)配合物,需区分高自旋与低自旋状态下的电子排布差异。固体无机化学中,需熟练运用X射线衍射(XRD)数据解析晶体结构,掌握空间群符号的判定方法,如东南大学材料学院在钙钛矿太阳能电池研究中常用的空间群Fm-3m的对称性特征。
配位化学章节应深入理解金属-配体相互作用(MLI)的电子效应与立体效应,重点分析螯合效应、 bite angle对配合物稳定性的影响。以东南大学配位化学团队近年成果为例,金属有机框架材料(MOFs)中氮杂环 carbene配体的三维限域效应如何提升CO2吸附容量,此类案例可作为科研潜力考核的切入点。生物无机化学方面,需掌握金属酶的活性中心构筑原理,如固氮酶中的FeMo-co活性簇的电子传递机制,结合东南大学在人工光合作用领域的研究方向进行关联分析。
主族元素化学中,需建立周期表周期性与化学性质的对应关系,特别关注p区元素的特殊性。例如,高锰酸钾在酸性条件下的强氧化性与其七重键的电子结构密切相关,此类知识点常出现在历年真题的简答题中。过渡金属化学部分应强化配合物合成与表征的实验设计能力,如通过UV-Vis光谱测定配合物的吸收边位置以推断配位比,东南大学催化研究院在均相催化剂设计中积累的实验方法值得借鉴。
计算无机化学作为新兴考核方向,需掌握DFT计算的基本原理,重点理解B3LYP泛函与HSE06G泛函在轨道 构建(orbital construction)中的差异。以东南大学纳米能源材料团队在Joule发表的钙钛矿材料电子结构研究为例,解析Kohn-Sham轨道与实验XPS谱的对应关系。跨学科融合能力考核中,建议关注新能源材料(如固态电解质中的硫化物/氧化物界面工程)、环境催化(CO2还原为多碳燃料)等东南大学重点研究方向,结合文献计量学方法分析近五年相关领域的高被引论文。
科研能力评估模块需特别注意实验设计与论文写作规范,建议参考《Nature Materials》中东南大学团队关于MXene/石墨烯复合电极的制备工艺,掌握从材料合成(球磨法与水热法对比)、表征(TEM/EDS elemental mapping)到性能测试(GCD曲线分析)的全流程文档撰写。对于理论计算部分,需熟练运用VASP软件进行结构优化,并解释Bader电荷分析结果与实验XPS的结合意义。
最后,建议考生建立"基础理论-研究热点-东南特色"的三维知识体系,通过分析东南大学在《Advanced Materials》《ACS Nano》等期刊发表的代表性论文,提炼出晶体缺陷工程、多尺度模拟等共性研究方法。在模拟考试中,可尝试设计开放性题目,如"如何利用过渡金属硫化物设计高效光热催化体系",考察知识迁移能力与科研创新思维。