4-甲氧基苯甲醛，俗名大茴香醛，广泛应用于药物合成和香水调配等领域。但是传统合成大茴香醛的工艺缺点，导致其合成途径很难适合本科实验教学。本实验在温和且无金属的条件下，通过可见光诱导4-甲氧基苯甲醇来制备大茴香醛，这不仅提供了醇氧化、醛制备的新方法，而且也向学生拓展了光化学和自由基化学等重要知识，为培养具有科研思维和创新能力的新工科人才提供支撑。

重排反应是是本科有机化学教学内容的重点之一。然而，相较于被广泛介绍的离子型重排反应和周环反应，自由基重排反应在大学教学中却介绍很少，这在一定程度上造成了学生知识体系的缺失。本文紧跟学科前沿发展动态，从本科生已具备良好基础的官能团视角出发，分类介绍可见光催化的自由基重排反应。通过挑选既具代表性又易于本科生理解的反应实例来讲述，从机理层面出发深入剖析，实现基础课堂与前沿化学有效融合，在补全教材盲区的同时拓宽了学生的知识视野，激发了他们探索化学奥秘的热情与兴趣。

借助拟人化的手法，深入浅出地探讨了日常食物如菜豆、马铃薯以及黄花菜中所潜藏的毒性物质及其相关化学性质。同时，也介绍了这些化学物质在其他领域的应用，以及如何正确处理这些食物的方法。旨在通过本文让读者更加全面地了解生活中无处不在的化学知识，提升他们运用这些知识预防食物中毒的能力，并激发更多人对化学的兴趣和探索欲望。

串联S型异质结已成为光催化领域一项极具前景的创新技术，为环境修复提供了有效解决方案。与传统Z型或Ⅱ型光催化剂不同，S型结构选择性保留了高效参与氧化还原反应的高能光生载流子。这种独特机理能增强电荷分离、强化内建电场并提升光吸收能力。然而，单结S型体系存在量子效率低的问题。因此，构建多组分S型体系可有效提升光催化性能。串联S型体系由多个具有交错能带位置的半导体/材料组成，形成阶梯式或定向电荷转移机制。这种阶梯式电位梯度可显著提升电荷分离、光吸收、氧化还原能力、稳定性及整体光催化活性。本文深入阐述了串联S型异质结的作用原理，探讨了通过半导体配对、助催化剂添加和介质嵌入等设计策略实现电荷迁移最大化与复合最小化的方法；系统分析了多种合成路径及其动力学与热力学原理；讨论了包括密度泛函理论(DFT)模拟、原位X射线光电子能谱(XPS)、瞬态吸收光谱(TAS)、光致发光(PL)和电化学阻抗谱(EIS)在内的一系列先进表征手段，这些技术为揭示电子行为与界面动力学提供了重要见解。文章还探讨了该类异质结在二氧化碳还原、产氢和有机污染物降解等主要领域的应用。尽管潜力显著，但仍需解决合成工艺复杂、材料稳定性和规模化生产等挑战。针对现有局限，本文提出了未来研究方向。总体而言，串联S型异质结是构建高效可持续光催化技术的卓越方案。

芳香化合物的稳定构象是有机化学教学中的基本内容，对于讨论和判断芳香化合物的酸碱性和亲电反应的活性非常重要。现行教材中并没有很好地解释芳香化合物稳定构象的差别及其形成原因。本文通过分析不同芳香化合物中n-π₆⁶共轭效应和n-σ^*超共轭效应作用的强弱差别，以及氢键的参与作用，阐述和解释了几种常见的芳香化合物，如苯酚、苯胺、苯甲醚和三氟甲基苯基醚稳定构象的变化规律及形成原因。通过对多种电子效应和分子间相互作用的综合分析可以更好地理解这几类芳香化合物的稳定构象及其形成原因。

人名反应是大学有机化学学习的重要内容,良好的学习和掌握可以促进化学类本科生对于重要有机反应类型机制的理解。但由于人名反应在课本中呈散落分布，若在教学过程中缺乏集中梳理会导致学生学习时产生混淆，并出现逃避的畏难心态。为帮助学生学习人名反应时走出种种困境，本文整理了常见的有机化学人名反应，依据碳原子数增减、官能团转化以及相同反应中间体等原则对它们进行了清晰的归纳整理。教学实践表明学生对于这种归纳整理是很欢迎和接受的。

以葡萄糖为碳源制备了碳掺杂BiOCl。碳掺杂剂主要富集于晶体表面或浅层晶格中，部分与氧原子成键。在室温可见光条件下，以分子氧为绿色氧化剂，碳掺杂BiOCl催化苄胺自偶联转化率(> 99%)是纯BiOCl的12倍。该掺杂催化剂对胺类底物具有良好官能团耐受性，并表现出晶面依赖的光催化活性。综合表征证实：碳掺杂在晶体原带隙中形成掺杂能级，使BiOCl吸收范围拓宽至可见光区并降低其功函数；同时增强了BiOCl内部电场，其中单层/双层石墨烯为最有效掺杂形态，可捕获经电子-空穴分离后跃迁至高能级的导带电子，从而抑制电子-空穴复合，提高光生载流子分离效率；此外还促进了O₂活化。本研究为光催化剂理性设计及实现高效定向有机转化提供了参考。

以Ga₂O₃半导体为前驱体，用浸渍加低温磷化法制备了P掺杂Ga₂O₃表面修饰Ni₂P光催化剂(x-Ni₂P/Ga₂O₃-P_y，x代表Ni²⁺和Ga₂O₃的物质的量之比，y代表NaH₂PO·H₂O与Ga₂O₃的物质的量之比)。5%-Ni₂P/Ga₂O₃-P₆催化剂展现出在纯水中光催化析氢的高活性，在430 nm光照下的光量子效率为0.22%。机理研究结果表明Ni₂P修饰和P掺杂扩展了催化剂的光响应范围，同时提升了载流子分离迁移效率，其长周期光催化反应稳定性明显优于未磷化催化剂。

采用两步水热法制备了BiSbO₄/BiOBr复合材料，并对其微观形貌、物相结构、化学组成、光学性能、光催化性能进行测试。结果表明：由纳米棒组成的BiSbO₄成功负载到片状BiOBr表面，二者产生的异质结结构不仅拓宽了催化剂的光响应范围还提升了光生电子-空穴对分离效率。其在模拟可见光下的光催化性能都优于单一的BiSbO₄和BiOBr，当BiSbO₄在复合材料中的质量分数为6%时，所制备的复合材料的光催化降解亚甲蓝(MB)性能最佳，其在模拟可见光下照射120 min后对MB的降解率达91.3%，经过4次循环后降解率仍有77.4%。

利用溶胶凝胶法制备出一种三角形Au@TiO₂核壳材料。经过水热晶化，该材料膨胀至300 nm，壳层TiO₂晶化为介孔锐钛矿相，但核心三角形Au颗粒的形貌保持不变。采用粉末X射线衍射(PXRD)、ζ电位、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、热重分析(TGA)、光致发光(PL)光谱、光电流(i-t)以及光催化降解技术，对样品的结构和性能进行了系统、详细的检测与分析。经过晶化处理的Au@TiO₂在可见光波段的光降解亚甲蓝性能比未晶化时有了显著的提升, 1 mg·mL^-1 Au@c-TiO₂可以在可见光照射1 h后实现对60 mg·L^-1亚甲蓝全降解。电子顺磁共振(EPR)测试表明·O₂^-和·OH两种自由基对光降解起到了很大作用。通过综合分析实验结果和时域有限差分(FDTD)分析，探究了催化反应的机理。