基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO₃粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征；在超声条件下，以系列典型染料为降解对象测试BaTiO₃压电催化性能。结果显示，煅烧温度为600 ℃时即可获得四方相BaTiO₃粉体，且随着温度的提升，结晶度逐渐增加；当煅烧温度为700 ℃时，合成的BaTiO₃粉体尺寸分布均匀，分散度良好，呈现类立方体状；在超声驱动下，BaTiO₃降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果，反应速率常数分别为1.090×10^-2、1.113×10^-2、1.084×10^-2 min^-1，并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理，即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。

利用碳空位缺陷有序化策略构筑了多层六方孔洞MXene电极材料，在软包超级电容器中实现了高比容量和高能量密度水系钾离子存储。该电极材料具有较大比表面积的三维六方孔洞结构，为储钾提供了更多的活性位点。结合六方孔洞内壁新暴露的钛原子的化合价变化引起的赝电容效应，阐明了多层六方孔洞MXene水系钾离子超级电容器比容量提高的内在原因。通过密度泛函理论计算多层六方孔洞MXene对钾离子的吸附能，并结合电化学储钾性能实验及动力学分析，确定了钾离子被吸附的最佳位置，得出了钾离子的吸附规律。通过定量分析多层六方孔洞MXene中电子的能带结构和差分电荷密度等电子传输规律，揭示了其水系钾离子超级电容器具有高电导率和良好倍率性能的内在机理。

围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标，我们在多年持续教改和探索基础上，提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上，针对实验过程中发现的问题，自主设计探究方案，进行个性化实验探究；同时，将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中，增设方案答辩环节，实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来，成效显著，不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能，锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力，而且开启了对求异思辨、创新能力的培养，教学模式得到普遍欢迎和首肯。

随着科学技术的不断进步，传统的能源资源如石油和煤炭正面临大规模耗竭的问题，同时也释放出大量的温室气体，导致能源短缺和极端气候变化，这已成为威胁人类生存和发展的紧迫挑战。在这一背景下，光催化技术备受关注，因为它可以将太阳能有效地转化为化学能，被认为是解决能源和环境问题的新兴途径。要实现高效的光催化反应，选择合适的催化剂至关重要。然而，常用的光催化剂，如二氧化钛(TiO₂)、硫化镉(CdS)、氮化碳(g-C₃N₄)等存在着一系列问题，包括光生电荷复合率高、光能利用效率低、稳定性差、电荷转移速度慢等，这些缺陷限制了光催化效率的提高。为应对这些挑战，二维(2D)材料MXenes备受关注。MXenes具有独特的结构柔韧性、多样性的元素组成、优越的导电性、卓越的载流子迁移性能以及丰富的催化活性位点，这些特性有助于加速界面电荷转移并抑制光生电荷复合，因此MXenes作为助催化剂，被广泛应用于光催化反应中。本文综合总结了制备高质量MXenes的各种方法，包括水溶液刻蚀、无水刻蚀以及其他物理辅助方法。同时，还讨论了构建MXenes复合光催化体系的多种策略，例如原位生长合成、原位氧化合成和静电自组装等。此外，文中还回顾了MXene与其他材料如TiO₂、CdS、g-C₃N₄、WO₃、BiOBr等在光催化制氢、二氧化碳还原、环境修复、氮固定、杀菌等领域的研究进展。最后，鉴于MXene本身存在的局限性以及产业化需求，文章还展望了MXene基复合材料在光催化领域的未来发展前景和面临的挑战。总的来说，本文为MXenes在光催化太阳能转化中的应用提供了详实而丰富的信息。