随着人工智能技术的快速发展，其在化学教育中的应用已成为教育变革的核心驱动力。本文以卤代正丁烷合成实验为例，基于南开大学AI创新平台(NK-GeniOS)，构建了红外光谱智能识别与教学辅助系统。通过单调性抗锯齿优化法实现了对于图片形式的红外谱图中产品及杂质红外吸收峰的快速准确识别，通过设计分析Agent与评价Agent的多智能体协同机制，系统实现了对实验数据的精准解析与个性化反馈，解决了传统教学中谱图解读依赖教师经验、缺乏实时指导的痛点。此外，通过组建项目小组，以“研究-汇报-讨论”的模式实现了实验教学的分层赋能，不同层次的学生都能有所收获，并极大地激发了学生的科研兴趣，79%的同学开始愿意参与到类似的研究中，参与翻转课堂的意愿也从20%提高到71%。

课程思政的有效融入是教学质量提升和高素质人才培养的关键。我们以“电动势法测定化学反应的热力学函数”这一实验项目为例，构建了一次深入的实验探究与思政教育相结合的教学实践活动。通过对电动势测定原理和方法的探讨以及反应热力学量的导出，学生们不仅深化了对相关基础理论知识的理解，提升了他们解决实际问题的实验技能和创新能力;同时强化了学生的家国情怀以及责任担当意识。

通过简便、高效、可规模化的一步高温氮化法，利用高温烧结使二氧化钛(TiO₂)粉末在转化成氮化钛(TiN)的同时形成连续的三维多孔网络，具有良好的导电性和高孔隙率。作为高效限硫载体，连续的三维多孔TiN网络不仅能有效增加电子传输路径、增强电子转移、促进离子迁移，而且能够从物理限域和化学吸附两方面对多硫化锂的穿梭效应进行强有力的限制，同时有效提高了硫的负载量。制备的高导电性、高硫负载硫正极展现出较高的放电容量和优异的循环稳定性能。

A novel one-dimensional (1D) polycarbonyl coordination polymer [Cu(BGPD)(DMA)(H₂O)]·DMA (named Cu-BD, H₂BGPD=N, N′-bis(glycinyl)pyromellitic diimide; DMA=dimethylacetamide) was synthesized, and evaluated as a cathode material for lithium - ion batteries (LIBs) for the first time. The electrochemical performance study revealed that the Cu-BD cathode exhibited better cycling stability and a specific capacity of 50 mAh·g^-1 after 100 cycles at a current density of 50 mA·g^-1. The study of the reaction mechanism for the Cu-BD electrode discloses that both BGPD^2- ligands and Cu(Ⅱ) ions may take part in the electron-transfer process during charging and discharging.

A 3D nitrogen-doped graphene/multi-walled carbon nanotube (CS-GO-NCNT) crosslinked network material was successfully synthesized utilizing chitosan and melamine as carbon and nitrogen sources, concomitant with the incorporation of multi-wall carbon nanotubes and employing freeze drying technology. The material amalgamates the merits of 1D/2D hybrid carbon materials, wherein 1D carbon nanotubes confer robustness and expedited electron transport pathways, while 2D graphene sheets facilitate rapid ion migration. Furthermore, the introduction of nitrogen heteroatoms serves to furnish additional active sites for lithium storage. When served as an anode material for lithium-ion batteries, the CS-GO-NCNT electrode delivered a reversible capacity surpassing 500 mAh·g^-1, markedly outperforming commercial graphite anodes. Even after 300 cycles at a high current density of 1 A·g^-1, it remained a reversible capacity of up to 268 mAh·g^-1.

多组分二维共轭金属有机骨架(MTV 2Dc-MOFs)是一类由多种有机配体和金属节点通过配位键周期性组装而成的新型多孔晶态材料，由于具有可预测的拓扑结构、可调的孔隙率、高电导率和高电催化活性等优点，受到了广泛关注。同时，利用多金属离子或有机配体之间的协同作用，可以有效调节材料的电化学活性和选择性，为制备新型的功能性更强的2D c-MOFs提供了新的思路和方向。在这篇短综述中，我们小结了近年来报道的具有多金属节点或有机配体构建的MTV 2D c-MOFs的研究进展，并对其设计策略(双组分和三组分)、骨架优势和面临的挑战做出了展望。

通过将纳米Bi颗粒与三维多孔碳(3DPC)材料复合制备得到Bi/3DPC复合材料，有效提高了Bi的电化学性能。3DPC作为碳框架能缓冲充放电过程中Bi的体积膨胀以及提升材料导电性，且其微孔和介孔能够增加材料的比表面积，为吸附钠离子提供活性位点。Bi和3DPC发挥协同效应，在钠离子电池中展现出良好的倍率性能和长期循环稳定性。在5 A·g^-1的电流密度下，Bi/3DPC在循环1 000圈后仍保持268.52 mAh·g^-1的比容量。

针对二维单层BiOI纳米片的晶格热导率及其声子输运性质进行了深入探究。通过结合第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论，系统地分析了单层BiOI纳米片在不同温度下的声子群速度、格林艾森参数、三声子散射率和散射相空间等关键物理量。计算结果显示，单层BiOI纳米片在室温下的本征晶格热导率约为4.71 W·m^-1·K^-1，当温度升高至800 K时，其热导率显著降低至1.74 W·m^-1·K^-1。面外声学支(ZA)、横向声学支(TA)和纵向声学支(LA)声子模式在所研究的温度范围内对晶格热导率的贡献几乎相等。低晶格热导率的物理根源归结于低声子群速度、强烈的声子-声子散射过程以及较低的德拜温度。此外，还探讨了单层BiOI纳米片的电子结构，确认了其具有半导体特性，并且间接带隙约为2.16 eV。

A low-cost 1D cobalt-based coordination polymer (CP) [Co(BGPD)(DMSO)₂(H₂O)₂] (Co-BD; H₂BGPD=N, N'-bis(glycinyl)pyromellitic diimide; DMSO=dimethyl sulfoxide) was synthesized by a simple method, and its crystal structure was characterized. In a three-electrode system, Co-BD, as the electrode material for supercapacitors, achieved a specific capacitance of 830 F·g^-1 at 1 A·g^-1, equivalent to a specific capacity of 116.4 mAh·g^-1, and exhibited high-rate capability, reaching 212 F·g^-1 at 20 A·g^-1. Impressively, Co-BD||rGO (reduced graphene oxide), representing an asymmetrical supercapacitor, owns a higher energy density of 14.2 Wh·kg^-1 at 0.80 kW·kg^-1, and an excellent cycle performance (After 4 000 cycles at 1 A·g^-1, the capacitance retention was up to 94%).