通过两步反应制备了一例吡啶鎓-查尔酮探针(1)，并使用¹H NMR和质谱表征了探针的结构。在富水溶液中，探针1的自身荧光微弱，而次氯酸根(ClO^-)能够显著增强探针1在550 nm处的黄色荧光。探针1对ClO^-的响应具有速度快(小于30 s)、灵敏度高(检测限为0.4 μmol·L^-1)和斯托克斯位移大(130 nm)等优点。利用质谱和理论计算方法推测了ClO^-介导的探针1的氧化-消除反应机理。此外，该探针成功用于活细胞线粒体和斑马鱼中ClO^-的荧光成像。

通过微波加热方式，快速合成了3个葡萄糖修饰的双席夫碱。通过比浊度分析、HRP/Amplex Red实验、DCFH-DA荧光探针实验、NBT分析法以及MTT实验检测它们抑制金属离子诱导的Aβ聚集、减少活性氧(ROS)生成及抑制Aβ聚集产生的细胞毒性。发现葡萄糖修饰的双席夫碱都能有效抑制金属离子(Zn²⁺、Cu²⁺)诱导的Aβ_1~40的聚集，降低Cu²⁺-Aβ加合物催化产生ROS水平、提高Cu²⁺-Aβ作用的细胞内超氧化物歧化酶的活力，有效抑制Zn²⁺或Cu²⁺诱导Aβ聚集而产生的神经细胞毒性并大幅提高细胞存活率。作为对比，我们也检测了相同条件下的氯碘羟喹(cliquinol, CQ)和没有葡萄糖修饰的同类双席夫碱的活性，发现葡萄糖修饰的双席夫碱各方面活性均好于CQ；葡萄糖修饰的双席夫碱自身毒性小、抗氧化和提高Aβ与金属离子共同处理的细胞的存活率方面均优于未葡萄糖官能化的同类双席夫碱。

To address the longstanding challenge in traditional carborane methodology of rapidly and efficiently constructing carboranyl-based polycyclic frameworks, Pd-catalyzed one-pot reactions between pyridyl-substituted nido-carboranes and alkynes directly afford two distinct types of 2D-3D fused carboranyl polycyclic compounds: 3a-3f, 4a-4d. The structures of this series of compounds were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy, single-crystal X-ray diffraction, and high-resolution mass spectrometry, and a plausible reaction mechanism was proposed. Crystal structures reveal that the multiple rings in such 2D-3D fused carboranyl polycyclic compounds exhibit a certain degree of coplanarity. Furthermore, these compounds exhibited properties distinct from those of conventional 2D polycyclic systems.

离子迁移数作为物理化学课程中电化学部分的一个重要概念，其测定实验被设置在多所高校的物理化学实验课程中。文献调研及过往教学实践表明，使用希托夫(Hittorf)法测定的离子迁移数，结果与文献值有较大出入。为了降低测定误差，以及探究测试结果的影响因素，本实验从溶液装液量控制、断液断电顺序、计算电量的数据来源三个方面进行改进，尽可能降低实验操作和浓度测定导致的误差，从而分析真正影响测试结果的因素。实验表明，当采用电流乘以时间作为电量的数据来源，且采用阴极区溶液计算离子迁移数时，所得结果更接近实验参考值。

荧光碳点(CDs)已经广泛应用于生物体外/体内的荧光成像。然而，荧光CDs作为生物标记的特异性较差、而且在红光发射区域荧光量子产率(QY)较低，仍然是亟待解决的关键问题。本研究以天然植物绿萝叶片的乙醇提取液为前驱体，通过溶剂热“一锅”法合成了一种红色荧光碳点(命名为EA-CDs，λ_ex/λ_em = 400 nm/660 nm)。EA-CDs具有小尺寸(平均粒径3.9 nm)、高荧光QY (在乙醇中λ_em = 660 nm，QY = 15.4%)、低毒性(体外/体内)和良好的亲脂性(油水分离系数LogP > 0)，因此适用于体外/体内生物荧光成像和标记。实验结果表明该红光CDs不仅可以用于标记植物细胞膜，而且可以作为斑马鱼体内肠道荧光成像工具，有望成为一种通用型具有高荧光量子产率的生物膜红光染料。此外，本工作也为绿萝等观赏性植物的应用开拓了一种新思路。

本实验设计合成了铜-焦脱镁叶绿酸a甲酯(Cu-MPPa)，用于活性氧(ROS)介导的癌症治疗和消耗谷胱甘肽，并通过类Fenton反应循环产氧维持细胞内高浓度氧。实验过程中考察了Cu-MPPa的活性氧产生能力、氧气产生能力和谷胱甘肽消耗能力等性能。所合成中间体的结构用质谱进行了表征。这个实验综合了有机化学合成、仪器分析化学和生物化学实验，要求由三名学生组成实验小组，大约需要24学时，旨在培养学生综合创新能力、解决复杂问题能力和培养团队合作精神。

基于氢键驱动自组装作用，以米托蒽醌(MIT)和阿霉素(DOX)为抗肿瘤药物模型，通过醋酸钠(NaAc)调控，借助纳米共沉淀法得到了无载体高负载纳米药物(MIT-DOX/NaAc，MIDA)。该MIDA中的MIT和DOX负载率均高达95%，且具有良好的稳定性和pH响应药物释放特性。细胞毒性和划痕迁移抑制实验表明，MIDA可借助高通透性滞留效应(EPR)靶向到肿瘤组织，进而抑制人乳腺癌细胞(MCF-7)的迁移增殖，且药效高于DOX、MIT和DOX/NaAc。利用流式细胞术和荧光显微镜探究了细胞摄取行为和凋亡情况。结果表明，MCF-7摄取MIDA具有时间依赖性，通过小窝蛋白和网格蛋白介导的共同作用机制，经内吞作用进入肿瘤细胞质。随后，MIT和DOX解离进入细胞核，诱导MCF-7发生晚期凋亡。

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs)，通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面，形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现，C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中，10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性，在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时，所需要的过电位分别为158和157 mV，并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面，有助于减小电荷传输阻力，加快电催化析氢界面反应动力学过程。

设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有D-π-A结构的光学探针3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂，快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约15 s)。推测的响应机制是ClO^-与C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应，导致探针的D-π-A结构遭到破坏，从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，ICT)进程。探针只需一步即可合成，同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm)，检测限(limit of detection，LOD)低至14 nmol·L^-1。此外，探针还表现出低细胞毒性，并成功应用于活细胞成像。

针对无机化学中能斯特方程的教学难点，本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型，通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素，加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂，以安全环保的卡拉胶作为固态电解质，引导学生学习、搭建固态锌空电池，并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外，培养学生创造力，自主设计搭建多形态固态锌空电池，并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识，密切联系科研前端技术，使学生在加深对能斯特方程理解的同时，能够认识和制作柔性电子器件，激发学生对电化学课程的学习兴趣，且教学成本低、效果好。