柠檬酸三丁酯(tributyl citrate，TBC)是一种低毒、相容性好、可降解的绿色环保增塑剂。与传统生产TBC所用的浓硫酸催化剂相比，杂多酸(heteropolyacid，HPA)作为固体超强酸具有不挥发、不腐蚀设备的优点，但其价格昂贵且难以回收。为实现HPA的循环利用，采用不同载体负载HPA制备的负载型催化剂具有比表面积大、易于分离的特点，在TBC绿色合成中展现出广阔的应用前景。本文综述了以金属氧化物、碳材料、分子筛、离子液体等为载体，通过表面负载、内部封装及离子键合等方式负载HPA的催化剂在催化合成TBC方面的研究进展及其在TBC生产工艺中的应用。如何增强HPA与载体之间的相互作用力是突破该类材料工业化应用瓶颈的关键问题。以金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)为载体负载HPA所构建的新型多金属氧酸盐金属有机框架(POMOFs)和多金属氧酸盐共价有机框架(POMCOFs)，可通过内部封装有效减少HPA催化剂的流失。本文系统总结了不同载体在催化活性、构效关系及与新型工艺适配性方面的特点与局限，旨在为开发高效、稳定、环境友好的合成TBC催化剂提供参考。

合成了2个丁二酮肟有机锡化合物：双(三(2-甲基-2-苯基丙基)锡)丁二酮肟配合物(C₆H₅C(CH₃)₂CH₂)₃Sn(ON=C(CH₃)C(CH₃)=NO)Sn(CH₂C(CH₃)₂C₆H₅)₃ (1)和二苄基锡氧氯丁二酮肟多核配合物[μ₃-O-((C₆H₅CH₂)₂Sn)₂(ON=C(CH₃)C(CH₃)=NOH)(O)Cl]₂(2)。通过元素分析、红外光谱、核磁共振(¹H、¹³C、¹¹⁹Sn)、差热分析和单晶X射线衍射对配合物进行了结构表征，对其结构进行量子化学从头计算，并进行了体外抗癌活性研究。结果显示：配合物1为通过配体丁二酮肟桥联的双锡核中心对称分子，锡原子均为四配位的畸变四面体构型；配合物2为通过氧原子和丁二酮肟配体桥联的四锡核中心对称多环聚合结构，锡原子分别为五配位的畸变三角双锥构型和六配位的畸变八面体构型。配合物对人肝癌细胞(HUH7)、人肺癌细胞(A549)、人表皮癌细胞(A431)、人结肠癌细胞(HCT-116)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)均有较强的抑制活性。

同步提升吸波能力、拓宽吸收带宽并降低匹配厚度对单一材料仍是重大挑战。本研究通过立式碾磨非晶FeSiBCr粉末制备出层状粉体。由于碾磨过程中的高能量，层状FeSiBCr中出现了约15 nm的α-Fe相和约3 nm的表面氧化层，由此产生多重介电弛豫、磁-介电界面及平面各向异性。源自晶态/非晶异质结构与氧化层的多重介电弛豫贡献了低介电常数与增强的介电损耗能力，而片状形貌诱导的平面各向异性与α-Fe相则提升了磁导率与磁损耗能力。低介电常数与高磁导率共同促进阻抗匹配。增强的损耗能力与良好的阻抗匹配最终实现优异吸波性能。相较于FeSiBCr片状粉体(2.6 mm厚度下RL_m为−8.99 dB，EAB为0 GHz)，层状FeSiBCr在1.8 mm厚度时展现出6.56 GHz的有效吸收带宽(EAB)，在2.0 mm厚度时获得−34.22 dB的最小反射损耗(RL_m)。此外，周期性梯度结构激发不同频率的共振形成多重共振叠加，使EAB扩展至13.18 GHz，增幅高达200.9%。该研究为设计具有晶态/非晶异质结构的层状非晶材料提供了新思路，可应用于高效微波吸收体开发。

科研创新训练是理工科专业本科生的一门必修课，是对所学专业知识在科学研究中的综合运用，因而在培养学生理论联系实际、科研课题的设计、独立进行分析问题和解决问题的能力方面具有重要作用。本文将水合物熔盐中柠檬酸三丁酯的合成研究应用于科研创新训练教学中，引导学生从研究背景、课题的提出、课题的设计、分析方法的建立、实验过程研究、结果分析等方面进行了课题的整体设计研究。通过本课题的研究工作，学生综合运用能力、分析问题解决问题的能力以及独立进行科研的能力显著提高，达到了预期目标，获得了水合物熔盐中柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件和促进作用机理，为工业化生产奠定了理论基础，是教学和科研相互融合相互促进、值得推广的一种科研创新训练教学方式。

胶体金作为商业化的即时检验POCT (point-of-care test)免疫层析技术中最广泛的标记物之一，具有显著的颜色特征，后期无需可视化改造，且形态稳定、环境友好。本文试纸条制作过程简单，不需要大型贵重仪器。采用柠檬酸三钠还原氯金酸制备胶体金，将胶体金标记在新冠病毒的核衣壳N蛋白抗体上，通过在免疫层析试纸条可视区形成类似三明治结构的抗体-抗原-抗体夹心复合物，并以此复合物的红色检测线作为新冠病毒的定性分析依据。该检测方法裸眼可测、操作简单、且快速(10 min)、灵敏(检测限为0.5 ng·mL^-1)、低成本(每条不超过5元)。实验过程可以引导学生体验生命体系中抗原抗体相互作用引发的特异性生命化学反应，激发学生对化学、生物、生命科学和纳米材料等学科相互融合的可视化快检技术的浓厚研究兴趣。

缩短沸石材料的微孔孔道能有效提升客体分子的扩散传质性能。但目前一维L沸石(LTL)的合成中，缩短其沿一维微孔孔道方向(c轴方向)的长度至20到50 nm仍是一个挑战。本文首次在简单无机体系中通过加入纳米棒簇状L沸石作为晶种，快速(仅需4 h)合成了一种新型的L沸石介观结构晶体，且无需外加任何晶化修饰剂与模板剂。该介晶呈现出一种由超薄(约29 nm)的圆盘纳米晶沿c轴定向堆叠而成的盘簇形貌。这一独特的晶种诱导策略能够有效解耦L沸石的成核和生长阶段，为精确调控每个阶段的晶化行为以获得所需形貌结构提供了更大的操作空间。通过分析合成体系中介观尺度的晶核和微观尺度的基本构建单元衍化规律，实现了对晶种具体作用及衍化规律的解构：晶种溶解出的环笼结构加速了凝胶有序化，缩短了诱导期；而晶种溶解后的残余部分为生长期提供了密集的初始晶核，导向了新型盘簇结构的形成。通过对沸石生长条件进行调节，证实了其生长期存在蠕虫状前驱颗粒组装的行为，并实现了对盘簇中圆盘沿c轴方向厚度在18到55 nm范围内的精细调控。此外，通过选择直径为0.43到4.5 nm的系列模型分子作为吸附质，证明了该超短c轴样品在气相和液相体系大幅增强的吸附应用潜力。样品在小分子的扩散速率和大分子在气相的吸附量方面确实具有优势。在实际应用中，该样品在芳烃的吸附和分离以及染料和蛋白质的吸附方面具有一定的优势。

非晶材料的阻抗匹配与损耗能力平衡仍是获得优异微波吸收性能的重大挑战。本研究通过在FeSiBCr薄片中构建FeNi和α-Fe双纳米晶相，增强损耗能力并优化阻抗匹配。双超细纳米晶相与非晶薄片不仅提供包含自然共振、交换共振和涡流损耗的多重磁损耗能力，同时促进磁导率提升；而引入的非晶/纳米晶相异质界面带来大量缺陷和偶极子，增强了多极化损耗。此外，非晶FeSiBCr基体确保高电阻率和低介电常数。更在FeSiBCr薄片表面形成约15 nm的非晶混合氧化物层以引入界面极化。双纳米晶相、非晶FeSiBCr薄片及核壳结构共同保障了良好的阻抗匹配与增强的损耗能力，实现卓越微波吸收性能。优化后的复合材料在12.4 GHz频率、2.20 mm厚度下获得−40.62 dB的最小反射损耗，1.90 mm厚度时有效吸收带宽达6.40 GHz (覆盖11.44–17.84 GHz)。通过周期性多层结构设计，更可将吸收带宽扩展至12.68 GHz，提升幅度达198.1%。雷达散射截面仿真进一步验证了其在实际场景中的优异隐身性能。

以高等农林院校化学类卓越人才培养为研究对象，针对涉农高校化学学科“厚基础、强实践、重创新”的育人目标，构建了“育人铸魂、固本拓新、多元融合”三位一体的创新培养模式。首先，以“立德树人”为根本，通过“教师思政-课程思政-专业思政”一体化设计，将家国情怀与创新能力培养深度融合，打造课程、科研、实践、产学研联动的思政育人体系；其次，重构“宽口径、厚基础、强特色”的课程体系，以合成化学、阻燃化学、植物化学等模块为核心，突出学科前沿与农林产业需求衔接，形成“固本拓新”的多元教学体系；最后，以“研究型-应用型-国际化”分层培养为抓手，通过“科教-产教-赛教”三维融合路径，强化学生创新思维与实践能力。实践表明，该模式解决了农林院校化学类人才培养中思政引领不足、产教协同薄弱、学科特色不显著等问题，有效提升了学生服务新农科建设的专业素养与创新能力，为培育新质生产力、支撑教育强国战略提供了可推广的范式。

本案例以解决传统Fe(OH)₃胶体电泳实验中存在的胶体废液浪费、缺乏探究性以及思政育人难融入等局限为出发点，通过发展胶溶法、引入表面带不同电荷AgI胶体制备及其带电性质自主判断环节，守正创新，赋予该实验项目以资源节约、绿色环保、富有探究性等特色。尤其重要的是，本案例通过综合采用任务驱动自主学习、翻转课堂、研讨启发等多种教学模式，将经典基础物理化学实验与提高我国数量巨大但来之不易的钢铁资源的循环利用率和改变学生对胶体带电性质的固有认识有机结合起来，在潜移默化中弘扬/培育了学生“绿色”化学理念、可持续发展责任担当、科学辩证思维素养以及创新精神等。本案例已初步推广应用于本校的胶体电泳实验教学中，教学反响热烈，达到了专业知识、技能传授与课程思政育人相济相长的教学效果；为提升传统实验的专业育人和思政育人效果提供有益借鉴。

本实验设计了一种利用可再生能源提供的电能驱动的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料电催化升级再造策略，将废弃PET塑料成功转化为对苯二甲酸、二甲酸钾等高附加值化学品，同时联产氢气(H₂)。具体实验过程包括：首先通过水热法将PET塑料进行降解得到对苯二甲酸和乙二醇单体，随后利用自制的水滑石(LDH)催化剂将乙二醇选择性电催化氧化为甲酸盐同时阴极联产H₂，最后将反应液经酸化、减压过滤、旋蒸、真空干燥等分离提纯步骤得到二甲酸钾和对苯二甲酸产品。本实验是将科研成果引入教学的典型案例，不仅为废弃PET塑料资源的绿色升级再造提供了新思路，而且有利于培养学生的科学思维能力，激发科学研究的兴趣。