通过配体取代反应合成了2个双膦配体桥联的四铁配合物[Fe₄(CO)₁₀(μ-SCH₂CH (CH₃) S)₂(dppa)](1)和[Fe₄(CO)₁₀(μ-SCH₂CH (CH₃) S)₂(trans-dppv)](2)，其中dppa=双(二苯基膦)乙炔，trans-dppv=trans-1，2-双(二苯基膦)乙烯。配合物的结构经过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、磷谱以及单晶X射线衍射等方法的表征。用循环伏安法研究了新配合物的电化学性质，结果表明它们均可以在乙腈溶液中催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中配合物2的催化效率要明显优于配合物1。

以多齿席夫碱HL(N′-(6-甲氧基吡啶-2-亚甲基)吡啶-2-甲酰肼)为配体，通过溶剂热法与Ho(NO₃)₃·6H₂O和NaN₃反应，成功制备了一例叠氮桥联的新型四核稀土配合物[Ho₄(L)₄(NO₃)₂(N₃)₂(μ₂-N₃)₄]·CH₃OH (1)。单晶X射线衍射分析表明：配合物1的结构主要由4个Ho(Ⅲ)离子、4个席夫碱配体L^-、2个NO₃^-、2个N₃^-及4个μ₂-N₃^-组成。在配合物的结构中，4个Ho(Ⅲ)离子通过4个μ₃-N₃^-和4个μ₂-O原子相互连接，构成一个具有平行四边形构型的Ho₄核心。利用循环伏安法、凝胶电泳法、紫外吸收光谱法以及荧光光谱法对配合物1与小牛胸腺DNA之间的相互作用进行了系统研究。实验结果一致表明，该配合物与小牛胸腺DNA通过插入模式发生结合。

现行的实验教材中缺乏双核桥联配合物合成的实验，关于仲胺合成和Cu(II)氧化性的知识也较少。本实验从有机化学理论知识中的基本反应出发，设计了两条路线合成目标仲胺配体，即基于亲核取代反应的路线一和亲核加成缩合-还原的路线二。运用配位化学原理及有机化学中的共轭驱动效应，使弱氧化性的Cu(II)将仲胺氧化成共轭的芳香亚胺(希夫碱)结构，同时利用希夫碱的配位作用和氯离子的桥联配位作用形成稳定的氯桥联双核Cu(I)配合物。为适应普通高校的实验教学条件，本实验还设计了一套操作简单、现象直观的Cu(I)配合物中铜离子价态的鉴定实验。本实验所涉实验原理既包含基础化学反应知识，又体现最新的科学研究成果，反应条件温和、实验现象直观、重现性好、收率高，能有效提高学生的综合实验操作技能，锻炼学生的有机合成、配位合成能力。

目前本科化学实验教学内容在配合物制备实验方面主要涵盖了单核配合物，而对配合物家族中占有重要地位的多核配合物却很少涉及。基于此，我们依据科研成果设计了一个关于三核铁(III)配合物的综合化学实验，以期通过该实验加深学生对配合物有关知识的理解和运用。本设计以廉价易得的九水合硝酸铁与三水合乙酸钠为原料，通过水浴加热反应、冷却结晶等步骤制备了一种氧桥三核铁(III)配合物[Fe₃O(CH₃COO)₆(H₂O)₃]NO₃·4H₂O，通过配位滴定法测定了其铁元素含量，并对其进行了红外、热重、粉末X射线衍射和电子顺磁共振等表征测试。该实验制备方法简单快捷，易于操作，环保无污染。实验内容蕴含思政元素，目标配合物结构新颖，富有对称美，实验教学时亦可培养学生的审美意识，使其领略化学之美。本设计科教融合，有助于培养学生分析解决问题的能力，为本科生的综合化学实验教学提供了一个可行案例。

光催化产氢是解决环境污染和能源危机的有效途径之一。本研究构筑了Ni_x-MoS₂/ZnIn₂S₄异质结，以增强光生电子和空穴的分离并增加了产氢活性位点的数量。催化剂表征和理论计算表明，Ni_x-MoS₂与ZnIn₂S₄界面处的Ni可作为电荷转移的桥梁，Ni-S键是H₂O解离的活性位点，并且Ni_x-MoS₂表面上靠近硫空位处的硫位点促进了产氢反应。由于硫空位和Ni掺杂助催化剂MoS₂的协同作用，Ni_0.08-MoS₂/ZnIn₂S₄表现出最高的产氢速率，为7.13 mmol∙h⁻¹∙g⁻¹，是ZnIn₂S₄的12.08倍。本研究通过表面空位和掺杂的协同效应以及异质结的优化，为提高光催化效率提供了一条新策略。

针对异质结光催化剂中界面电荷传输效率低以及粉体催化剂难以回收的问题，我们成功构建了基于聚多巴胺(PDA)电子桥的S型异质结光催化剂。通过静电自组装法在PDA修饰的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)表面负载Bi₄Ti₃O₁₂，制备了粉体材料g-C₃N₄@PDA-Bi₄Ti₃O₁₂(CN@PDA-BTO)。光催化降解、荧光光谱和电化学测试表明，PDA作为电子传输“桥梁”有效增强了界面接触与电荷分离效率。在可见光照射下，最佳样品CN@PDA-BTO-20复合材料对亚甲蓝(MB)和盐酸四环素(TCH)的降解效率分别高达98.2%(60 min)和81.1%(90 min)，其表观反应速率常数显著优于单一组分及二元复合材料。为进一步解决粉体催化剂的回收难题，将CN@PDA-BTO-20负载于聚乙烯醇(PVA)水凝胶网络中，制得CN@PDA-BTO-PVA柔性薄膜。该薄膜在5次循环使用后，对MB与TCH的降解效率仍分别保持在77.5%和71.6%，表现出优异的稳定性和可重复使用性。

为满足先进电子器件对电磁干扰屏蔽与高效热管理集成化日益增长的需求，本研究通过仿生层级界面设计，开发了一种多功能碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)。采用多级界面工程策略：首先，通过聚多巴胺活化改善界面粘附；其次，原位生长垂直排列的氧化锌纳米棒阵列，提供机械互锁、介电损耗及径向热传导路径；最后，通过片状碳纳米管网络桥接相邻纤维，形成致密、连续的导电框架。这种有机-无机“线-面”耦合结构实现了显著的多功能增强效果：复合材料在X波段的电磁干扰屏蔽效能达到30.8 dB，面外导热系数达0.71 W m⁻¹ K⁻¹，力学性能亦有显著提升——层间剪切强度与弯曲强度分别提高了57.4%和84.3%。此外，复合材料还展现出高效焦耳热效应与光热响应特性。本工作提出了一种可扩展的多级界面策略，实现了结构、热学与电磁功能的协同集成，为电磁干扰敏感领域中下一代结构材料的设计提供了可行的技术路径。

以咪唑基功能化的H₃ITTA为有机桥联配体，分别与2类3连接钒氧簇[V₆^ⅣO₆(OCH₃)₉(SO₄)(CO₂)₃]^2-({V₆S})和[V₆^ⅣO₆(OCH₃)₉(PyPO₃)(CO₂)₃]^2-({V₆P})进行定向组装，成功构筑了2例功能化钒多酸-有机多面体(VMOPs)：具有本征笼腔结构的(TMA)₈{[V₆O₆(OCH₃)₉(SO₄)]₄(ITTA)₄}·17CH₃OH·20DMF (TMA-VMOT-S-1)，以及笼腔内修饰吡啶-4-基膦酸(PyPO₃H₂)活性位点的(TMA)₈{[V₆O₆(OCH₃)₉(PyPO₃)]₄ (ITTA)₄}·26CH₃OH·8DMF (TMA-VMOT-P-1)，其中H₃ITTA=4，4′，4″-(1H-咪唑-2，4，5-三基)三苯甲酸，TMA⁺=(CH₃)₄N⁺。采用单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱及热重分析等手段对2例化合物进行了系统的理化性质表征。结构分析表明，腔内功能基团的引入使TMA-VMOT-P-1的笼状结构发生轻微扩张，同时其有效空腔体积有所缩减。碘吸附实验表明，TMA-VMOT-S-1与TMA-VMOT-P-1表现出相近的吸附容量与吸附动力学速率。