美食，远不止是味蕾的一场狂欢，它更是物理化学领域的奇妙舞台。当我们沉醉于美食的色、香、味时，其实正经历着一场复杂而又精妙的化学演变。为了深入探究舌尖上的物理化学奥秘，本文从多个关键维度展开研究，味觉感受如何在神经与分子的交互中诞生，食品在储存时发生的微妙变化，烹饪过程中食材的奇妙转变等。通过这些分析，揭示出食品加工和贮藏中各种物理变化的本质规律，旨在帮助读者提升综合分析、预测和模拟复杂食品工程问题的能力。

针对荧光分子检测普遍灵敏度低和检测范围窄的问题，制备了具有等离子激元共振特性的重掺杂半导体纳米结构Cu_2-xS和典型的稀土掺杂上转换发光纳米颗粒NaYF₄∶Yb，Er，通过三相界面自组装方法获得了Cu_2-xS/NaYF₄∶Yb，Er薄膜基底。结合有限元模拟，计算了不同摆放情况下Cu_2-xS周围的局域电场分布，研究了在实际薄膜中Cu_2-xS纳米盘之间产生的等离激元耦合对上转换发光性能以及对拉曼信号增强的影响。结果表明，Cu_2-xS等离激元层与NaYF₄∶Yb，Er发光层的耦合，不仅得到了上转换3个数量级的提高，还实现了分子检测10^-7 mol·L^-1的检测极限，并且获得了10^-3~10^-7 mol·L^-1的宽线性响应，从而达到高灵敏度的定性和定量双功能的精确检测。

响应式光学传感器在特异性检测和微定量分析方面展现出广阔的应用前景。稀土掺杂上转换纳米粒子(UCNP)凭借独特的荧光性能、大的反斯托克斯位移、良好的生物相容性和抗自体荧光干扰，可作为新兴光学标记物实现更深层组织的高灵敏度生物检测。本综述重点介绍了基于UCNP荧光纳米探针在生物检测领域的前景及关键应用，包括离子、活性氧、气体和生物分子的特异性检测。此外，本综述还讨论了上转换检测的传感机制以及纳米探针的设计原理，评估了上转换纳米探针在基础研究和临床应用中的未来挑战，旨在为UCNP在生物检测及临床诊断中的广泛应用提供理论支持和实验指导。

使用机器学习进行高通量筛选是一种新的材料筛选方法，我们结合巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟和机器学习方法研究了沸石分子筛对气体的吸附。使用GCMC模拟方法，计算了12种电子气体在240种纯硅沸石分子筛上的绝对吸附量，并通过Zeo++程序分析了沸石分子筛的17种结构特征。在此基础上，建立了2种机器学习模型：多元线性回归模型和随机森林回归模型，旨在预测沸石分子筛对各类电子气体的吸附能力。同时，通过相关性分析和模型性能评估，揭示了不同结构特征对气体吸附容量的影响程度，并对模型的稳定性和预测精度进行了讨论。

苯环上取代基的电子效应是影响其定位效应的主要因素，是基础有机化学的重要教学内容。本文首先总结了文献中关于取代基定位效应的分析与理论预测方法，以此为基础，利用量子化学计算研究了具有复杂电子效应的取代苯环的电荷分布和能量分析，给出了从量子计算化学角度定量理解取代基电子效应的结论。研究过程有助于提高学生对计算化学的兴趣，培养学生多角度分析问题和解决问题的能力，加深对取代基定位效应的理解。

将当前能源生产和消费结构从过度依赖化石能源转变为高效利用可再生能源，是解决能源危机、实现碳中和的有效途径。生物质是最有前途的可再生能源之一，可以取代化石燃料以获得有价值的有机化合物。近年来，大力利用生物质能已成为一种必然趋势。用于生物质转化的传统热化学催化方法通常需要高温、高压等恶劣条件，甚至还需要外部氢或氧源。相比之下，在相对温和的条件下进行的生物质有机分子电催化转化为生产高价值化学品提供了一种绿色高效的策略。特别是，通过C―C键裂解将生物质衍生的分子转化为高价值的短链化学品至关重要。近年来，大量的研究证明过渡金属(TM)电催化剂由于其丰富的三维电子结构和独特的e_g轨道增强了过渡金属-氧之间的共价键合，从而在有机物的C―C键断裂中起着至关重要的作用。此外，TM电催化剂的配位环境或电子结构会影响产物的选择性。毫无疑问，明确的反应活性位点和途径有助于深入理解催化剂结构与反应活性之间的构效关系。然而，TM电催化剂介导的生物质衍生有机分子的C―C键裂解反应用于生物质升级的研究目前尚处于起步阶段，其反应机理和催化反应过程尚不清楚。因此，有必要在原子水平上系统地了解电催化剂在C―C键裂解过程中的作用。在本综述中，我们首先依次介绍了广泛研究的TM电催化剂介导的生物质衍生有机分子(包括甘油、环己醇、木质素和糠醛)的C―C键裂解反应，并给出了一些典型的例子和相应的反应途径。然后，系统回顾了过渡金属化合物催化C―C键裂解的反应机理，揭示了界面行为，并构建了TM电催化剂的结构与裂解反应活性之间的构效关系。最后，我们简要总结了上述内容，并强调了在TM电催化剂上研究C―C键裂解的挑战和展望。我们期望这项工作可以为生物质的可控转化和合理设计C―C键裂解的TM电催化剂提供指导。

地方高校仪器分析实验课程普遍存在教学模式与学生需求脱节的问题，以至于无法发挥出其独有的教育功能。针对这一问题，我们通过有意识培养“领头羊”，激发学生学习的内源驱动力，充分发掘学生的潜力，提出了双重预习基础上的“头羊效应”新型实验教学模式，实现理论知识与实践实操的交叉融合。教学实践证明这种新型教学模式能够弥补地方高校学时紧张、学生基础薄弱的不足，显著增强了学生分析和解决问题的高阶思维与综合能力，为高素质化工人才的培养奠定了基础，为仪器分析实验课程的教学改革走深、走实，提供了可靠的参考。

An upconversion nanoparticle (NaErF₄: Yb/Tm@NaLuF₄: Yb@NaLuF₄: Nd/Yb@NaLuF₄, noted as UC) was designed, emitting strong red light by 808 nm laser. The mesoporous silica (mSiO₂) shell co-doped with chlorin e6 (Ce6) and triethoxy(1H, 1H, 2H, 2H-nonafluorohexyl)silane (TFS) was coated on the outer layer of UC, and then a layer of HKUST-1 shell was coated. The obtained nanocomposite UC@Ce6/TFS@mSiO₂@HKUST-1 (noted as UCTSH) was used for the synergistic treatment of chemodynamic therapy (CDT) and photodynamic therapy (PDT). Interestingly, the nanostructures can specifically re lease Cu²⁺ in the acidic tumor microenvironment. Cu²⁺ reacts with excess hydrogen peroxide (H₂O₂) in the tumor microenvironment to form cytotoxic hydroxyl radical. Secondly, Ce6, with the action of oxygen-carrying TFS, selectively produces a large amount of singlet oxygen by 808 nm laser irradiation. UCTSH can enhance the anti-tumor effects of PDT and CDT by increasing the production level of reactive oxygen species, without causing damage to normal cells.

高效捕集低浓度二氧化碳(CO₂)需要兼具强反应活性与长期结构稳定性的化学吸附剂。碱金属氧化物虽具潜力，但存在快速烧结问题，会严重减少可接触活性位点。本研究开发了一种普适性界面策略，将Li₂O、Na₂O和K₂O以高度分散的非晶态域形式锚定于空心碳球(分别命名为Li-HCS、Na-HCS和K-HCS)，形成稳定的M–O–C键合位点。这种界面结构既可阻止氧化物迁移，又能增强表面碱性，显著强化CO₂结合能力。在碱金属负载空心碳球中，K-HCS表现出最优异的CO₂吸附容量(273 K、1 bar (1 bar = 10⁵ Pa)条件下4.9 mmol g^-1)、最快吸附动力学(313 K、1 bar条件下13.56 mol kg^-1 h^-1)，以及最佳低压脱除效率(273 K、0.15 bar条件下44%)。密度泛函理论计算进一步揭示，随着电子给体能力与极化率从Li到Na再到K的增强，其吸附强度与分子活化能呈现单调递增规律。该研究为稳定碱金属氧化物提供了普适性方案，并为发展低压CO₂捕集材料提供了机理层面的新见解。

设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCe_wp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCe_wp/rGO)并将其作为活性材料，其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA，且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm^-2。同时，研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著，其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下，产生的开路电压最大可达53 mV，因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外，该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能：在50%RH下，RCe_wp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(V_oc)和0.132 mA·cm^-2的短路电流密度；当RH升高至90%时，开路电压进一步增大至1.57 V，短路电流密度达到64.2 mA·cm^-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极，其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10^-4 mW和0.306 μA·cm^-2。